Versterkers: hoe werken ze?

10
6207

Klasse AB
Klasse AB gebruikt zoals klasse B nog steeds een transistor of buis per signaalhelft, alleen draaien die simultaan en dus in klasse A als het signaal de nullijn nadert. Er wordt geleidelijk overgeschakeld naar klasse B naarmate het signaal luider wordt (zodat er dus nog maar één versterker of buis het signaal versterkt). Zo kun je die lelijke overnamevervorming vermijden en omdat het systeem alleen in klasse A draait bij erg lage signaalniveau’s kun je toch het energieverbruik binnen de perken houden.

 

De huidige stand van de technologie is echter zo sterk verbeterd, dat klasse B ook perfect zonder overnamevervorming kan draaien. Alleen heeft door de jaren heen klasse B zo’n slechte reputatie gekregen op hifi-gebied, dat veel versterkerfabrikanten daarom hun versterkers klasseren als klasse AB, terwijl ze in feite gewoon klasse B zijn.

Buizen en transistoren
Als versterkend element in een versterker kun je zowel transitoren als buizen gebruiken. Beide hebben hun aanhangers, al schijnen de aanhangers van buizenversterkers vooral meer vocaal te zijn. Uiteraard is het de bedoeling dat een versterker het signaal zo ‘schoon’ mogelijk versterkt, zonder iets extra’s te introduceren of iets weg te nemen. Met transistoren lukt dat prima, met buizen niet.
Buizenversterkers klinken doorgaans warmer en zijdezachter dan transistorversterkers en veel muziekliefhebbers houden wel van die klank. Buizen hebben echter een hoop nadelen, anders zou men in de loop van de jaren \’60 van de vorige eeuw nooit naar transistoren overgeschakeld zijn. Ze verbruiken meer dan transistoren, het hele systeem werkt met gloeidraden of -rasters en verslijt dus net zoals een gloeilamp. Niet alleen zijn de buizen erg duur (ze worden hier immers niet of nauwelijks nog geproduceerd), maar ze gaan soms slechts twee- à drieduizend uur mee voordat ze vervangen moeten worden.


Buizen verslijten net als gloeilampen

De werking van een buis is afhankelijk van de emissie van elektronen door de verhitte elementen binnen het glas van de buis: zoiets is niet exact en veel te afhankelijk van allerlei factoren. Om de gewenste elektronenemissie te bereiken, hebben buizen hogere spanningen nodig en de elektronica en transformatoren die daarvoor nodig zijn, kunnen bijdragen aan allerlei ongewenste vervormingseffecten zoals ruis, brom en meer van dat minder fraais.
Het warmere en zachtere geluid wordt veroorzaakt doordat buizen de neiging hebben even harmonischen (voor ons gehoor prettig klinkende even veelvouden van de frequenties van de grondtonen van het geluidssignaal) toe te voegen tijdens het versterkingsproces. Dat is dus geen hifi (‘high fidelity’ betekent immers een weergave met hoge natuurgetrouwheid).


Buizenversterkers zien er misschien mooi uit, maar met hifi hebben ze weinig te maken

Fabrikanten van buizenversterkers geven hun vervormingscijfers meestal op zonder rekening te houden met die even harmonischen en dan nog heb je bij de allerbeste buizenversterkers vervormingen tussen 0,1 en 1%! Ter vergelijking: een moderne transistorversterker vervormt hooguit een duizendste van een procent (0,001%)! Omdat een transistorversterker echter niet dat effect van die even harmonischen heeft, vinden buizenliefhebbers ze meestal "koud en hard" of zelfs "lelijk" klinken. Zoiets is dus puur een kwestie van smaak, al zal dat best waar geweest zijn in de begindagen van transistorversterkers toen klasse B nog effectief overnamevervorming vertoonde.
Tegenwoordig levert vrijwel elke transistorversterker met een behoorlijke voeding (zie verderop) een bijna perfecte versterking. Als jij een fan bent van het geluid van buizen, dan ga je gang en koop vooral buizenversterkers. Noem dat echter geen hifi! Er bestaan overigens wel degelijk echte hifi buizenversterkers, maar die hebben niet dat typische buizengeluid. Overigens is het vervormingseffect van buizen soms juist gewild: denk maar aan gitaarversterkers. Zonder buizen krijg je dat typische geluid van een elektrische gitaar gewoon niet goed voor elkaar.

Voedingen
Om het gewenste vermogen te kunnen leveren, heeft een versterker een voeding nodig. Je raadt het al: bij goedkopere versterkers bespaart de fabrikant juist op die voeding. Zo’n voeding behoort samen met de transistoren of buizen van de eindtrap (die het eigenlijke vermogen moeten leveren) tot de duurste onderdelen van een versterker. Een voeding bestaat uit een transformator met een systeem van gelijkrichters en veel en vooral grote condensatoren om de 230 V wisselspanning van ons elektriciteitsnet om te zetten naar enkele tientallen Volt stabiele gelijkspanning waarmee de versterker dan het vermogen voor de eindtrappen zal gaan leveren. Die onderdelen zijn erg duur. In een goeie voeding zal het grootste deel van de kost waarschijnlijk naar de transformator gaan. Een erg goeie maar Engelstalige uitleg over versterkervoedingen met schema’s en afbeeldingen vind je bij tnt-audio.

 

1
2
3
4
Vorig artikelReal street racing?
Volgend artikelNieuwe telgen in de Photosmart digitale camera-reeks

10 REACTIES

  1. De term ‘Digitale versterker’ is niet juist. Een versterker kan geen eentjes en nulletjes versterken.

  2. Renze: er staan wel meer bizarre dingen in deze tekst, zoals "de meeste moderne luidsprekers hebben een vermogen van 150 watt". Terwijl het hier duidelijk over passieve luidsprekers gaat. Die hebben dus geen vermogen. Versterkers hebben een vermogen. Vrij amateuristisch, dit artikel.

  3. Hoe kun je nu met een voorversterker de toonhoogte regelen ?????? Dus als je een stuk muziek hoort dat in de toonsoort \”C\” staat, kun je met de toonhoogte regelknop naar \”B\” of naar \”D\” gaan? Bizar….

  4. Transistor in Klasse B: crossoververvorming en Transientvervorming :niet te pruimen.
    Buizen altijd ver , bijna in klasse a: luister zelf, luistermoeheid bestond in de buizentijdperk niet, tafelradios klonken mooi, enkelzijdig A meestal.
    Klass a transistor heeft rendement van 50 procent, hou toch eens op met napraterij over toegevoegde 2 de harmonischen, onzin.

  5. Huitema: Ik zal niet ontkennen dat er zeer goede buizenversterkers bestaan (en ja, die heb ik al gehoord). Je kunt echter ALTIJD een even goed of beter resultaat bereiken met een transistorversterker en wel veel goedkoper. Wat mij betreft hebben buizen gewoon teveel nadelen om ze in versterkers voor consumentenaudio te gebruiken. Alleen al het feit dat het vervangen van de buizen elke 3000 uur of zo een kostelijke grap is, zou prijsbewuste hifiliefhebbers ervan moeten weerhouden hun zuurverdiende centen aan een buizenversterker uit te geven.

    • Volkomen gelijk. Voor muziek is 2 maal 10 Watt meestal ruim voldoende, dan is een buizenversterker voordeliger, bijv met EL84, met torren hetzelfde bereiken is veel kostbaarder, eigenlijk alleen met Klasse A transistorversterkers. Zijn er nauwelijks en zeer prijzig. Een EL84 kost je 6 euro. Die gaat heel lang mee.

      • Dag Huub,
        Voor dergelijke kleine vermogens kun je inderdaad vrij goedkoop uitstekende buizenversterkertjes vinden, maar ook veel rommel. Een 2×10 Watt klasse A (of klasse D!) transistorversterkertje kun je echter ook erg goedkoop vinden terwijl het dan toch uitstekend presteert. Dat is het probleem niet. Of 2×10 Watt “ruim voldoende” is, hangt echt af van de luidsprekers die je wil gebruiken. Dergelijke lage vermogens kunnen alleen met zogenaamde hoogrendemente luidsprekers, van minstens 92 à 95 dB/2,83V/1m of nog gevoeliger. Dat beperkt je keuzevrijheid nogal. Of als je natuurlijk altijd heel zacht speelt qua volume.
        Daarom raad ik mensen aan om altijd eerst de luidsprekers te kiezen, en dan pas op zoek te gaan naar de versterker die hen het best kan aansturen.

  6. ik ben dus een buizenliefhebber…..
    De hoogspanning heeft niets te maken met de emissie….
    Tevens is het niet waar dat buizen altijd vervormen…., bij kleine signalen zijn er tussen buizen en transistoren bijna geen verschillen. Wordt het signaal groter dan gaan buizen idd. 2e harmonischen produceren. Transistoren kunnen veel meer power handlen, gaan transistoren echter clippen dan produceren ze veel 3e harmonischen. Ons oor beleeft dit als scherp en kil
    Ik zou wel eens een luistertest willen doen tussen 0,001 en 0,1% vervorming!!!! daar heb je een computer voor nodig!!! om dan gelijk te zeggen dat het geen zier met hifi heeft te maken…….verder beleven en horen wij geluid via onze oren ook niet al te \’ recht\’ en is het uit vele onderzoeken gebleken dat het geluid uit een goede (!) buizenbak als prettiger wordt ervaren.
    Transistor hebben ook wel enige onhebbelijkheden op het gebied van temperatuur maar eerlijk is eerlijk buizen hebben er meer (al is dat juist de uitdaging!)
    Transformatoren zijn sinds 1950 wel even wat veranderd natuurlijk qua verzadigings en overdrachtseigenschappen
    (digitale studio mengapanelen hebben immers vaak ook ingangstrafo\’s…)
    Alles heeft zijn voors en tegens; ik hou gewoon van het idee dat de elektronen die door de versterker gaan \’ vrij\’ kunnen vliegen, dat idee boeit me technisch, maar ook gehoormatig.
    (klasse D geeft trouwens een verdacht buis-achtig geluid!!! maar ja het gloeit niet…..:-)

    In plaats van de buizen meteen af te schrijven….probeer het eens, luister naar buizen, luister naar transistoren, lees erover en ervaar zelf wat je het meest aangenaam in de oren klinkt

  7. Er bestaan ook kleine (zelfbouw) klasse A versterkers ,die tussen
    de 10 en 20 Watt kunnen leveren .
    Voor huiskamer gebruik is dit prima te doen
    Het opgenomen is dan ongeveer 120Watt (stereo),maar dan geniet je wel van het klasse A geluid

  8. Goed artikel. Ik houd van muziek en heb voor duizenden aan audioapparatuur gekocht maar snap nu pas wat ik in huis heb gehaald.

Reacties zijn gesloten.