In het kort:
Eindversterkers voor audio komen in de klassen A, ABx, B, en D. Dit zijn GEEN kwaliteits aanduidingen o.i.d, het gaat om technische detaits van de interne werking.
De eigenaardigheden en de voor- en nadelen worden hier besproken.
Verwante onderwerpen:
Balans, Single Ended, Overneem vervorming, H-brug
Klasse A:
Het gaat hier om de ruststroom instelling van een eindversterker. De termen
komen uit de buizentechnologie, maar zijn ook van toepassing op transistor
schakelingen.
We spreken van klasse A als de ruststroom in de eindtransistoren groter is dan
de piekstromen van het signaal.
Deze schakeling heeft een zeer slecht
rendement. De versterker neemt altijd even veel stroom op, dus juist als je
zacht speelt wordt 'ie heet.
Klasse A kan ook in een balansschakeling uitgevoerd worden, maar een "Single Ended" schakeling is altijd klasse A.
Klasse B en ABx:
De klassen ABx en B kunnen alleen met balans schakelingen uitgevoerd worden. Bij
de zuivere B klasse levert de ene helft van de balans de positieve delen van het
signaal, en de andere helft de negatieve delen. De zuivere B wordt nooit toegepast.
Klasse
ABx is een tussenvorm, waarbij voor kleine signalen beide helften van
de
balans werken, en voor grotere signalen de B-situatie ontstaat. De x
geeft aan hoeveel mate van klasse A er is gebruikt maar daar bestaat
geen eensluidende definitie voor.
Vrijwel alle in de handel verkrijgbare (eind)versterkers zijn klasse B, waarbij
altijd een klein beetje AB aanwezig is voor een goede overgang.
Als de ruststroom te klein is treedt de zeer hinderlijke cross-over vervorming
op (ned: overneem vervorming), vooral te horen bij een zeer zacht signaal.
Klasse C:
Bij de klasse C worden de balans-elementen slechts in de pieken gebruikt. Deze klasse wordt wel bij radio/TV zenders gebruikt en is ongeschikt voor audio toepassingen. Ik noem 'm slechts voor de volledigheid
Klasse D:
Bij klasse D versterkers wordt de uitgang snel (150+ kHz) heen en weer geschakeld tussen de meest positieve en de meest negatieve voedingsspanning. De tijd voor positief of negatief wordt gevariëerd door het audio signaal. Het is een z.g. pulsduur of pulsbreedte modulatie (eng: Pulse Width Modulation), en het uiteindelijke audiosignaal is de gemidddelde pulsduur. Het voordeel van klasse D versterkers is dat ze een hoog rendement hebben, en er dus erg weinig warmte ontstaat in de versterker zelf. Dat is vooral van belang voor hoogvermogen versterkers in de PA sector (zijn kleiner, minder gesjouw met podium apparatuur), voor apparaten met veel eindtrappen die klein moeten zijn (denk aan de 7.1 surround versterkers voor de huiskamer) en voor accu-gevoede apparaten (mobile telefoons e.d.) waar de accu het lang moet uithouden.
Voor
de klassieke 2 kanalen stereo weergave in de huiskamer bieden klasse D
versterkers naar mijn mening geen wezenlijke voordelen. De vervorming die zulke
versterkers inherent produceren moet met niet echt simpele middelen bestreden
worden, en het voordeel van het hoge rendement en het kleine kastje telt
eigenlijk nauwelijs. Daarbij moeten er stevige EMC filters gebruikt worden om
geen stoorzender in huis te hebben.
Digitale versterkers:
Klasse
D audio versterkers worden ook wel "digitale" versterkers genoemd. Er
moeten echter 2 hoofdcategoriën onderscheiden worden,
- Die waarbij een analoog ingangssignal omgezet wordt in de pulsduur modulatie,
- Die die waarbij het
gehele traject vanaf de digitale signaalbron (CD, SACD, DVD, digitale radio,
etc) tot bijna aan de luidspreker digitaal gehouden wordt. Deze laatste techniek
wordt bij mijn weten nog slechts bij mobiele telefoons en Ipod's e.d.
gebruikt.
Klasse H:
De klasse H aanduiding wordt wel eens gebruikt voor dubbele- of stereo versterkers die de mogelijkheid hebben om de twee eindversterkers tegenfasig aan te sturen en de luidspreker aan te sluiten tussen de beide "hete" uitgangen van de versterkers. We noemen dat een "H-brug" schakeling. In beginsel bereik je daar een 4-voudig uitgangsvermogen mee, maar voor stereo heb je twee van zulke dubbele versterkers nodig. Dit principe wordt veelvuldig toegepast bij versterkers die met een beperkte voedingsspanning moeten werken, zoals auto-radio's. En om echt grote vermogens te maken in de PA sector.
Deze klasse H kan zowel met klasse B, D of digitale versterkers gerealiseerd worden.
.