Technische encyclopedie

Winkler Prins (1975)

Gepubliceerd op 06-11-2024

GELUIDSVERSTERKER

betekenis & definitie

(Fr.: amplificateur du son; Du.: Tonverstärker; Eng.: sound amplifier, audio amplifier), toestel voor het verkrijgen van versterking van elektrische trillingen in het akoestische frequentiegebied.

Deze versterkers hebben een of meer ingangen, meestal met een hoge ingangsimpedantie en ingangsgevoeligheid, voor het aansluiten van bijv. een of meer microfoons, platenspelers, een taperecorder en een afstemeenheid (radio). Voorts bevatten zij meestal egalisatienetwerken voor het compenseren van de aftastkarakteristiek en evt. pré-emphasis, alsmede volumeregelaars en regelaars voor hoge en lage tonen. Deze functies en de noodzakelijke spanningsversterking worden door de voorversterker verricht, terwijl de signalen daarna in de eindversterker zodanig worden versterkt dat zij voldoende vermogen bezitten om de luidsprekers te voeden. Bij stereofonische weergave gebruikt men twee identieke versterkers die zo min mogelijk overspraak vertonen. Een voedingsdeel verzorgt de voor de diverse schakelingen benodigde voedingsspanningen. Behalve als aparte eenheid vindt men een geluidsversterker o.a. ook in radio- en televisieontvangers, grammofoons, bandopname- en weergaveapparaten.Een geluidsversterker wordt hoofdzakelijk gekenmerkt door het aantal en de soort der ingangen, de gevoeligheden en de impedanties daarvan, het afgegeven vermogen, de frequentiekarakteristiek, de vermogenskarakteristiek, de niet-lineaire vervorming, de uitgangsimpedantie(s), het stoorniveau en de bedieningsorganen.

De gevoeligheid is de ingangsspanning waarbij de versterker, met geheel opengedraaide volumeregelaar en bij de juiste belasting, het nominale vermogen levert. De gevoeligheid bedraagt bij een gangbare versterker aan de microfooningang ca. 0,5 mV, aan de platenspeleringang ca. 100 mV voor piëzo-elektrische (kristal- of keramische) toonopnemers, ca. 2 mV voor elektrodynamische toonopnemers en ca. 100 mV aan de radio- of taperecorderingang. De ingangsimpedantie wordt opgegeven als de modulus van de impedantie bij 100 Hz, gemeten over de ingangsklemmen. Deze bedraagt voor de genoemde ingangen: microfoon ca. 3000 Ω, piëzo-elektrische toonopnemer ca. 1 M Ω, elektrodynamische toonopnemer ca. 50 k Ω, radio of taperecorder ca. 1 M Ω.

De frequentiekarakteristiek geeft het verband in dB tussen de frequentie uitgezet op een logaritmische schaal en de uitgangsspanning, gemeten bij een kwart van het vermogen. De frequentiekarakteristiek van een goede geluidsversterker is ten minste recht van 40...16.000 Hz binnen ± 1 dB. De vermogenskarakteristiek geeft het verband in dB tussen de frequentie en het afgegeven vermogen bij nominale ingangsspanning (overeenkomend met de gevoeligheid). Deze is bij een goede versterker recht van ca. 50...16.000 Hz binnen ± 3 dB. Harmonische vervorming wordt opgegeven als een percentage van het totale vermogen en dit bedraagt bij goede versterkers minder dan 1%, hoewel voor vele toepassingen 5% nog toelaatbaar is. In de vervormingskarakteristiek kan dit percentage bij verschillende vermogens worden afgelezen. Intermodulatievervorming wordt opgegeven voor een combinatie van twee uiteenliggende frequenties, bijv. 40 Hz en 8000 Hz. Een goede waarde hiervoor is 1%.

De uitgangsimpedantie is de impedantie opgegeven in ohm bij 1000 Hz van de luidspreker of luidsprekercombinatie waarbij het nominale vermogen kan worden afgegeven. Transistorversterkers hebben van nature een lage uitgangsimpedantie, buizenversterkers een vrij hoge. Deze waarden kunnen zo nodig met behulp van transformatoren worden gewijzigd.



Stoorverschijnselen,
samengesteld uit brom en ruis, zijn hoofdzakelijk afkomstig uit de voorste versterkingstrappen. De brom vindt zijn oorzaak vooral in onvoldoende afvlakking in het voedingsgedeelte (100 Hz bij de algemeen gebruikte dubbelzijdige gelijkrichting) en in inductieverschijnselen in de toevoerleidingen door het spreidingsveld van de nettransformator (50 Hz), waaraan bij buizenversterkers nog de inductie van gloeidraad op kathode wordt toegevoegd. Versterkers die met batterijen gevoed worden vertonen uiteraard geen brom, doch uitsluitend ruis. Het stoorniveau wordt opgegeven in dB ten opzichte van nominaal afgegeven spanning of vermogen. Dit getal is altijd negatief en bedraagt ca. −60 dB voor een versterker met microfooningang en ca. −80 dB voor een toonopnemeringang. Hiermee wordt tevens de dynamiek voor deze ingangen bepaald.

De bedieningsorganen zijn de volumeregelaars voor de verschillende ingangen, soms een hoofdregelaar voor alle ingangen te zamen, de toonregelaars en evt. spraakfilters en de netschakelaar. Behalve bedienbare regelorganen kunnen ook automatisch werkende regelorganen aangebracht zijn. Voorbeelden hiervan zijn automatische volumeregeling, oversturingsbegrenzing, en fysiologische volumeregeling. Bij deze laatste wordt met de normale volumeregelaar tevens de frequentiekarakteristiek aangepast aan de gehoorkromme.

< >