Speziell der 3. Punkt (und auch der erste) werden durch herkömmliche Schaltungstechnik, egal ob Röhre oder Transistor (speziell bipolar bzw. Integrierte Schaltung) nur selten realisiert. Wenn doch, dann meistens auf Kosten von Punkt 2. Deshalb sind wir andere Wege gegangen.

Unser Konzept basiert auf der Steuerung einer Kette variabler Widerstände, die den Lautsprecher (oder Kopfhörer) entsprechend dem Audiosignal an die Versorgungsspannung schalten. Diese “Modulation” der Versorgungsspannung bzw. des resultierenden Stromes durch die Schwingspule folgt damit exakt dem Audiosignal.

Für die variablen Widerstände werden MOSFET-Transistoren eingesetzt, die mit sehr geringer Spannung betrieben werden. Dadurch arbeiten diese Transistoren nicht als Verstärker im herkömmlichen Sinn. Aufgrund ihres speziellen Aufbaus (gegenüber normalen Bipolar oder auch IGBT-Transistoren) können sie in dieser Betriebsweise Steuersignale sehr linear verarbeiten und generieren kein Rauschen. Weiterhin erzeugt der Verstärker keinerlei Ein- oder Ausschaltgeräusche (“Plopp”), da die Widerstandskette ohne oder bei verminderter Versorgungsspannung prinzipbedingt hochohmig ist.

Die Ergebnisse sind überzeugend. Bei dem unten im Bild gezeigten Prototypen ist selbst mit empfindlichen Kopfhörern an einem 12 Watt Lautsprecherausgang kein Rauschen hörbar. Ohne Gegenkopplung erreicht der Klirrfaktor Werte unter 1%, der Anteil ungradzahliger Harmonischer liegt bei ca. 0,2%. Auf Grund der nicht notwendigen Gegenkopplung gibt es keine Transientenverzerrungen (Überschwinger bei Nadelimpulsen) und saubere Rechteckübertragung mit Signalflanken bis herab zu wenigen Mikrosekunden. Der Verstärker zeigt ein “weiches” Einschwingverhalten.

Im gesamten Signalweg kommen keine weiteren aktiven Baulelemente zum Einsatz. Die Widerstandskette der MOSFET-Transistoren wird durch einen Übertrager mit den notwendigen Pegeln angesteuert. Hier liegt der Begrenzungspunkt für die erreichbaren Daten hinsichtlich Klirrfaktor und Bandbreite. Um einen Vergleich mit der Röhrentechnik zu ziehen: “Röhrensound eines guten Röhren-Verstärkers ist vorwiegend Transformatorensound!” Der Transformator in dieser Schaltung bestimmt ebenso den Sound dieses Verstärkers. Sein besonderer Vorteil besteht allerdings darin, keinerlei Rauschen zu erzeugen und damit die absolute Rauschfreiheit dieses Schaltungsprinzips aufrecht zu erhalten. Im gezeigten Prototyp begrenzt er die Flankensteilheit und damit die obere Grenzfrequenz (-3 dB) auf ca. 40 kHz. Die untere Grenzfrequenz liegt bei ca. 30 Hz und wird nicht durch eine verminderte Ausgangsleistung, sondern die dann stark ansteigenden Verzerrungen des Übertragers bestimmt.

Damit hängen die erreichbaren Werte für Klirrfaktor und Bandbreite im Wesentlichen vom verwendeten Übertrager ab. Mit Spezialausführungen für professionelle Audioanwendungen wurden Bandbreiten von 10 Hz - 100 kHz erreicht, bei Klirrfaktoren um 0,1%.

In Entwicklung befindet sich eine Ansteuerung der Widerstandskette durch einen hochwertigen D/A-Umsetzer. Damit können Verzerrungen fast vollkommen unterdrückt werden, der Sound wird absolut neutral, die Bandbreite reicht von 0 - 100 kHz. Weiterhin lassen sich alle gängigen Audioquellen einfach digital anschliessen. Allerdings erzeugt selbst der beste derzeit verfügbare Wandler mit einem Rauschabstand von über 130 dB bereits ein Signal, welches hörbar über dem “rauschfreien” Signal des transformatorgekoppelten Verstärkers liegt.

Das Schaltungsprinzip dieses Verstärkers hat aber auch einige prinzipbedingte Nachteile, die wir nicht verschweigen wollen und die es für einen optimalen Einsatz zu beachten gilt:

• Geringe Unterdrückung von Störungen der Betriebsspannung. Der Verstärker erfordert hochwertige Netzteile oder (im Extremfall) Akkumulatoren.
• Auf Grund AB-ähnlichen Betriebsverhaltens geringerer Wirkungsgrad als gegenkoppelte B-Verstärker.
• Mit vertretbarem Aufwand (Zahl der Transistoren) nur mäßige Ausgangsleistungen erzielbar (bis einige 10 Watt). Dies relativiert sich jedoch auf Grund der hohen verzerrungsarmen Aussteuerbarkeit (nur geringe Reserve bis Vollaussteuerung notwendig).
• Geringer Eingangswiderstand (ca. 150 - 200 Ohm) bei Pegeln für Vollaussteuerung um 1 Veff. Damit zwar ohne Störeinflüsse über längere Leitungen (symmetrisch) gut anzusteuern, aber sehr guter Vorverstärker erforderlich.
• Hoher Innenwiderstand. Lautsprecherboxen mit passiven Frequenzweichen oder notwendiger Dämpfung durch den Verstärkerausgang werden nicht optimal angesteuert.