“If we ever get out of this alive, let’s start up a business together”; dit zijn de onsterfelijke woorden gesproken door Majoor John Frank Edward Clarke tot officier Alec Smith in een van de donkerste dagen tijdens de tweede wereldoorlog in 1942, toen praktisch het gehele continent Europa werd overheerst door de Nazi’s. Clarke (23) had zich opgegeven bij de vrijwillige Army in 1939 als jong subaltern officier bij de koninklijke elektronische en mechanische ingenieurs (REME).

Daar was hij al snel opgeklommen tot dienstdoend commando officier van de werkplaatsen. In 1945 had hij de rang van luitenant kolonel en had het bevel over het bataljon no3 REME.  Het was daar dat een levenslange vriendschap ontstond met officier Alec Smith.
Met een kapitaal van 100 pond starten zij het bedrijf Clarke en Smith in 1946. Hun eerste bedrijf was gevestigd in een ijzeren golfplaten loods op de Melbourne Road in Wallington Surrey. Het was dan ook hier dat op 4 juni 1947 officieel de naam Clark and Smith Manfacturing Co Ltd werd ingeschreven. Het bedrijf zal later snel groeien naar een grote onderneming.

De meegebrachte Reciever Amplifier is de 88/20. Het eerste model in deze reeks is de 88/10 uit de begin jaren vijftig. Deze is uitgevoerd met de Mullard octal buizen EBC33 die in die tijd vrij goedkoop waren. De twee in balans geschakelde eindbuizen zijn van het type EL33. Opmerkelijk dat de 88-10 is voorzien van een draaispoelmeter ter indicatie van de signaalsterkte. Het ontvangstgedeelte is AM.

De kast is van eikenhout en voorzien aan de voorzijde van een afsluitbare klep, voorzien van een slot, om grijpgrage nieuwsgierige vingers te beletten het toestel te bedienen. Vooral omdat deze receiver - amplifiers voor schoolonderricht worden gebruikt en op plaatsen waar op afstand luidsprekerinstallaties staan opgesteld. Bijvoorbeeld in een atelier of fabriek. Het apparaat is dan ook voorzien van een, middels een schakelaar te bedienen, kleine luidspreker op het front om ter plaatse het toestel te kunnen afstemmen of afregelen. De latere toestellen zijn voorzien van noval buizen met twee maal EL84 in balans de 88/12 en de zwaardere 34 watt uitvoering 88/20 met vier maal EL84.

Dat is het toestel dat nu mee is gebracht naar het radiocafé. Deze beide laatste zijn voorzien van FM-ontvangst. Later is er nog een met twee maal EL34 op de markt gebracht. De FM-modellen hebben een tuner met een ECC85. Echter het verlopen van de frequentie doet besluiten om een modificatie toe te passen en deze unit te vervangen door de Mullard LP1179 transistor tunermodule, welke gevoed wordt met de, middels een silicium diode, gelijkgerichte gloeispanning van de buizen. De versterkers zijn uitgevoerd met een 15 ohm en 70 volts uitgang (dat is voor de versterker 88/20 van 34 watt  dus 145 ohm).

Waarom een 70 volts uitgang? Stel dat een versterker van 40 watt een uitgangsimpedantie heeft van 4 ohm. De versterker staat opgesteld in het kantoor van een bedrijf. In de fabriekshal staan twee 20 watt luidsprekers met een impedantie van 8 ohm  parallel aangesloten met een kabel van 50 meter lengte en een doorsnede van 0,5 mm²  aan deze versterker. De weerstand van de kabel is de lengte in meters maal de soortelijke weerstand van koper gedeeld door de doorsnede in mm².
De lengte van de kabel is twee maal 50 meter, let op, het zijn echter twee aders. Dan is de weerstand 100 x 0,0175 / 0,5 = 3,5 ohm.

Delen door 0,5 is het zelfde als vermenigvuldigen met 2.
Er wordt dus ruim 46% van het vermogen opgenomen in de kabel. Ideaal zou zijn hooguit 1 à 2% maar dan moet de doorsnede minstens 25 mm² zijn. Afgezien de benodigde grote connectors om een en ander aan elkaar te verbinden is ook vanwege de grote doorsnede van de kabel, de  koperinhoud van de kabel zo groot dat deze werkt als een condensor van een stoommachine.

Je zou kunnen zeggen, dat de elektronen in zo’n grote ruimte nauwelijks weten welke kant ze op moeten. Uit armoede zullen ze om toch het einddoel proberen te bereiken een weg langs de buitenkant zoeken, het bij hoge frequenties bekende skineffect. Hetgeen de geluidskwaliteit nauwelijks ten goede komt. Om dergelijke problemen (ohmse verliezen) te voorkomen kiest men voor een luidsprekerketen, gevoed met een constante spanning van 70 of 100 volt.

Bij de meeste grote vermogensversterkers is het mogelijk de luidsprekers te voeden met een constante spanning van 70 of 100 volt naar gelang het type versterker. Het systeem 'constante spanning' werd speciaal ontworpen om, op eenvoudige manier, de moeilijkheden op te lossen die zich voordoen in verband met de belasting van de versterker bij het in en uitschakelen van luidsprekers en om een gemakkelijke verdeling van het beschikbare vermogen mogelijk te maken. Het systeem komt eigenlijk hierop neer dat de uitgangsspanning van de versterker constant blijft ook bij noemenswaardige veranderingen van de impedantie van de luidsprekerketen. Hetgeen alleen mogelijk is bij versterkers met een sterke tegenkoppeling zodat er slechts minimale variaties optreden in de uitgangsspanning bij wisselende belasting. Vooral bekend zijn de grote Geloso versterkers die nog altijd regelmatig op onze ruilbeurs aangeboden worden.

Voordelen van een dergelijke versterker met een 70 of 100 volts aansluiting zijn:
A — De luidsprekers die deel uit maken van een dergelijke keten, mogen naar believen in- of uitgeschakeld worden. De impedantieverandering wordt automatisch gecompenseerd zodat de laagfrequent uitgangsspanning geen nadelige schommelingen ondergaat.
B — Het vermogen voor elke luidspreker in functie van de ingangsimpedantie van zijn lijntrafo, of het berekenen van de te kiezen impedantie van een lijntransformator aangepast aan het vermogen dat de luidspreker kan verwerken, kan eenvoudig berekend worden.

Hoe te handelen? Men wil een aantal luidsprekers met lijntransformatoren aansluiten op een versterkeruitgang met constante spanning. Voor elke luidspreker bepalen we het vermogen dat we er aan mogen toevoeren. Het gewenste vermogen mag voor elke luidspreker verschillend zijn. Echter de totale som van het vermogen dat wordt toegevoerd aan de luidsprekers mag niet groter zijn dan het vermogen dat de versterker kan leveren! Want dan wordt de versterker overbelast!  Als het gewenste vermogen van een luidspreker bekend is, kan met de te gebruiken ingangsimpedantie van elke lijntrafo bepalen met de volgende formule Z = V ² / W
Hierbij is Z = de ingangsimpedantie van de trafo, V² is het kwadraat van de constante spanning van de versterker en W het gewenste vermogen van de luidspreker.

De waarden van V² is gemakkelijk te onthouden. Voor een 70 volts uitgang is dat 4900 meestal gebruikt men dan 5000 en voor 100 volts uitgang is dat 10000.
Let wel! Dat de secundaire impedantie van de lijntrafo moet overeen komen met die van de luidspreker.
Zijn lijntrafo’s bijzondere trafo’s? Nee het zijn gewone trafo’s met een kern zonder spleet. Dat is niet nodig want er loopt geen gelijkstroom.
Een normale voedingstrafo kan dus ook gebruikt worden vermits de secundaire de benodigde stroom kan leveren aan de luidspreker. Voor het tijdens deze café-avond gebruikte Isophon luidsprekertje van 4 wat en 4 ohm gebruikte ik een trafo 220 volt – 12 volt.

Hiervan is de wikkelverhouding 18 x. De impedantieverhouding is dan 18 x 18 = 324. Dat betekent dat als ik de 4 ohm luidspreker aansluit op de secundaire van deze trafo de schijnbare weerstand aan de 220 volts zijde dan 4 x 324 = 1296 ohm bedraagt. Volgens de formule moet mijn aanpassing op de 70 volts aanpassing zijn 5000/ 4 watt = 1250 ohm.

De trafo is dus geschikt om te gebruiken. Hiermee werd deze 34 watt versterker aangesloten via deze trafo aan het kleine  4,5 Inch Isophone luidsprekertje type BPSL-130. De versterker kon vol opengedraaid worden en het luidsprekertje werd niet overbelast.

Opvallend de toch nog hoge kwaliteit van het geluid tot ieders verwondering die bij het horen van transformatoren gelijk denken aan ernstige vervormingen. Diverse demonstraties in ons radiocafé hebben overduidelijk het tegendeel bewezen dat als transformatoren niet in het verzadigingsgebied gestuurd worden, deze juist uitstekend functioneren. Een mooi voorbeeld is de balans ingangstrafo die een zuivere 180 graden draaiing geeft en niet afhankelijk is van frequentieafhankelijke faseverschuivende circuits zoals deze zich voordoen bij schakelingen met buizen. Met een laag ohmige dynamische microfoon begint men trouwens al direct met een symmetrische ingangstrafo  Op de hieronder afgebeelde tekening op het bord is het aantal trafo’s te zien zoals die kunnen voorkomen in een Public Adres versterker. Het is eerder de luidspreker die vaak voor vervorming verantwoordelijk is.

Vanuit de toehoorders komt begrijpelijk de vraag, hoe zit het dan met de dempingsfactor? Nu vind ik persoonlijk dat je de bij versterkers gegeven specificatie van de dempingsfactor daar maar gelijk een streep door moet zetten. Ik zie dat meer als een verkoopstunt voor huiskamerinstallaties en niet als een belangrijk gegeven. Met de dempingsfactor wordt bedoeld de verhouding tussen de nominale belastingsimpedantie van een versterker en de nominale uitgangsimpedantie. De factor zou minstens 100 moeten zijn. Dat betekent dat het getal 100 aangeeft dat bij een nominale luidsprekeraanpassing van 4 ohm de inwendige weerstand van de  versterker 0,04 ohm bedraagt.  Een lager getal geeft aan dat de demping minder zal zijn en 50 is dan ook wel het minimum!

Mijn Isophone luidsprekertje heb ik bij wijze van proef aangesloten op een hoogohmige wisselspanningsmeter en in trilling gebracht door er een zelfde type luidspreker boven op te leggen met de conussen naar elkaar toe waarbij ik deze aangesloten op heb op een toongenerator. Bij rond de 100 hertz leverde de te testen luidspreker een maximum spanning van 0,2 volt. Dat zou betekenen dat met de Ri van 0,04 ohm van de versterker er een dempende stroom zou lopen van ruim 5 ampère. Met andere woorden mijn  luidsprekertje zou deze sterke stroom zeker niet kunnen verwerken en op deze wijze zichzelf opblazen.

Gelukkig is er ook nog de gelijkstroomweerstand van het luidsprekertje van 3,2 ohm en niet te vergeten de aansluitkabel van laten we zeggen 0,4 ohm , dan zal de stroom slechts 0,2 / 0,04 + 3,2 + 0,4 =  55 mA bedragen. De volgens deze gegevens en de berekende lage ohmse weerstand van de versterker zou dan ook nauwelijks nog  sprake kunnen zijn van enige demping van de luidspreker. Men vergeet tevens dat de spanning van door de uitslingering van de conus een wisselspanning is in de frequentie van de beweging en een eventuele demping dus frequentie afhankelijk is.  Indien er dan ook nog passieve filters worden gebruikt waarvan de spoelen toch een redelijke weerstand bezitten, dan wordt de demping wel helemaal tot een minimum gebracht. Met andere woorden het getal van de dempingsfactor, welke zou aangeven in welke mate de eigen bewegingen van de luidspreker gedempt worden door de inwendige weerstand van de versterker blijkt van weinig betekenis te zijn. Enig te verwachten invloed van dit systeem blijkt dus uiterst gering te zijn.

Een luidspreker waarbij de conus is opgehangen in een rubberen of soepele rand is te vergelijken met het rijden in een auto zonder schokbrekers, dat kan aangenaam gevonden worden zolang er geen drempels genomen moeten worden. Zo ook met dergelijke luidsprekers, het geeft bij zware bassen veel lucht verplaatsing, maar dat heeft verder dan nog maar weinig met muziek te maken. De lage frequenties vloeien ineen en slechts een disco boem blijft uiteindelijk hoorbaar. Vooral vervormingen door het Doppler effect doen zich horen! Dergelijke luidsprekers zijn slechts geschikt in een-, twee- of drieweg systeem. Maar toch is het verstandiger dan toch, om luidsprekers te gebruiken met een stugge papieren rand of in ieder geval zodanig voorzien van een ophanging zodat overdreven uitslingering voorkomen wordt. De bassen komen dan beter tot hun recht en de fabelen over dempingsfactoren vanwege slingerende conussen kan je dan zeker rustig vergeten.

Wel is het van belang om tweeters die slechts gevoed worden via een condensator te voorzien van een parallel weerstand gelijk aan ohmse impedantie van deze hogetonen luidspreker, om deze tegen wild uitslingeren en schakelklikken te beschermen. Het is ook verstandig om bij Public Adres versterkers met groot vermogen met het inschakelen altijd naar de luidsprekers toe te werken. Dus eerst de mengtafel en andere hulpapparaten en als laatste de eindversterker. Dit om schakelklikken te voorkomen die dure membranen van  tweeters en hoorns kunnen beschadigen. Bij het uitschakelen altijd eerst de eindversterker uit schakelen.

Het wordt tijd om nu ook eens het binnenwerk van de versterker te bekijken. Door het losnemen van vier schroeven aan de achterzijde kan het chassis er uit geschoven worden.

Nu kunnen de aanwezigen de prachtige afwerking zien en hoe keurig de bedrading is aangebracht.

Met aandacht wordt dan ook deze receiver-amplifier van alle kanten bekeken.

De belangstelling was bijzonder groot en nog lang werd er gekeken naar de prachtige afwerking en opstelling van de onderdelen.

Opvallend ook dat het apparaat uit drie delen bestaat. De voeding, het laagfrequent deel en in het midden het ontvangstgedeelte.

Opvallend is het wel erg kleine monitor luidsprekertje op het voorfront.

Maar dat dient slechts om de radio of aangesloten pick-up af te regelen zonder dat de aangesloten luidsprekers gehoord kunnen worden. Jammer dan ook dat in deze uitvoering de indicatiemeter ontbreekt om de signaalsterkte te controleren. Na de pauze werd er nog lang door de aanwezigen over de versterker gesproken en aandachtig bestudeerd.

Deze versterker zal na deze voordracht echter niet in een verzamelcollectie terecht komen om daar jaren werkeloos en zinloos te blijven staan, maar heeft zelfs deze avond een werkzame bestemming gevonden.
Een der aanwezigen zal deze 88/20 een plaatsje geven in zijn bedrijf.

Piet van Schagen.