Toestellen uit de duurdere prijscategorie hadden een Baxandall toonregeling. Met zo'n schakeling kunnen de hoge en lage tonen apart versterkt en verzwakt worden. Met de potmeters in middenstand is het effect nihil (wat doorgaans niet het geval is met de goedkopere systemen).

Passieve en actieve toonregeling

De actieve schakeling gebruikt dezelfde filterelementen, maar de filter is nu in een lokale tegenkoppellus geplaatst. Met een goed ontworpen filter heb je een versterking van 1× als de potmeters in de middenstand staan, zodat de tone defeat gemakkelijk gerealiseerd kan worden.

De toonregeling wordt doorgaans na de volumeregeling geplaatst. In dit geval is er voor de toonregeling een versterkertrap om de impedantie te verlagen. Om te vermijden dat de filter storingen zou oppikken wordt de filter laagohmig uitgevoerd.

Toonregeling en tegenkoppeling

Bepaalde versterkers hebben de Baxandall toonregeling in de tegenkopelling zelf. De tegenkoppeling werkt dan min of meer afhankelijk van de frekwenties, met een hogere of lagere versterking tot gevolg. Zo'n schakeling vergt een uitgekiende schakeling om te vermijden dat de versterker instabiel zou worden bij bepaalde frekwenties en instellingen van de toonregeling. Als je weet hoe moeilijk het is om een stabiele versterker te bouwen met een vaste tegenkoppeling, dan kan je inzien dat een instelbare filter in de tegenkoppeling de schakeling veel complexer kan maken.

Loudness (intermezzo)

Deze regeling is nuttig om een aangename luisterervaring te bekomen. De bassen zijn goed aanwezig bij laag volume, zonder dat de bassen het systeem oversturen op hoog volume. De sterkere aanwezigheid van de hoge tonen verbetert de verstaanbaarheid.

De loudnessregeling gebruikt in zijn originele uitvoering een potmeter met een middenaftakking op ongeveer 1/3 van het bereik. De regeling links komt van een Philips televisie (dat waren toen de beste toestellen op de markt). Men ziet ook een eenvoudige toonregeling (versterking van de hoge tonen door ene potmeter) en een versterking van de lage frekwenties als de schakelaar in open stand staat.

De gecombineerde schakeling met loudness en toonregeling heeft het voordeel dat de werking sterker is bij lage volumes, wat aangeraden is. Moderne toonregelingen houden geen rekening met de stand van de volumepotmeter.

Wat men niet ziet in deze schakeling is dat de negatieve lijn (connector B4) niet met de massa verbonden is, maar met de tegenkoppeling. De tegenkoppeling werkt dus meer bij lage volumestanden, en wordt minder als men de volume verhoogt. Nog een teken dat de Philips schakelingen echt top waren. De volledige schakeling van de televisie is te vinden op de pagina van de europese zwart-wit televisies. De schakeling is die van de Philips X24T725/00. Ook bij de overgang naar kleur zal men een gelijkaardig systeem blijven gebruiken.

Tegenwoordig kan men een loudnessschakeling bouwen met een gewone potmeter zoals de tweede schakeling toont. De loudness schakeling kan bijgeplaatst worden bij alle bestaande volume potmeters, maar men moet rekening houden met de waarde van de potmeter. Met een waarde van 100kΩ moeten de condensatoren een waarde van 18pF en 150nF hebben, en de waarde van de weerstanden moeten verhoogd worden naar 100kΩ en 1.2kΩ.

Voor de bouwers van esotherische versterkers (meestal met laag-rendement single ended versterkers) zijn toonregelingen (al dan niet met loudness) volkomen uit den boze. Don't mention it.

Twee voorbeelden van toonregeling

Het signaal aan de ingang moet een amplitude van ongeveer 1Vrms hebben om de ruisbijdrage van de schakeling te beperken, maar aan de andere kant mag het ingangssignaal ook niet te sterk zijn om vervorming te vermijden als de potmeters op maximum staan (de schakeling werkt zowel als verzwakking en als versterking ten opzichte van de middentonen). De volumepotmeter staat achter de tweede triode.

Links een voorbeeld van een complete versterker. De voortrap wordt gevormd door een 6JW8, een triode-pentode (vergelijkbaar europees type = ECF802, je kan die eventueel vervangen door een ECF80 die gemakkelijker te verkrijgen is).

De pentode is de voorversterker en daarop volgt een eenvoudige toonregeling. Men gebruikt hier een pentode wegens de hogere versterking die mogelijk is (door de toonregeling is een pentode nodig in plaats van een triode). De toonregeling heeft maar een beperkte invloed op de lage tonen.

Er is geen tegenkoppeling, maar dat kan ook niet met de toonregeling in het midden van de regellus. De tegenkoppeling zou de werking van de toonregeling teniet doen. Maar wat wel mogelijk is, is dat de toonregeling zelf in de tegenkoppeling opgenomen wordt. De massa-aansluiting van de toonregeling wordt dan via een weerstand verbonden met de secundaire wikkeling van de outputtransformator.

De triode wordt gebruikt als cathodyne faseomkeertrap. Een cathodyne is ideaal als er geen zware buizen aangestuurd moeten worden.

En hier is dit zeker het geval, de eindtrap bestaat uit twee 6CL6, dat is eigenlijk een video-versterker met de volgende instellingen: maximale anodedissipatie = 7.5W zodat het vermogen niet hoog is, namelijk 6 à 7W met een vervorming van ongeveer 0.5% (dit is meer dan een klassieke single ended versterker, met een EL84 haalt men met moeite een vermogen van 5W). De anodestroom bedraagt 30mA en de schermroosterstroom 7mA. Door de polarisatie door middel van een cathodeweerstand blijven de stromen redelijk constant ongeacht het vermogen (werking in classe A). De 6CL6 is een buis met een zeer hoge versterking, een ingangsignaal van 3V is voldoende om de eindtrap volledig uit te sturen.

De europese buis die in de plaats van de 6CL6 gebruikt kan worden is de PL83, maar men kan ook een EL90 of EL84 gebruiken voor wat meer vermogen.

Baxandall toonregeling

De praktische schakeling staat rechts en bestaat uit een triode (halve ECC83) die als cathodevolger geschakeld is om de impedantie van het signaal te verlagen. Dan komt de filter, met een aparte regeling voor de hoge en lage tonen. De "min" ligt niet aan de massa, maar vormt de tegenkoppeling van de tweede triode. Daardoor wordt de filter geboost en haalt men een hogere regeling. De tegenkoppling vermindert ook de vervormingen. De tweede triode is in ieder geval nodig om de signaalvermindering te compenseren.

Waar te plaatsen?

Een mogelijkheid is eerst de volumeregeling te plaatsen, dan een trap die voor een lichte signaalversterking zorgt, dan de toonregeling en uiteindelijk de versterker. Om het aantal buizen te beperken kan men een transistorversterker bouwen. Bij deze zwakke amplitudes is een transistorversterker een goede keuze. Men moet een transistorversterker kiezen met een lage uitgansimpedantie.

De afbeelding hieronder toont het effekt van een Baxandall schakeling (berekend door middel van een een simulatieporgramma). De effektieve versterking is lager door het gebruik van triodes.

Bepaalde filters hebben een lagere kantelfrekwentie, bijvoorbeeld 400Hz in plaats van 1kHz of hebben een plateau voor de midtones. In het eerste geval wordt C3 = 10nF en C4/C5 = 680pF, in het tweede geval wordt enkel C3 gewijzigd.