De versterkerklassen uitgelegd: klasse A, klasse A/B en Klasse D

Klasse A wordt over het algemeen gezien als de hoogste kwaliteit, maar door het inzetten van deze versterkingstechniek en dus wel ultieme kwaliteit te hebben, is er veel inefficiëntie en daardoor onder meer een beperkt vermogen beschikbaar. Klasse A/B is veel efficiënter en kan hoge vermogens leveren. Heel veel versterkers zijn uitgerust met deze versterkingstechniek, van eenvoudige instapmodellen tot high-end versterkers. Klasse D is de meest moderne techniek, super efficiënt, maar daardoor klonk deze techniek veel minder warm bij haar intrede vergeleken met Klasse A en A/B. Op deze techniek is inmiddels veel ontwikkeling gedaan en dat vindt nog steeds plaats, met zeer ingenieuze en zeer goed klinkende concepten tot gevolg.

Klasse A versterking
De meest pure versterkingstechniek in audio is Klasse A. Hierbij draagt de output-stage of uitgangstrap (transistors of buizen) zorg voor de hele sinusgolf (het muzieksignaal). Op Klasse A niveau blijven de transistors of buizen altijd volledig aan. Dit wil zeggen dat ze altijd onder stroom blijven, ook als er geen muziek speelt of als de dynamiek in het muzieksignaal helemaal geen maximale stroom vereist. Het grote voordeel van klasse A is daarmee dat het muzieksignaal lineair blijft en daarmee loepzuiver is, zonder signaalovergangen en vervorming. Klasse A is daardoor het beste er op versterkingstechniek beschikbaar is.

Echter, doordat de transistors of buizen altijd 100% leveren, verbruiken ze dus continu de maximale benodigde stroom. Spelend, op hoog of laag volume of zelfs stil, het verbruik is altijd maximaal en daarmee de warmte ontwikkeling ook. Hierdoor ontstaat er een enorm verlies, gelijk aan een efficiëntie van 10 tot 30 procent. Van 100 watt vermogen die een klasse A-versterker verbruikt, blijft er 30 watt muziekvermogen over. Het overige vermogen wordt daarbij omgezet in warmte, wat inefficiënt is.

Het maakt een klasse A versterker prijzig in vermogensverbruik, maar ook prijzig in de aanschaf. Want wil je serieus vermogen, dan zal een Klasse A versterker met een zeer krachtige (lees zeer prijzige) voeding moeten worden uitgerust. Goede klasse A versterkers vind je heden ten dage om deze rede alleen nog in de high-end klasse.

Klasse A/B versterking
Het alternatief voor Klasse A is Klasse AB, de meest gebruikte techniek bij versterking in de hifi-wereld, al groet de Klasse D groep gestaag. Klasse A/B is het een synthese van A en B. In plaats van de transistors te laten schakelen rond de nul-as (Klasse B), blijven ze wat langer doorwerken, waarmee je een abrupt schakelmoment elimineert. Hiermee verdwijnt een groot deel van potentiële vervorming. Een issue die zijn intrede doet bij schakelende versterkers. Op dit grotendeels te voorkomen komt de tweede transistor op stoom, wanneer de eerste transistor nog actief is. De eerste transistor schakelt zich vervolgens pas uit als de tweede transistor perfect lineair is geworden. Tussen klasse A/B versterkers liggen wel erg grote verschillen, bijvoorbeeld op welk punt in de sinusgolf de transistors het signaal overnemen.

Ook zijn er versterkers die specifiek voor lage vermogensvraag in klasse A functioneren en bij een hogere vermogensvraag overschakelen naar klasse A/B techniek.

Klasse A/B versterkers zijn vrij lineair en verbruiken veel minder vermogen vergeleken met klasse A versterkers. Daaraan gepaard gaat dan ook dat de warmte ontwikkeling van de versterker veel lager ligt.

Klasse D versterking
Hier staat de D niet voor digitaal. Er bestaan namelijk zowel digitaal als analoog gestuurde klasse D versterkers. Dat heeft betrekking over de sturing van het versterkingsproces, maar niet over het daadwerkelijke proces van het versterken van het muzieksignaal. Dit vindt altijd in het  analoge domein plaats.

Bij klasse D versterking schakelen de transistors van de uitgangstrapconstant aan- en uit. Ze zijn enkel actief indien het muzieksignaal daar om vraagt. Hierdoor worden ze ook wel schakelende versterkers genoemd (niet te verwarren met schakelende voedingen). Het constante schakelen maakt klasse D versterkers extreem efficiënt. Ongeveer 90% van het stroomverbruik wordt muziekvermogen. Anders gesteld, zonder warm te worden leveren ze veel vermogen. Ideaal wanneer je veel versterkers in één apparaat wilt onderbrengen of wanneer je één of twee hoogwaardige versterkingskanalen in een hele compacte behuizing wilt onderbrengen of deze wilt plaatsen in de behuizing van een luidspreker (actieve luidsprekers).

Bij audiofielen had klasse D bij zijn intrede nog geen goede reputatie. Inmiddels zijn er zeer ingenieuze klasse D ontwerpen, tot grote vreugde van deze liefhebbers. Het schakelen van de uitgangstrap gebeurt met hoogfrequente pulsen, wat een impact heeft op het uitgangssignaal. Na de versterkingsluik komt een filter die de zeer hoge frequenties elimineert. Ook de voeding moet robuust zijn. Hogere complexiteit betekent dat er diepgaande kennis vereist is, wat van invloed is op het prijskaartje. Daarmee is klasse D al lang geen efficiëntie-technologie (lees budget) meer. Dat bewijst wordt bijvoorbeeld geleverd door het Nederlandse Hypex, die zijn Ncore klasse D-technologie beschikbaar maakt voor verschillende high-end hifi-merken. Een andere bekend Klasse D concept is ICEpower-versterking.

Klasse A, Klasse A/B en Klasse D versterkingstechieken zijn universele concepten die een erkenning genieten onder alle versterker fabrikanten. Her en der worden er nog wel eens andere Klassen geclaimd door individuele fabrikanten, zoals Klasse G en Klasse H. Dit zijn ontwikkelingen dit hun basis altijd hebben in één van de drie besproken versterkingsklassen.