Versterkers: hoe werken ze?

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.