Buizenversterkers

Single-ended of push-pull?

Er bestaan twee soorten buizenversterkers: single-ended en push-pull. Het nadeel van single-ended versterkers – ook wel SET-versterkers genoemd (Single Ended Triode) – is dat de opgewekte energie grotendeels verdwijnt in de triodebuis zelf. Het rendement blijft dan ook beperkt tot zo’n 25 procent.

Bij lage frequenties vormt de uitgangstrafo eveneens een belemmering door de lage zelfinductie ervan. Door die kleinere inductiespanning is de laagweergave van dergelijke versterkers toch wel behoorlijk beperkt. De push-pull versterker kent die beperking in veel mindere mate omdat de zelfinductie van de uitgangstrafo hoger ligt.

Het is nogal opmerkelijk, om niet te zeggen shockerend, dat de technologie van single-ended buizenversterkers al meer dan honderd jaar oud is. Een zekere Lee De Forest kreeg namelijk een patent op de triode in 1907 en op de triodeversterker in 1912.

De SET-revival
In de jaren ’70 ontstond in Japan een revival van SET-versterkers die geleidelijk overwaaide naar de Verenigde Staten en naar Europa. In een SET-versterker neemt één eindbuis (of een groep eindbuizen) – een triode – de versterking van het gehele audiosignaal voor zijn rekening.

Dit in tegenstelling tot een push-pull ontwerp, waarbij één buis (of een groep eindbuizen) de positieve helft van het audiosignaal voor zijn rekening neemt en een andere de negatieve helft. In dat laatste geval wordt het muzieksignaal in tweeën gehakt, versterkt en dan weer gecombineerd tot één signaal. Dat lukt niet zonder enige vervorming, en dat is meteen een reden waarom SET-versterkers als muzikaler worden beschouwd.

Een ander pluspunt van single-ended versterkers is dat er geen nood is aan negatieve terugkoppeling: een verschijnsel waarbij een klein gedeelte van het uitgangssignaal van de versterker terug aan de ingangen wordt gevoed om versterkerfouten te corrigeren.

Wat technische specificaties betreft scoren single-ended versterkers dan weer ronduit dramatisch. Of wat dacht je van vermogens in de buurt van tweemaal 10 watt en vervormingscijfers van 10 procent? Transistorversterkers produceren met gemak tien keer zoveel vermogen en de vervorming wordt vaak gemeten in duizenden van procenten.

De juiste combinatie

Een ander punt is dat de uitgangsimpedantie van een single-ended versterker met waarden van bijvoorbeeld 2 tot 3 Ohm bijzonder hoog ligt. Omdat de impedantie van een luidspreker geen constante waarde is maar varieert doorheen het frequentiegebied is de frequentierespons van een single-ended versterker in hoge mate afhankelijk van de luidspreker die eraan gekoppeld is.

Een SET-versterker kan bijgevolg heel anders klinken op luidspreker X dan op luidspreker Y. Een juiste combinatie vinden is hier dus van het grootste belang.

Een heleboel nadelen dus, maar daar staat tegenover dat single-ended versterkers in de juiste omstandigheden – lees: in combinatie met de juiste luidsprekers – in staat zijn tot buitengewone muzikale prestaties. Kenmerkend voor SET-versterkers zijn het sterke je-bent-erbij-gevoel, het vloeiende geluid en de afwezigheid van enige hardheid in het geluid.

Single-ended versterkers zijn vooral sterk in het middengebied, dus daar waar de menselijke (zang)stem zich bevindt. Naarmate je opschuift naar het hoog en naar het laag, worden hun zwakheden duidelijker. Je zou kunnen stellen dat buizenversterkers sowieso een nicheproduct zijn en dat single-ended versterkers een niche binnen een niche vormen.

Aan de andere kant is het zeer zeker geen gek idee om eens een exemplaar bij je dealer te gaan beluisteren, al is het maar om te proeven van het unieke klankkarakter.

Hoe kies je het geschikte type?

In de eerste plaats moet je dus kiezen voor een geïntegreerde versterker of voor een losse voor- en eindversterker, en daarnaast moet je ook nog bepalen waar je precies met buizen aan de slag gaat: in de voorversterker, de eindversterker of beide.

De volgende stap bestaat uit de keuze tussen een push-pull of een single-ended ontwerp. Bij eindtrappen heb je bij push-pull ontwerpen de keuze tussen een buizenversterker met of zonder uitgangstransformatoren. Die laatste zorgen ervoor dat de impedantie van de versterker aangepast wordt aan die van de luidsprekers.

Maar een uitgangstransformator biedt nog een bijkomend voordeel: hij zorgt ervoor dat harmonische vervorming die ontstaat doordat de twee helften van het audiosignaal worden samengevoegd grotendeels wordt opgeheven.

Het is noodzakelijk dat de uitgangstransformator groot genoeg is, zodat ook de lagere frequenties goed blijven klinken. Buizenversterkers zonder uitgangstransformatoren worden aangeduid met de term OTL (Output-Transformerless).

OTL-versterkers zijn geen beste vriendjes met laagohmige luidsprekers. Bovendien zijn ze erg groot en hebben ze een groot aantal buizen nodig om hun ding te doen. Wat laagweergave en dynamiek betreft zijn OTL-machines geen hoogvliegers, maar in het mid en hoog kunnen ze erg goed klinken als ze gecombineerd worden met geschikte luidsprekers.

Triode of pentode?
De volgende vraag bij een buizenversterker is of je gaat voor een triode- of een pentode-eindversterker. Eindtrappen op basis van triodebuizen klinken veelal beter dan hun tegenhangers met pentodebuizen, maar ze produceren gevoelig minder watts. Gelukkig zijn er ook buizenversterkers op de markt waarbij je zelf kan selecteren of ze in triode- of pentodemodus werken.

Tot slot bestaan er ook ultra-lineaire buizenversterkers. Daarbij wordt gebruikgemaakt van pentodes, maar zodanig dat die zich klankmatig eerder gedragen als triodes. Op die manier kunnen de muzikale eigenschappen van de triode min of meer gecombineerd worden met het hogere uitgangsvermogen van de pentode.