De verschillen en de overeenkomsten op een rij

In dit artikel wil ik de verschillen en overeenkomsten belichten tussen versterkers die ogenschijnlijk uit twee volkomen verschillende werelden lijken te komen.

De basis:

In principe is een versterker niets anders dan een moduleerbare wisselspanningsvoeding. Je biedt een wisselspanninkje aan de ingang aan met een kleine amplitude en een grote inwendige impedantie en aan de uitgang verschijnt hetzelfde wisselspanninkje, maar dan met een grotere amplitude en een lage inwendige impedantie. Dat is in theorie althans de bedoeling. We hebben wereldwijd afgesproken dat we luidsprekers een impedantie geven die nominaal niet lager dan 4 Ohm en niet hoger als 16 Ohm zal zijn. Dat is zowel voor luidsprekerfabrikanten als versterkerfabrikanten best wel handig, want je weet waar je aan toe bent.

De praktijk:

In de praktijk echter wil de impedantie van een luidspreker nogal eens rare pieken en dalen vertonen als functie van de aangeboden frequentie. Ook het impulskarakter van het aangeboden signaal heeft invloed op de impedantie van een luidspreker. We praten over capacitief of inductief gedrag onder invloed van het aangeboden signaal als spanning en stroom niet meer met elkaar ‘in de pas’ lopen. Ik zal u hier niet vermoeien met de berekeningen die hierachter schuilgaan, maar het komt er op neer dat het leven van een versterkerontwerper een stuk makkelijker zou zijn als alle luidsprekers zuiver Ohms van impedantie zouden zijn, met andere woorden als spanning en stroom wél altijd met elkaar in de pas zouden lopen.

Omdat dat dus niet het geval is, is het wenselijk dat een versterker opgewassen is tegen deze complexe belastingen die een luidspreker kan vormen. Het opmerkelijke is dat er twee extremen op de markt zijn die, ondanks de totaal verschillende benaderingswijze, allebei zeer goed klinken.
De één is de buizenversterker met zijn relatief hoge uitgangsimpedantie en daarmee lage dempingsfactor die zeer duidelijk interacteert met de luidspreker en die tot op zekere hoogte de vrije teugel laat, en de ander is de tot het uiterste gedimensioneerde transistor- of MOSFET versterker in de stijl van Krell, Mark Levinson etc, met een extreem lage uitgangsimpedantie en dus zeer hoge dempingsfactor die ernaar streeft om de luidspreker een ijzeren wil op te leggen en met bruut geweld de luidspreker dwingt om te doen wat de versterker wil.
Over buizenversterkers heb ik het al in een eerder artikel gehad en hoewel ik beslist een zwak voor deze fraaie techniek heb, passen ze even niet en de context van dit artikel. Wie daar meer over wil lezen verwijs ik naar mijn eerdere artikelen over het vergelijk tussen buizen- en halfgeleider versterkers.

Professioneel:

Professionele, of PA- eindtrappen zijn heel duidelijk volgelingen van de laatste filosofie. Vooral de laatste tijd zie je versterkers op de markt komen met vaak enorme uitgangsvermogens van ruim over de 1000 Watt per kanaal. Als je zo’n versterker ‘onder de motorkap’ bekijkt dan zie je lange rijen zware vermogenstransistoren op koelplaten geschroefd zitten die meestal met een ventilator geforceerd gekoeld worden. Dat is nodig omdat in de professionele audio deze versterkers meestal in een 19 inch rek geschroefd worden waar er weinig ruimte is voor een natuurlijke circulatie van koelende lucht langs koelplaten. De reden dat professionele versterker op deze manier gebouwd worden is dat naarmate de geluidsdruk groter wordt en daardoor met name de lagetonenluidsprekers harder moeten werken, de eisen aan de versterker om deze luidsprekers in bedwang te houden, hoger worden.
Professionele versterkers moeten ook robuust, veilig en betrouwbaar zijn; ze moeten vaak onder extreme omstandigheden de kost verdienen voor hun eigenaars en reparatietijd is daardoor extra kostbaar. De vraag of een versterker goed klinkt komt voor een professionele gebruiker dan ook lang niet altijd op de eerste plaats, het is eerder mooi meegenomen. De aanschaf van een versterker is voor een professionele gebruiker ook een investering die terug verdiend moet worden, niet zoals in de hifi een luxe gebruiksartikel wat ‘alleen maar’ mooi moet klinken en er gelikt uit moet zien.