Guitarforstærkere og deres rør

 

 

Denne artikel henvender sig primært til guitarister, for hvem rør og rørforstærkere er mere eller mindre "ukendt land", og som derfor måske ikke helt er klar over, hvordan en rørforstærker fungerer og hvilken funktion de enkelte rør i forstærkeren har.

 

Af Lars Reinau

 

De første forstærkere
Fra den elektriske guitar blev opfundet i slutningen af 1940'erne og frem til 1960'erne var forstærkerne, man kunne købe til at forstærke signalet fra guitarpickupperne, stort set udelukkende forstærkere, der benyttede radiorør.

De tidligste modeller var små 5-10 watt comboforstærkere med en enkelt 6", 8", 10" eller 12" højttaler. Først hen imod slutningen af 1950'erne dukkede der forstærkere op med større effekt - 30-45 watt, og med flere højttalere f.eks. 2 x 10", 3 x 10", 4 x 10" og 2 x 12".

De små forstærkere benyttede ofte kun et enkelt indgangsrør til, gennem en simpel volumenkontrol, at kontrollere signalet fra guitaren, et enkelt udgangsrør til at drive højttaleren samt et ensretterrør til at omforme vekselstrømmen fra husets stikkontakt til jævnstrøm, som forstærkerens kredsløb skal bruge.

De senere og større forstærkere benyttede flere indgangs- og udgangsrør samt kraftigere ensretterrør, i takt med at kravene til forstærkernes reguleringsmuligheder og ydeevne steg.

 

Radiorør kontra transistorer
I 1940'erne begyndte man at udvikle den transistorteknik, der i dag er benyttes i næsten alle kredsløb, der kræver forstærkning af elektriske signaler.

I slutningen af 1960'erne og i starten af 1970'erne var de fleste elektronikproducenter overbeviste om, at denne mere moderne transistorteknik helt ville udkonkurrere den gammeldags rørteknik. Således mente man også, at transistorer helt ville erstatte radiorør til guitarforstærkerbrug, da transistorer, teknisk set, på næsten alle områder var de langt mere uberegnelige radiorør overlegne.

Transistorerne var billigere at fremstille, de målte bedre og mere ensartet med hensyn til frekvensgang, forvrængning og støj, og de holdt længere end rør.

Alt talte dengang i 1970'erne for, at radiorør var på vej ud af markedet.

Der var dog én ting, man ikke havde taget højde for. Når vi taler om rør kontra transistorer til brug i audio (lyd) forstærkere: - hi-fi forstærkere og guitarforstærkere - så har rørene nogle helt specielle egenskaber, som transistorer meget dårligt kan efterligne.

Rørs forvrængningskarakteristik er så markant anderledes og hørbart meget mere "musikalsk" end transistorernes, at især guitarister, som benytter sig af forstærkerens evne til at komprimere, sustaine og forvrænge guitarens tone til den ønskede lyd, aldrig blev helt tilfredse med den moderne og "bedre" transistorteknik.

Derfor ser vi i dag en større og større efterspørgsel efter gode rørforstærkere, hvorimod transistorforstærkere til guitarbrug næsten udelukkende er accepteret blandt jazz guitarister, der ønsker lyden så ren og uforvrænget som muligt.

Omkring denne forskel på transistores og rørs måde at forvrænge på, sker der kort fortalt det, at både en transistor og et rør begynder at forvrænge, når transistoren/røret har nået den maksimale grænse for, hvor meget signal transistoren/røret kan levere til det næste trin i forstærkerkredsløbet (output) i forhold til det signal der kommer ind (input).

Når transistoren/røret får tilført mere input end den/det kan bearbejde til output, stiger forvrængningen. Når et rør begynder at forvrænge, reagerer røret gradvis langsommere på det signal, der kommer ind i røret.

Denne nedgang i reaktionstid kaldes "kompression" - signalet komprimeres samtidig med at det begynder at forvrænge.

Denne kombination af forvrængning og kompression opfatter vores ører som værende meget musikalsk, fordi lyden bliver "glat, tyk og syngende."

Til guitarbrug er denne effekt meget eftertragtet, da det som ovenfor nævnt er en vigtig bestanddel af mange guitaristers tone.

Når en transistor begynder at forvrænge, sker det på en helt anden måde end et rør.

En transistor vil altid forsøge at holde input signalet helt rent og uforvrænget indtil transistoren må give op. Når en transistor endelig forvrænger sker det pludseligt, ofte med en meget skarp eller skrigende (læs: umusikalsk) forvrængning og helt uden den maskerende eller udglattende effekt som kompressionen i røret giver.

Det skal dog siges, at der i de seneste år er kommet guitarforstærkere, baseret på transistorteknik, på markedet, der med held efterligner rørenes måde at forvrænge på, men for de fleste guitarister, er det dog stadig lyden af en ægte rørforstærker, der værdsættes mest. Derfor rørforstærkernes store popularitet.

 

Guitarforstærkerens opbygning
En almindelig rørbestykket guitarforstærker består normalt af 3 separate dele, forforstærkeren, udgangsforstærkeren og strømforsyningen, som benytter helt forskellige rørtyper.

Forforstærkeren (amerikansk: Preamplifier) - modtager det svage signal fra guitarens pickups og forstærker signalet til et niveau, der kan behandles af forforstærkerens tonekontroller og effekter såsom rumklang og vibrato. I forforstærkerens tone- og effektdel ligger også i nogle guitarforstærkere mulighed for omskiftning mellem flere separate forforstærkertrin med separate "Gain" eller "Boost" kontroller med hver deres individuelle forstærkning og klang.

Alle disse tone, effekt og gain kontroller, kræver i princippet hver især et rør. Dette betyder, at en simpel lille guitarforstærker med få kontroller kan have blot et enkelt eller to rør i forforstærkersektionen, mens en forstærker med mange funktioner og gain-trin kan have helt op til 9 eller 10 rør i forforstærkersektionen. Rørene i forforstærkeren er som regel små 9-bens radiorør.

Den anden del i forstærkeren er: Udgangsforstærkeren (amerikansk: Poweramplifier), der forstærker signalet fra forforstærkersektionen mange gange til et niveau, der kan behandles af højttaleren. Rørene i udgangsforstærkeren er fysisk noget større end forforstærkerrørene.

Den tredje og sidste del af enhver forstærker er Strømforsyningen (amerikansk: Power Supply), der ensretter eller omformer den vekselstrøm forstærkeren får fra stikkontakten til jævnstrøm, som forstærkerens øvrige dele skal bruge for at fungere. I nogle mindre - og især ældre - guitarforstærkere, sker denne ensretning af strømmen gennem et såkaldt ensretterrør, mens det i større (over 40 - 45 watt) forstærkere, sker gennem en transistoriseret ensretter.

Det er vigtigt at man gør sig klart, at der kan være særdeles høje spændinger - op til 500 volt eller mere i en rørforstærker, så man må ALDRIG stikke hænderne ned i en tændt forstærker, da et elektrisk stød kan være øjeblikkeligt dræbende. Faktisk skal man overlade al servicering af sin forstærker til erfarne folk, da selv forstærkere, der har været slukket i flere dage, kan have højspænding på forstærkerens elektrolyt kondensatorer.

 

Forforstærkeren
De mest anvendte rør i forforstærkersektionen på både ældre og nye guitaramps er som tidligere nævnt små 9-bens såkaldte dobbelt-trioderør.

Den amerikanske betegnelse for disse rør er: 12AX7 og 12AT7. Den europæiske betegnelse for de samme rør er: ECC83 og ECC81. 12AX7 / ECC83 er det mest udbredte forforstærkerrør til forstærkning af guitarens lyd og tone, og bruges i næsten alle guitarforstærkere som det første indgangsrør i forforstærkeren, hvor man normalt ønsker et rør, der kan forstærke det svage signal fra guitarens pickupper mest muligt.

Et 12AX7 i denne position, giver masser af power og punch i lyden og samtidig introducerer dette rør noget af den specielle eftertragtede rørforvrængning til guitarsignalet. Det er meget vigtigt at bruge et kvalitetsrør i denne position i forforstærkeren, fordi det er her lyden fra guitaren forstærkes første gang, før signalet sendes videre i forforstærkeren.

Et "dårligt" rør som første indgangsrør kan medvirke til at gøre guitarens lyd flad og livløs, hvor et godt rør kan give guitarens tone liv og glød. Vi vil i en senere artikel se på nogle af de 12AX7 / ECC83 rør der er på markedet, og hvordan de hver især lyder til guitarbrug.

Mens 12AX7 / ECC83 røret primært bruges til at forstærke guitarsignalet i flere trin gennem forforstærkeren, bruges 12AT7 / ECC81 røret ofte til bl.a. at styre signalet til forstærkerens fjeder- rumklang og vibrato. Modsat forstærkningen af lyd og tone, ønsker man til rumklangskredsløbet i forstærkeren ikke et kraftigt signal, der kan overstyre kredsløbet, og man ønsker ingen støj. Derfor anvendes et rør med lav forstærkningsfaktor og lavt støjniveau: 12AT7. Nogle forstærkere benytter dog også 12AX7 til dette formål.

Det sidste og meget vigtige forforstærkerrør kaldes fasesplitterrøret. Det er som regel det 12AX7 eller 12AT7 forforstærkerrør, der sidder nærmest udgangsrørene. Fasesplitterrørets funktion er også meget vigtig for forstærkerens lyd, men af en helt anden grund end 12AX7 røret som første indgangsrør: Fasesplitterrørets opgave er nemlig at levere to ens symmetriske signaler til udgangsrørene i udgangsforstærkeren, som gennem udgangstrans-formatoren skal levere udgangseffekten (i Watt) til højttaleren. Hvis fasesplitterrørets to halvdele ikke leverer lige meget signal til udgangsrørene, vil det påvirke forstærkerens lyd negativt.

Selvom 12AX7 og 12AT7 rør ligner hinanden, så har de to rør nogle elektriske forskelle. 12AX7 har bl.a. en højere forstærknings- eller gainfaktor end 12AT7. Denne "gainfaktor" angiver hvor mange gange det pågældende rør vil forstærke det input røret får. 12AX7 har en gainfaktor på 100, hvor 12AT7 har en gainfaktor på 60. Dette betyder at et 12AX7 rør forstærker et givent signal 100 gange hvor et 12AT7 rør kun vil forstærke signalet 60 gange. Man kan uden fare bytte rundt på de to rørtyper 12AX7 og 12AT7, da rørenes 9 ben matcher i rørsoklerne, men da rørene, udover forskellen i gain, ikke har identiske elektriske egenskaber, vil et 12AT7 rør ikke lyde optimalt i en position, der er designet til et 12AX7 rør og omvendt. Til gengæld er det én af rørforstærkernes store fordele, at man kan ændre klang og forstærkning i signalvejen på sin forforstærker ved at skifte mellem forskellige rør.

Man skal bare holde sig til rør, der elektrisk kan erstatte hinanden. Vil man f.eks. have en blødere og mere detaljeret lyd fra forstærkeren, kan man i stedet for 12AX7 rør bruge et rør der hedder 5751 (gainfaktor 70) eller et 12AY7 (gainfaktor 44). Disse to rør matcher 100% elektrisk med 12AX7, men den lavere gainfaktor giver forstærkeren en blødere og mere ren lyd, samtidig med at den lavere gainfaktor gør, at disse rør generelt støjer mindre end et 12AX7.

 

Udgangsforstærkeren
De mest udbredte udgangsrør som benyttes i langt de fleste Marshall, Fender, Vox, Peavey og andre guitarforstærkere hedder: EL34, 6V6GT, 6L6GC, 5881 og EL84.

Marshall har i de fleste af deres forstærkere brugt EL34 rør men man finder også 5881 og EL84 rør i visse Marshall amps, VOX bruger EL84 rør i deres AC15 og AC30 og EL34 i AC50, Fender har indtil 1990'erne udelukkende brugt 6L6 og 6V6 rør, men har indenfor de sidste 10-12 år også benyttet EL84 i deres Blues- og Pro Junior forstærkere. Peavey bruger EL84 i deres populære Classic Serie, 6L6GC i deres 6505 serie og EL34 i deres Joe Satriani Signature amps.

Typisk sidder der i udgangsforstærkeren altid 2 eller 4 udgangsrør, der forstærker signalet fra forforstærkeren mange gange før signalet sendes videre til udgangs-transformatoren. Udgangstransformatoren omdanner udgangsrørenes højspændings/svagstrøms signal til et signal med lav spænding og kraftig effekt til højttaleren.

De fire rør: EL34, 6L6GC, 5881 og 6V6GT ligner hinanden, da de alle passer i den samme 8-bens (oktal) rørsokkel, mens EL84 med sine 9 ben passer i samme type sokkel som 12AX7 rørene. Men rørene er ikke ens, og man kan f.eks. ikke umiddelbart sætte EL34 eller 6V6GT rør i en forstærker der er designet til at køre med 6L6GC rør eller omvendt. Desuden er EL34, 6L6 og 6V6 rør ikke designet til at levere lige meget uforvrænget effekt (watt). I modsætning til forforstærkerrørene må man altså kun sætte den type udgangsrør i sin forstærker, som fabrikken foreskriver.

Normalt bruges 2 stk. 6V6 og EL84 udgangsrør i mindre 10 - 20 watt forstærkere, mens der sidder 2 stk. 6L6 eller EL34 i de langt fleste 30 - 60 watt forstærkere.

Når man designer guitarforstærkere og vælger udgangsrør til f.eks en 15 watt eller 40 watt model, er man nødt til at tilpasse strømforsyningen og udgangsforstærkerens design specifikt til de udgangsrør man har valgt at bruge. Rørene opererer indenfor visse grænseværdier, som skal overholdes før rørenes arbejdsbetingelser og deraf følgende lydkvalitet bliver optimal.

For at opnå den bedste lyd og samtidig en lang levetid på udgangsrørene, skal de justeres elektrisk til at arbejde korrekt i forstærkeren. Denne justering kaldes biasjustering, og bør foretages af en tekniker, hver gang man skifter udgangsrør i sin forstærker. Der skal ikke foretages biasjustering ved udskiftning af de små 12AX7 og 12AT7 forforstærkerrør.

 

Strømforsyningen
Som tidligere nævnt kan der også sidde et såkaldt ensretterrør i forstærkerens strømforsyning. Dette er især tilfældet med ældre Fender forstærkere: Deluxe, Super Reverb, Princeton og Champ samt de nye reissue Bassman og Deluxe Reverb forstærkere for at nævne nogle af de mest kendte. Også Vox AC15 og AC30 og Marshall, i deres nye Vintage-Reissue Bluesbreaker og JTM45 forstærkere bruger i dag ensretterrør.

De mest anvendte ensretterrør i guitarforstærkere hedder: GZ34 (5AR4 i USA), 5U4GB og 5Y3GT. Skift aldrig ensretterrøret til en anden type end den der sidder i forvejen, uden at have konsulteret din tekniker! Ensretterrøret sidder ikke i forstærkerens signalvej, så man kan ikke "høre" ensretterrøret på samme måde som man hører forstærkerens andre rør.

Alligevel har ensretterrøret meget stor indflydelse på den måde forstærkeren reagerer på guitaristens anslag på guitaren. En transistorensretter og et kraftigt ensretterrør, som f.eks. GZ34 gør, at forstærkeren reagerer på guitaranslag på en meget kontant, fast og stram måde: Lyden bliver nærmest spyttet ud af højttaleren med masser af dynamik og punch.

Et mindre kraftigt ensretterrør, som f.eks. 5U4GB eller 5Y3GT i den samme forstærker, gør lyden fra guitaranslaget blødere og mere komprimeret, på bekostning af det kontante og stramme. Med forskellige ensretterrør i den samme forstærker, kan man således til en vis grad selv styre, hvor kontant eller komprimeret man ønsker forstærkeren skal lyde.

 

Nogle gode råd
Der er intet mystisk eller farligt ved rør og rørforstærkere. Et rør er i virkeligheden ikke andet end en avanceret lyspære, som vi alle kender fra lamperne i vores hjem. Hvis du passer på din rørforstærker og husker at overholde nogle enkle regler i brugen af forstærkeren, kan den blive en trofast og stabil følgesvend i mange år.

Lad altid din forstærker varme op et par minutter før brug, når du tænder den.

Hvis din forstærker har en "Standby" knap, så vent med at aktivere denne i ca. 30 sekunder efter forstærkeren er tændt på "On" knappen. Det forlænger udgangsrørenes levetid.

Rækkefølgen "Standby" og "On" er ligegyldig når du slukker for forstærkeren.

Rør gløder med et svagt rødligt eller blåligt skær når de er tændt. Dette er helt normalt.

Det er IKKE normalt hvis de store grå metalplader i udgangsrørene bliver helt orangefarvede. Sluk for forstærkeren og søg kvalificeret hjælp!

Lad være med at røre ved rørene når forstærkeren er tændt. Især udgangsrørene bliver meget varme og kan give brandsår ved berøring.

Skift kun rør når forstærkeren er kølet af.

Rør bliver slidte af brug. Check derfor mindst én gang om året at rørene stadig fungerer som de skal. Udgangsrør vil ved normal brug holde i 2 - 5 år, forforstærkerrør kan holde længere.

Husk altid at få en tekniker til at checke bias på forstærkeren, når du skifter til nye udgangsrør.

Hav altid et ekstra sæt rør - både forforstærker- og udgangsrør af samme type som dem der sidder i forstærkeren med i øveren og på job. Det er dødssygt ikke at have et reserverør, hvis et rør står af på et job.

Brug et overtræk - amp cover - når du tager din forstærker udendørs. Det beskytter den mod regn, slag og stød.

Undgå i det hele taget, at give din forstærker slag og stød. Vibrationer og rystelser kan medføre revner og knækkede lodninger i forstærkerens printplader og kan få rør til at fejle.

 

Venlig hilsen
Lars Reinau
www.larsreinau.dk

 

ref.:
http://www.larsreinau.dk/about4.html

 

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

 

 

 

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

 

 

 

Rock Elektronik

Musik Index

Forsiden