Rør Guitarforstærkeren, del 1

 

Dette er den første artikel i serien om opbygningen af rør-guitarforstærkeren. Artikelserien er udarbejdet af Troels "Trolle" Hadberg, indehaver af RMS Musikelektronik som udfører modifikation, reparation og service af instrumenter og udstyr.

Artiklen er skrevet som oplysning og ikke som vejledning i reparation af forstærkeren. Alle reparationer bør udføres af en kyndig mekaniker. Ethvert ansvar der henviser til disse artikler fralægges. Forkert håndtering af elektricitet er livsfarligt.

 

Af Troels "Trolle" Hadberg

RMS Musikelektronik

 

Basis elektronik
Vi starter med et lynkursus i elektronik, der giver dig lidt basisviden omkring forstærkeren.

De fleste af os kender lidt til "Ohms lov" fra skolen. Den gør sig gældende hele vejen igennem opbygningen af en forstærker, og vi skal beskæftige os med tre hovedfelter, nemlig: SPÆNDING, STRØM og MODSTAND.

Hvis man forestiller sig to søer adskilt af en dæmning. Den ene sø er fyldt op med vand. Mængden af vand kalder vi SPÆNDING og dæmningen kalder vi MODSTAND. Lige nu er der så meget modstand, at der ikke løber vand ind til den anden sø (STRØM). Slår man så et hul i dæmningen, begynder vandet at bevæge sig, der opstår en STRØM. Jo mere man slår dæmningen i stykker (sænker modstanden mod nul) des mere strøm er der i vandet. Meget vand (spænding) er ikke i sig selv farligt, men bliver det sat i bevægelse (strøm) og får fart på, kan det ødelægge alt. Når dæmningen er helt væk, flyder mængden af vand ud i begge søer og strømmen ophører igen.

Vi ved der i lysnettet er spænding på 230V AC, der driver alle vore elektriske artikler.

AC er vekselspænding, dvs den veksler mellem plus og minus med 50 hertz (Hz) = svingninger pr. sekund. Spændinger er som regel målt i forhold til JORD (0 volt).

Det er blandet andet de 50Hz vi hører som brum i en forstærker, hvis den er dårligt jordet eller der er en fejl på den. Guitaren kan også opfange 50Hz og signalet bliver så forstærket op igennem hele forstærkeren, så derfor skal en guitar jordes og isoleres elektrisk.

Undervejs som vi støder på nye emner, forklarer jeg løbende med enkelte matematiske eksempler, så man kan (hvis man har lyst) selv regne lidt på sit grej derhjemme.

Her er et lille skema over de mest brugte udtryk i forbindelse med en forstærker:

 

NAVN	BETEGNELSE	FUNKTION
Ohm	Ω	Modstand
Impedans	Z (måles i Ohm)	Frekvens-afhængig modstand
Ampére	A	Strøm
Watt	W	Effekt (= energi = lys, varme eller lydtryk)
Volt	U	Spænding (9V batteri, 230V lysnet o.s.v.)
AC	Vac (måles i Volt)	Vekselspænding (skiftende polaritet & værdi)
DC	Vdc (måles i Volt)	Jævnspænding (konstant polaritet & værdi)
Hertz	Hz	Svingninger pr. sekund

 

Ovenstående forklaring er helt fundamental, men kan forhåbentlig hjælpe lidt på vej i forståelsen af forstærkeren.

Vil du vide mere, findes der masser af bøger om elektronik på biblioteket.

 

Forstærker og højttaler
Det er vigtigt at forstærker og højttalerkabinet arbejder sammen på bedst mulige måde. De fleste ved, at en højttaler omdanner elektriske svingninger til akustiske svingninger som vort øre kan opfange. I en højttaler forefindes en permanent magnet og en spole. Når spolen får henholdsvis positive og negative strømretninger (svingninger), trækker det kraftige magnetfelt spolen frem eller tilbage. På spolen sidder en membran, der hjælper med at sætte luften i bevægelse. De fleste højttalere til musikbrug ligger på 2-3 ohm og op til 16 ohm. Skal man sammensætte flere enheder, og matche forstærkerens impedans, får man for alvor brug for ohms lov.

Bruger man flere højttaler enheder, kan disse kobles enten i parallel eller i serie. Sætter vi f.eks. 2 højttalere parallelt, d.v.s. at plusledningen går til begge pluspoler på højttalerne og minus går til begge minuspoler, så halveres modstanden.

 

Eksempel

2 stk 16 ohms højttalere vil parallelkoblet udgøre en modstand på 8 ohm. 2 stk 8 ohms giver en 4 ohms modstand, o.s.v.

Modsat vil en seriekobling give den dobbelte modstand, hvilket altså betyder at 2 stk 8 ohms højttalere seriekoblet vil give en modstand på 16 ohm.

Hvis du seriekobler, går du fra forstærkerens plus til plus på første højttaler, videre fra dennes minus til plus på den anden højttaler og fra dennes minus tilbage til forstærkerens minus.

Et 4 x 12 kabinet har som oftest 16 ohms enheder og kan switches til enten mono eller stereo. I mono kan du vælge enten 4 eller 16 ohms input, mens du i stereo får 8 ohm pr. side. I stereo skal du selvfølgelig have en stereo slave eller to toppe.

Det er vigtigt at du ikke sætter to forstærkere i samme kabinet, når du spiller mono.

Internt er højttalerne koblet som to par, og hvert par er parallelkoblede til 8 ohm. Vælger du 4 ohm mono, er de to par parallelkoblede og vælger du 16 ohm mono, er de serielt forbundet.

I stereo er de blot to separate 8 ohms par, ganske som to adskilte kabinetter.

Det er vigtigt at højttaler og forstærker er indstillet på samme impedans.

Og hvorfor så det?

I forstærkeren sidder en tonetransformator også kaldet output transformer. Denne sørger for impedanstilpasning mellem forstærkeren og højttaleren og betyder meget for forstærkerens overall lyd og pris. Forstærkeren alene har en høj udgangsimpedans på flere hundrede ohm. Hvis vi bare satte et 8 ohms højttalerkab på, ville det faktisk virke som en kortslutning, da impedansforskellene er så store.

"Hvorfor så ikke bare lave et kabinet på et par hundrede ohm og spare tonetransformatoren?".

Fordi at strømmene da ville blive for små til at trække højttaleren. Der sker nemlig dét i en transformator, at strøm og spænding er omvendt proportionelle, d.v.s. at laver man en nedtransformering af spænding, så laver man en optransformering af strømmen.

Vi ønsker en impedanstilpasning, hvilket vil sige at forstærkerens udgangsimpedans (lad os sætte den til 4000 Ohm) skal være ens med højttalerimpedansen. Derved overfører vi også den maksimale effekt !

Tonetransformatoren sørger så for impedanstransformation, så de 8 ohm i kabinettet faktisk bliver til 4000 Ohm, set fra forstærkerens side. Fejlimpedans brænder ikke forstærkeren af, men rørene arbejder forkert og du kan bl.a. forhøje overgangsfrekvensen hvor basområdet bliver skåret af, d.v.s. at du får en tyndere lyd med mindre bas.

Generelt, så er for høj impedans dårligt for en rørforstærker.
Derfor skal du altid have en højtaler tilsluttet forstærkeren.
Ingen højtaler tilsluttet = uendelig høj impedans!
Uendelig høj impedans kan få en evt. spænding til at slå hul igennem trafoen og tilbage gennem primærviklingen og dine rør.

Derfor: Sørg for impedanstilpasning mellem forstærker og kabinet!

 

I næste del ser vi nærmere på tonetransformatoren og dens samarbejde med udgangsrørene, samt hvorfor tonetrafoen har indflydelse på din forstærkers lyd.

 

ref.:
http://www.4sound.dk/articles/backstage/tips-og-tricks-samlet/guitar/guitarforstaerkeren-1-3/guitarforstaerkeren-del-1

 

++++++++++++++++++++++++++++++++++

 

 

 

 

Andre sider, som behandler musikscenen:
Rockscenen, del 1 Rockscenen, del 2 Musikhuse Spillesteder Rock Elektronik Pigtrådsøkonomi Fender Jazzmaster

 

 

Siderne er under konstant overvejelse og udvidelse.
Hvis du derfor har en mening om stoffet i almindelighed
eller tekniske detaljer i særdeleshed, hører jeg gerne fra dig.
Skriv til:

Mange tak!

Kurt Starlit
aka CykelKurt

 

 

 

Rør guitarforstærkeren, del 2

Rør guitarforstærkeren, del 3

Rock Elektronik

Musik Index

Forsiden