Alle Verstärker-Bauteile im Überblick

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Die Faszination Röhrenverstärker ist nach wie vor ungebrochen, die Begeisterung für den natürlichen und warmen Klang steckt immer mehr Musiker und Hifi-Liebhaber an. Doch oft scheuen sich Anfänger und Unerfahrene davor, auf die Kraft der Röhre zu setzen. Zu kompliziert, zu anfällig und irgendwie empfindlich – so werden Röhrenamps mitunter auch beschrieben. Um das Geheimnis um die inneren Werte des Röhrenverstärkers etwas zu lüften, stellen wir heute die wichtigsten Bauteile eines Amps vor. Dabei wollen wir uns von “innen nach außen” vorarbeiten und dem Strom durch Verstärker-Bauteile wie Elektronenröhren, Lötleisten, Trafos und Elkos folgen. Viel Spaß bei unserer kleinen, anatomischen Reise!

Grundlagen – bevor es los gehen kann

Bevor wir unsere Reise durch das Innere eines Verstärkers beginnen, möchten wir kurz und oberflächlich die grundlegenden Funktionen eines Amps beschreiben. Denn was nützt eine Inspektion der Einzelteile, wenn das große Ganze nach wie vor im Nebel liegt?

Was tut ein Verstärker?

Im Grunde macht ein Amp genau das, was der Name besagt: Er verstärkt (engl. amplify) ein elektronisches Signal. Durch unterschiedliche Bauteile und Schaltungen wird ein ursprünglich sehr kleines und schwaches elektrisches Signal aufgegriffen und verstärkt, um am Ende der Signalkette durch ein Wiedergabemedium (Lautsprecher, Kopfhörer, etc.) ausgegeben zu werden. Im Laufe der Reise durch den Amp wird das Signal dabei auf unterschiedliche Arten verändert, angepasst und gepegelt – so nehmen Amps Einfluss auf den tonalen und klanglichen Charakter des Ausgangssignals.

Während Hifi-Verstärker ein möglichst neutrales Klangbild zu erreichen versuchen, geben Instrumentalverstärker durchaus absichtlich Klangfarben hinzu. So entstehen charakteristische Klänge, wie wir sie von berühmten Fender oder Marshall Amps kennen. Ob es sich beim betrachteten Amp um eine Hifi- oder einen Instrumentalverstärker handelt, macht also einen Unterschied – dennoch ist der grundlegende Aufbau beider Geräte identisch. Nach diesem groben Einblick, wollen wir unsere Reise beginnen und starten ganz am Anfang – dem Signaleingang.

Verstärker-Bauteile im Detail – die Reise durch das Innere eines Röhrenverstärkers

Beginnen wir mit unserer Reise durch den Röhrenamp und betrachten wir die einzelnen Amp-Bauteile, denen der Strom auf seinem Weg begegnet.

Eingangsbuchse

Ob Instrumentalverstärker oder Hifi-Amp: Alle Verstärker erhalten das zu verstärkende Signal von einer Quelle. Dabei ist es unerheblich, ob es sich dabei um einen Plattenspieler oder eine E-Gitarre handelt. Der sehr schwache, im Falle von Tonabnehmersystemen analog erzeugte Strom, gelangt über eine Eingangsbuchse in das Innere des Verstärkers. Mit zwei Polen ausgestattet kann man sich diese Verstärker-Bauteile wie kleine Steckdose vorstellen, an der das Signal anliegt.

Vor- und Endstufenröhren

Kern jedes Röhrenamps sind die Elektronenröhren. Klassisch aufgebaute Gitarrenverstärker, aber auch Hifi-Verstärker, arbeiten mit Vor- und Endstufen. Dabei kann als Daumenregel gelten:

Die Vorstufe moduliert den Klang, die Endstufe liefert die notwendige Leistung.

Doch wie arbeitet eine Elektronenröhre? Das Grundprinzip ist schnell erklärt: Ein kleines Röhrchen (die sogenannte Kathode) wird durch einen Spannungsgeber (“Heizung”) aufgeheizt und zum Glühen gebracht. Dabei werden Elektronen ausgesandt und mittels einer positiv geladenen Anode aufgefangen bzw. regelrecht angesaugt. Auf dem Weg zur Anode werden die Elektronen durch ein Gitter geleitet, welches ebenfalls negativ geladen ist und die Elektronen auf dem Weg aufzuhalten versucht. Durch die Steuerung der Spannung am Gitter lässt sich daher beeinflussen, wieviel Strom durch die Röhre fließt und beeinflusst die Ausgangsleistung. Durch die notwendige Hitze und die Stromstärken sind Röhren einem Verschleiß ausgesetzt. Aber keine Sorge: Röhren halten eine ganze Weile und der Austausch einer Elektronenröhre ist kaum komplizierter als das Wechseln einer Glühbirne!

Kondensatoren

Kondensatoren finden sich an den unterschiedlichsten Punkten im Inneren eines Verstärkers und dienen im Netzteil dazu, elektrische Ladungen zu speichern und so Ladungsspitzen und -abfälle zu kompensieren. Die Verstärker-Bauteile arbeiten rein passiv und werden im Inneren eines Amps an speziellen Lötleisten angebracht und können so einfach positioniert werden. Durch den ständigen Stromfluss unterliegen auch diese Verstärker-Bauteile ebenfalls einem Verschleiß. Die Begleiterscheinungen von sterbenden Kondensatoren sind schwache Signale, Rauschen oder Brummen und das komplette Absterben des Tons. Der Austausch eines Kondensators benötigt Übung im Umgang mit Lötkolben und den notwendigen Messinstrumenten – von außen ist ein Defekt nur selten festzustellen.

Dioden

Dioden sind ebenfalls passive Verstärker-Bauteile, die an unterschiedlichen Stellen im Inneren eines Röhrenverstärkers verbaut sind. Sie dienen als Gleichrichter wie ein “Ventil” für den Stromfluss und lassen den Strom in einer Richtung passieren, sperren aber den Rückfluss. Verwendet werden die Dioden im Inneren als Gleichrichter. Sie verwandeln also Wechselstrom in Gleichstrom und beliefern so die jeweiligen Bauteile mit der notwendigen Spannung.

Optokoppler

Diese passiven Verstärker-Bauteile werden verwendet, um Signale in zwei voneinander getrennten Systemen zu übertragen. Zwar sind Optokoppler durch ihren Aufbau aus LEDs bzw. Glühlampe und lichtempfindlichen Widerstand recht komplex, haben jedoch eine recht hohe Lebensdauer. Beim Einsatz bei Tremolo oder Vibrato werden Optokoppler ebenfalls verwendet. Hier stellt man bei defekten Optokopplern am ehesten ein unangenehmes Störgeräusch oder einen Totalausfall fest. Wie schon bei anderen passiven Bauteilen ist ohne die richtigen Messinstrumente kaum ein Defekt zu erkennen. Der Austausch von LEDs und Fotosensoren ist ebenfalls denjenigen Musikern vorbehalten, die mit Lötkolben und ausreichend Geduld ausgestattet sind.

Transformator

Im Inneren eines Röhrenamps arbeiten die unterschiedlichsten Amp-Bauteile bei unterschiedlichen Spannungen – ein Transformator oder Spannungsregler dient daher dazu, die notwendige Spannung sicherzustellen. Transformatoren werden in unterschiedlicher Bauweise hergestellt und bedienen wiederum unterschiedliche Elemente im Inneren des Amps. Als Verstärker-Bauteile beeinflussen sie das Eingangssignal der Netzspannung, bei Halltreibertrafos geht es um die richtige Spannung für Hallspiralen. Ein defekter Transformator gibt keinen Strom mehr weiter und führt daher zum Totalausfall von Hallspiralen und Co. – ein Austausch erfordert meist ein gewisses Maß an Vorerfahrung.

Sicherungen

Überall, wo mit Strom gearbeitet wird, kommen sie zum Einsatz: Sicherungen gehören zu den essenziellen Verstärker-Bauteilen und dienen der Sicherheit von Nutzer und den verbauten Komponenten. Die in Verstärkern verbauten Feinsicherungen verfügen über eine feine Drahtleitung, welche bei einem zu hohen Strom verglüht und den Stromkreis unterbricht. Läuft der Amp von jetzt auf gleich nicht mehr, ist oft eine Sicherung schuld. Auf der Suche nach dem Übeltäter helfen Messgeräte weiter!

Netzteil

Von Nichts kommt Nichts – um das Signal verstärken zu können, benötigen Gitarrenverstärker natürlich Strom. Besonders die Röhrenheizung und die Kathode wollen mit Strom versorgt werden. Netzteile verwenden dabei die bereitgestellte Netzspannung und nehmen den Strom aus der Steckdose auf. Besonders bei starker Beanspruchung können Netzteile beschädigt werden – ein Austausch bedarf einiger Erfahrung, kann jedoch bewerkstelligt werden!

Das Innere des Röhrenamps – aktiv, passiv und lebendig

Wir hoffen, mit unserem kleinen Ausflug in das Innere des Röhrenamps einige Bauteile und Funktionsweisen erklärt zu haben, die dem Amp seine geheimnisvolle Aura geben. Als Grundsatz bleibt: es gibt viele, kleine Bauteile, die aktiv oder passiv zusammenarbeiten, um am Ende ein lebendiges und natürliches Klangbild abzugeben. Der Austausch von Elektronenröhren ist dabei das kleinste Problem und von beinahe jedem erfolgreich durchzuführen. Für tiefergehende Diagnosen und Reparaturen braucht es jedoch einiges an Übung und Geschick!
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Bildquellen:
Beitragsbild: © junce11 – stock.adobe.com
Gitarre lehnt an Verstärker: © SANKOWSKI.IT – stock.adobe.com
Röhrenverstärker mit Lautsprechern: © Vitalii – stock.adobe.com
Gitarrenverstärker Eingangsbuchse: © Cagkan – stock.adobe.com