Test: Om­ni­tro­nic XDA-2402

Die Prei­se für Pa-end­stu­fen er­stre­cken sich über ei­ne wei­te Span­ne. Zwi­schen ei­nem güns­ti­gen und ei­nem hoch­prei­si­gen Pro­dukt ver­gleich­ba­rer Leis­tung kann durch­aus ein Fak­tor fünf (oder mehr) lie­gen. Wo lie­gen nun die kon­kre­ten Pro­dukt­un­ter­schie­de? Da­zu ha

Production Partner - - Inhalt - Text und Mes­sun­gen: An­selm Go­ertz | Fo­tos: An­selm Go­ertz, Die­ter Stork (1)

Om­ni­tro­nic ist ei­ne von meh­re­ren Ei­gen­mar­ken, die sich (ne­ben Pro­duk­ten wei­te­rer Her­stel­ler) bei St­ei­nig­ke im Ver­trieb be­fin­den. St­ei­nig­ke mit zur­zeit 170 Mit­ar­bei­tern agiert als Her­stel­ler und Groß­händ­ler und ver­treibt sei­ne Pro­duk­te über ver­schie­dens­te We­ge des Ein­zel­han­dels. So fin­den sich die Om­ni­tro­nic-end­stu­fen u. a. bei Con­rad, Völk­ner und so­gar bei re­al im An­ge­bot.

Wie ent­steht ein Amp-preis?

Wer sich jetzt vor­ei­lig ab­wen­det, soll­te be­den­ken, dass gu­te Elek­tro­nik heu­te nicht mehr un­be­dingt teu­er sein muss. Was macht über­haupt den Preis ei­nes sol­chen Pro­dukts aus: Elek­tro­ni­sche Bau­tei­le, Ge­häu­se, An­schlüs­se und Be­dien­ele­men­te plus ei­ne Ent­wick­lungs­um­la­ge. Letz­te­re fällt bei gro­ßen Stück­zah­len eher ge­ring aus. Hin­zu kom­men noch der Trans­port und Kos­ten für Ver­trieb und Ser­vice. Zu frü­he­ren Zei­ten wa­ren End­stu­fen vor al­lem auf­grund der gro­ßen Netz­tei­le mit rie­si­gen Tra­fos und El­ko-bat­te­ri­en so­wie gro­ßer Men­gen von Leis­tungs­tran­sis­to­ren und Kühl­kör­pern teu­er. In der Fol­ge muss­ten auch die Ge­häu­se ent­spre­chend groß­zü­gig auf­ge­baut wer­den, wenn es dar­um ging, 30 kg oder mehr so­li­de un­ter­zu­brin­gen. Dank mo­der­ner Hf-schalt­netz­tei­le und Class-d-schal­tun­gen ge­hört das heu­te der Ver­gan­gen­heit an. Auf die Spit­ze ge­trie­ben sind heu­te 20 kw Aus­gangs­leis­tung aus End­stu­fen mit ei­ner 1 HE und 10 kg Ge­wicht mach­bar. Ech­te Hoch­leis­tungs­ver­stär­ker in die­ser Ka­te­go­rie mit in­te­grier­ten hoch kom­ple­xen Dsp-sys­te­men, Ver­net­zung und vie­len an­de­ren Fea­tu­res ha­ben selbst­ver­ständ­lich auch heu­te ih­ren Preis, der als UVP auch schon mal fünf­stel­lig aus­fal­len kann. Spe­zi­el­le Halb­lei­ter, teu­re Kon­den­sa­to­ren und Hf-tra­fos tra­gen da­zu eben­so bei wie di­ver­se pe­ri­phe­re Bau­grup­pen, die aus ei­nem Ver­stär­ker ei­ne kom­plet­te Pa-zen­tra­le mit um­fas­sen­den Funk­tio­nen ma­chen.

Das ist die ei­ne Sei­te. Nicht sel­ten wird aber auch heu­te noch „nur“ein Ver­stär­ker be­nö­tigt. Der soll­te zu­ver­läs­sig sei­ne

Auf­ga­be er­fül­len, leicht und güns­tig sein und sich an­sons­ten op­ti­ma­ler­wei­se un­auf­fäl­lig ver­hal­ten. Zu die­ser Ka­te­go­rie ge­hört auch der Om­ni­tro­nic XDA-2402.

Ers­ter Ver­stär­ker-ein­druck

Der ers­te Ein­druck des XDA-2402 ist un­spek­ta­ku­lär: Ein 6,4 kg schwe­res (oder bes­ser ge­sagt: leich­tes) Ge­rät mit ei­ner Hö­hen­ein­heit. Das Ge­häu­se ist gut ver­ar­bei­tet und mit or­dent­li­chen Schrau­ben mon­tiert, die auch ein mehr­ma­li­ges Öff­nen und Schlie­ßen nicht übel neh­men. Letz­te­res ist auch bei di­ver­sen Mar­ken­pro­duk­ten lei­der nicht im­mer selbst­ver­ständ­lich. Auf der Front­sei­te des XDA-2402 do­mi­nie­ren die Lüf­tungs­schlit­ze, um küh­le Luft an­zu­sau­gen. Ei­nen Staub­fil­ter gibt es je­doch nicht. Man soll­te da­her bei der Auf­stel­lung auf ei­ne stau­bar­me Umgebung ach­ten oder das Ge­rät von Zeit zu Zeit von mög­li­chen Ver­schmut­zun­gen rei­ni­gen. Die Be­dien­ele­men­te sind schnell er­klärt. Zwei Pe­gel­stel­ler, ein Netz­schal­ter und ei­ni­ge LEDS zur An­zei­ge des Be­triebs­zu­stands, für Si­gnal Pre­sent und für Ak­ti­vi­tä­ten der Li­mi­ter. Sind die Pe­gel­stel­ler voll auf­ge­dreht, dann be­trägt das Gain 37,8 db. Bei ei­nem ma­xi­ma­len Aus­gangs­pe­gel von +42,8 dbu wird so­mit bei +5 dbu am Ein­gang Voll­aus­steue­rung er­reicht. Ei­ne Um­schalt­mög­lich­keit auf üb­li­che Gain­wer­te von 32 oder 26 db gibt es nicht. Zu be­ach­ten ist auch, dass beim XDA-2402 das Aus­gangs­si­gnal in­ver­tiert zum Ein­gang aus­ge­ben wird, was vor al­lem dann zum Pro­blem wer­den kann, wenn der Ver­stär­ker zu­sam­men mit an­de­ren Ver­stär­kern ein­ge­setzt wird. Lei­der fehlt auch der ent­spre­chen­de Hin­weis da­zu im Ma­nu­al. Auf der Rück­sei­te des Ge­häu­ses fin­den sich die sym­me­tri­schen Ein­gän­ge mit ver­rie­gel­ba­ren Xlr-buch­sen und Link-an­schlüs­sen eben­falls auf XLR. Die Aus­gän­ge sind mit Spea­kon-buch­sen be­stückt. Der Netz­an­schluss er­folgt über ei­ne Po­wer­con-buch­se. Al­le Buch­sen sind so­li­de in der Rück­wand ver­schraubt. Die Spea­kon-buch­sen für die Aus­gän­ge sind mit je­weils nur ei­nem Ka­nal auf den Pins 1± be­legt. Die sonst üb­li­che über­kreuz­te Be­le­gung mit dem je­weils an­de­ren Ka­nal auf den Pins 2± wä­re schön ge­we­sen.

Öff­net man den De­ckel der XDA-2402, dann prä­sen­tiert sich die End­stu­fe mit ei­nem sau­be­ren und klar struk­tu­rier­ten Auf­bau. Ei­ne gro­ße Pla­ti­ne er­streckt sich über die ge­sam­te Ge­häu­se­flä­che. Ka­bel­ver­bin­dun­gen gibt es im In­nern kei­ne und da­mit ga­ran­tiert auch kei­ne Stö­run­gen durch sich lö­sen­de Steck­ver­bin­der oder Ähn­li­ches. Drei sich über die ge­sam­te Tie­fe des Ge­häu­ses er­stre­cken­de Kühl­pro­fi­le tei­len den Auf­bau in vier Be­rei­che. Von hin­ten be­trach­tet ganz links be­fin­den sich das Netz­fil­ter 5. Ord­nung und die pri­mä­ren Kon­den­sa­to­ren mit den zu­ge­hö­ri­gen Gleich­rich­tern. Ge­nau ge­nom­men han­delt es sich hier um zwei se­pa­ra­te Netz­tei­le, die je­weils zwei in Brü­cke ge­schal­te­te End­stu­fen ver­sor­gen. Zwei Ntc-wi­der­stän­de be­gren­zen den Ein­schalt­strom. In der Netz­zu­lei­tung be­fin­den sich Schmelz­si­che­run­gen, die im Fal­le ei­nes Fal­les bei ei­nem Schal­tungs­de­fekt die Netz­tei­le vom Strom­netz tren­nen. Im nächs­ten Block fol­gen die Wech­sel­rich­ter und die zu­ge­hö­ri­gen Hf-tra­fos. Wie­der­um durch ein Kühl­pro­fil ge­trennt be­steht die nächs­te Bau­grup­pe aus den se­kun­dä­ren Kon­den­sa­to­ren und Aus­gangs­fil­tern der vier End­stu­fen­ka­nä­le. Ganz rechts hin­ter den Xlr-buch­sen

be­fin­den sich die ana­lo­gen Ein­gangs­schal­tun­gen und die Class-d Trei­ber-ics vom Typ IRS2092. Die Trei­ber-ics ar­bei­ten mit je ei­ner Leis­tungs­stu­fe zu­sam­men. Für die an­ge­streb­te ma­xi­ma­le Aus­gangs­span­nung der End­stu­fe war es er­for­der­lich, die Ka­nä­le des Ver­stär­kers als Brü­cken­schal­tung auf­zu­bau­en, da die ein­zel­ne Schal­tung durch das Trei­ber-ic auf ±100 V li­mi­tiert ist. In die­ser Kon­stel­la­ti­on wird jetzt ei­ne ma­xi­ma­le Aus­gangs­span­nung von ±150 V er­reicht. Ei­ne noch­ma­li­ge Brü­cken­schal­tung der bei­den Ka­nä­le der XDA2402 ist da­her nicht mög­lich.

Mit­tig auf der Rück­sei­te der End­stu­fe be­fin­det sich ei­ne Pa­ra­de von vier Lüf­tern, die ei­nen Luft­strom durch die Kühl­pro­fi­le und die in den Zwi­schen­räu­men lie­gen­den Bau­tei­le zie­hen. Die Lüf­ter ver­rich­ten ih­re Ar­beit zwar nicht ge­räusch­los, hal­ten sich aber ge­ne­rell weit­ge­hend be­deckt. Den Auf­bau, die An­schlüs­se und die Ver­ar­bei­tungs­qua­li­tät be­tref­fend kann die XDA-2402 so­mit be­reits punk­ten, so dass man jetzt ge­spannt auf die Er­geb­nis­se aus dem Mess­la­bor bli­cken kann.

Fre­quenz­gang und Dämp­fungs­fak­tor

Be­gin­nen wir dem Fre­quenz­gang und dem Dämp­fungs­fak­tor. Bei­des steht im di­rek­ten Zu­sam­men­hang, da durch die Tief­pass­fil­ter in den Aus­gän­gen der End­stu­fen auch der In­nen­wi­der­stand zu ho­hen Fre­quen­zen hin an­steigt und so­mit der Fre­quenz­gang in sei­nem Ver­lauf ab­fällt. Abb. 1 zeigt die ge­mes­se­nen Fre­quenz­gän­ge in Ab­hän­gig­keit von der Last. Im Leer­lauf steigt die Kur­ve pro­phy­lak­tisch be­reits an, so dass sich bei ei­ner 8-Ohm-last ein ge­ra­der Ver­lauf er­gibt. Bei 4 Ohm fällt die Kur­ve dann leicht ab und bei 2 Ohm deut­lich. Letz­te­res ist aber kein üb­li­cher Be­triebs­fall, da die End­stu­fe nicht für den 2-Ohm-be­trieb aus­ge­legt ist. In Kom­bi­na­ti­on mit Laut­spre­chern kommt un­ter­stüt­zend noch hin­zu, dass die Im­pe­danz­kur­ve ei­nes Laut­spre­chers zu ho­hen Fre­quen­zen hin durch den in­duk­ti­ven An­teil an­steigt und sich so ins­ge­samt ein ge­ra­der Ver­lauf bis 20 khz oder wei­ter er­gibt. Die bei­den Kur­ven mit ei­ner ty­pi­schen 4oder 8-Ohm-2-we­ge-box ge­mes­sen aus Abb. 1 wei­chen um ma­xi­mal ±1 db vom ide­al gera­den Ver­lauf ab.

Der Dämp­fungs­fak­tor ei­nes Ver­stär­kers be­schreibt das Ver­hält­nis des In­nen­wi­der­stan­des der Qu­el­le, hier der Ver­stär­ker, in Re­la­ti­on zum Nenn­wi­der­stand der Last, hier 4 Ohm. Im Ide­al­fall wä­re der In­nen­wi­der­stand der Qu­el­le gleich null und der Dämp­fungs­fak­tor da­mit un­end­lich. In der Rea­li­tät lie­gen die Wer­te je nach Art der Schal­tung in Grö­ßen­ord­nung von 10 bis 1.000. Wich­tig ist der ge­rin­ge In­nen­wi­der­stand zur elek­tri­schen Be­dämp­fung der Laut­spre­cher und für ei­ne

ex­ak­te Funk­ti­on ei­ner mög­li­chen pas­si­ven Fre­quen­zwei­che im Laut­spre­cher. Abb. 2 zeigt den fre­quenz­ab­hän­gi­gen Ver­lauf des Dämp­fungs­fak­tors für den XDA-2402. Der Ab­fall zu den ho­hen Fre­quen­zen ent­steht durch das Aus­gangs­fil­ter. Ins­ge­samt sind die Wer­te in ei­ner Grö­ßen­ord­nung von 20 bis 40 je­doch auch re­la­tiv ge­ring. Die Mes­sung er­folg­te da­bei so­gar schon mit Sen­se-an­schlüs­sen di­rekt auf der Pla­ti­ne. Ein mög­li­cher Über­gangs­wi­der­stand in den An­schlüs­sen ent­fällt da­mit be­reits als Ur­sa­che. Re­lais in den Aus­gän­gen und auch die Spu­len der Tief­pass­fil­ter blei­ben je­doch als Wi­der­stän­de im Aus­gangs­weg der End­stu­fe. Un­ab­hän­gig da­von soll­te der Dämp­fungs­fak­tor nicht über­be­wer­tet wer­den, da schon 20 m Ka­bel mit 2,5 mm2 Qu­er­schnitt ei­nen Wi­der­stand von ca. 0,28 Ohm ha­ben und da­mit auch bei ei­ner End­stu­fe mit un­end­li­chem Dämp­fungs­fak­tor nur noch ei­nen Wert von ma­xi­mal 14,3 zu­las­sen wür­den. Da­bei sind Über­gangs­wi­der­stän­de der Steck­ver­bin­der und mög­li­cher Wei­chen­bau­tei­le noch gar nicht be­rück­sich­tigt. Man kann so­mit fest­hal­ten, dass der Wert bes­ser sein könn­te, in der Pra­xis aber hin­rei­chend ist.

Stör­ab­stand

Wirk­lich wich­tig im all­täg­li­chen Be­trieb kann je­doch der Stör­ab­stand sein. Rauscht es in ei­ner ru­hi­gen Umgebung aus ei­nem Laut­spre­cher, dann fällt das meist recht schnell un­an­ge­nehm auf. Der Stör­pe­gel am Aus­gang der XDA-2402 für den Fre­quenz­be­reich bis 20 khz liegt bei −61,5 dbu li­ne­ar be­wer­tet und bei −63,7 dbu mit A-be­wer­tung. Das ent­spricht ei­ner Stör­span­nung von ca. 0,5 mv. Schließt man jetzt ei­nen Laut­spre­cher mit 95 db Sen­si­ti­vi­ty be­zo­gen auf 2,83 V an, dann be­deu­tet das ei­nen Stör­pe­gel von 20 DBA in 1 m Ent­fer­nung und so­mit ein Wert, der in 99 % der Fäl­le völ­lig un­be­deu­tend sein dürf­te, zu­dem das Stör­spek­trum aus Abb. 3 ein weit­ge­hend gleich ver­teil­tes Rau­schen oh­ne mo­no­fre­quen­te An­tei­le zeigt. In Re­la­ti­on zum ma­xi­ma­len Aus­gangs­pe­gel der End­stu­fe von +42,8 dbu er­gibt sich ein Stör­ab­stand von gu­ten 106,5 db.

Ver­zer­rungs­mes­sun­gen

Wie vie­le Ver­zer­run­gen darf ei­ne End­stu­fe er­zeu­gen, und wie sind die­se zu be­wer­ten? Die­se im­mer wie­der ge­stell­te Fra­ge ist pau­schal nicht zu be­ant­wor­ten. Si­cher ist je­doch, dass in der Si­gnal­ket­te im­mer der Laut­spre­cher das schwächs­te Glied mit dem größ­ten Ver­zer­rungs­an­teil ist. Schaut man et­was ge­nau­er hin, dann er­kennt man, dass Laut­spre­cher pri­mär har­mo­ni­sche Ver­zer­run­gen 2. und 3. Ord­nung er­zeu­gen. Ver­zer­run­gen durch End­stu­fen ent­hal­ten je­doch häu­fig auch Ver­zer­rungs­an­tei­le hö­he­rer Ord­nung, die im Hör­ein­druck we­ni­ger gut ver­deckt wer­den und da-her un­an­ge­neh­mer auf­fal­len. Oh­ne zu sehr ins De­tail zu ge­hen, könn­te man für die Th­dwer­te ei­ner End­stu­fe grob de­fi­nie­ren, dass Wer­te von −70 db (= 0,03 %) oder we­ni­ger hin­rei­chend sind. −80 db oder we­ni­ger ist gut und wün­schens­wert und be­son­ders gu­te End­stu­fen brin­gen es auf Wer­te von −100 db und we­ni­ger. Idea­ler­wei­se ver­lau­fen die Kur­ven da­bei kon­stant fal­lend bis auf ein Mi­ni­mum, das dann bis zur Clip-gren­ze oder kurz da­vor

ge­hal­ten wird. Klas­si­sche End­stu­fen in Class-ab-schal­tung kom­men dem na­he. Class-d-ver­stär­ker wei­sen da­ge­gen durch das Schal­tungs­prin­zip be­dingt meist un­gleich­mä­ßi­ge­rer Thd-kur­ven auf.

Abb. 4 zeigt die Thd-mes­sung der XDA-2402 in Ab­hän­gig­keit vom Ein­gangs­pe­gel für Las­ten von 4 Ohm und 8 Ohm. Die Darstel­lung in Ab­hän­gig­keit vom Ein­gangs­pe­gel hat ge­gen­über der Darstel­lung in Ab­hän­gig­keit vom Aus­gangs­pe­gel den Vor­teil, mög­li­che Li­mi­ter­ein­sät­ze und de­ren Qua­li­tät bes­ser be­ur­tei­len zu kön­nen. In der XDA-2402 be­herrscht der Li­mi­ter sein Werk bes­tens. Beim Er­rei­chen der Clip-gren­ze wer­den die Ver­zer­run­gen auf ge­rin­ge −60 db be­grenzt. Die Clip-gren­ze für Si­nus­si­gna­le wird bei ei­ner 4-Ohm-last bei +1 dbu am Ein­gang er­reicht und bei ei­ner 8-Ohm-last bei +2 dbu. Die Th­dkur­ven zei­gen ins­ge­samt ei­nen gut­mü­ti­gen Ver­lauf. Bis knapp un­ter­halb der Clip-gren­ze lie­gen die Kur­ven deut­lich un­ter­halb der −70 db-li­nie.

Nicht ganz so har­mo­nisch stellt sich das Klirr­spek­trum aus Abb. 5 dar. Ne­ben di­ver­sen In­ter­mo­du­la­ti­ons­pro­duk­ten um die Grund­wel­le fal­len auch die do­mi­nan­ten Klirr­kom­po­nen­ten hö­he­rer Ord­nung auf. Es lie­gen aber al­le Ver­zer­rungs­an­tei­le bei Wer­ten von −70 db oder we­ni­ger.

Wei­te­re Thd-kur­ven aus Abb. 6 wur­den bei kon­stan­tem Pe­gel in Ab­hän­gig­keit von der Fre­quenz ge­mes­sen. Die vier Kur­ven zei­gen wie­der­um die bei­den Ka­nä­le der XDA2402 an 4-Ohm-las­ten und an 8-Ohm-las­ten. Bei 1 khz fin­den sich die be­kann­ten Wer­te aus Abb. 4 wie­der. Zu tie­fe­ren Fre­quen­zen hin fal­len die Ver­zer­rungs­wer­te, zu hö­he­ren Fre­quen­zen stei­gen sie mit 6 db/oct. an. Die zu ho­hen Fre­quen­zen hin nach­las­sen­de Ge­gen­kopp­lung hat den Ver­stär­ker dann we­ni­ger gut im Griff. Bei 6 khz be­trägt der Ver­zer­rungs­an­teil dann −50 db.

Als fi­na­le Ver­zer­rungs­mes­sung folgt noch die Dim-mes­sung (Dy­na­mic In­ter­mo­du­la­ti­on Dis­tor­ti­on, Abb. 7), bei der ein 15-khz-si­nus mit ei­nem steil­flan­ki­gen 3,15-khz­recht­eck über­la­gert wird. Aus­ge­wer­tet wer­den die da­bei ent­ste­hen­den In­ter­mo­du­la­ti­ons­pro­duk­te. Die­se Mes­sung för­dert vor al­lem Schwä­chen bei schnel­len tran­si­en­ten Si­gna­len zu Ta­ge. Gu­te Class-ab-ver­stär­ker er­rei­chen Wer­te von −80 db und we­ni­ger bis zur Clip-gren­ze. Classd-ver­stär­ker ha­ben es hier schwie­ri­ger. So auch der XDA2402, des­sen Dim-wer­te vor al­lem an ei­ner 4-Ohm-last schon recht früh an­stei­gen. Kurz vor der Clip-gren­ze liegt der Ver­zer­rungs­an­teil dann bei −40 db (= 1 %).

XDA-2402 im 1-He-ge­häu­se mit Pe­gel­stel­lern und LEDS für ON, Si­gnal und Li­mit pro Ka­nal

Rück- und In­nen­an­sicht der XDA-2402 mit ei­nem sehr klar struk­tu­rier­ten und sau­be­ren Auf­bau

Ne­ben der hier gtes­ten XDA-2402 gibt es auch noch das klei­ne­re Mo­dell XDA-1002 (oben) mit 2 × 500 W Aus­gangs­leis­tung aus zwei ein­fach auf­ge­bau­ten und nicht ge­brück­ten End­stu­fen­ka­nä­len

Fre­quenz­gang mit 2, 4, 8 und 16 Ohm Last­wi­der­stän­den und mit 4 bzw. 8 Ohm Laut­spre­cher Dum­my Loads so­wie im Leer­lauf oh­ne Last (Abb. 1)

Dämp­fungs­fak­tor be­zo­gen auf ei­ne 4-Ohm-last (CH1 rot, CH2 blau) mit Mes­sung auf der Pla­ti­ne (Abb. 2)

Stör­spek­trum am Aus­gang (CH1 rot, CH2 blau) Ge­samt­pe­gel −61,5 dbu und −63,7 dbu(a). Das Stör­spek­trum ent­hält nur we­ni­ge mo­no­fre­quen­te An­tei­le und setzt sich pri­mär aus Rau­schen zu­sam­men (Abb. 3)

Klirr­fak­tor (THD) bei 1 khz und 2 × 4 Ohm bzw. 2 × 8 Ohm (ge­stri­chelt) Last (CH1 rot, CH2 blau) in Ab­hän­gig­keit vom Ein­gangs­pe­gel (x-ach­se, Abb. 4)

Klirr­fak­tor (THD) bei 2 × 4 Ohm bzw. 2 × 8 Ohm (ge­stri­chelt) Last (CH1 rot, CH2 blau) in Ab­hän­gig­keit von der Fre­quenz bei ei­ner Leis­tung von 2 × 300 W an 4 Ohm oder 2 × 150 W an 8 Ohm (Abb. 6)

In­ter­mo­du­la­ti­ons­ver­zer­run­gen DIM100 an 2 × 4 Ohm bzw. 2 × 8 Ohm (ge­stri­chelt) Last (CH1 rot, CH2 blau, Abb. 7)

Klirr­spek­trum (THD+N) bei 1 khz und 2 × 4 Ohm Last (CH1 rot, CH2 blau) bei ei­ner Leis­tung von 2 × 600 W (Abb. 5)

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