โดยยึดตามแนวคิดของค็อกกิ้ง วิลเลียมสันได้กำหนดข้อกำหนดด้านความเที่ยงตรงที่แตกต่างออกไปและเข้มงวดกว่าเดิมมาก:

1. การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้นที่น้อยมาก (ผลรวมของการบิดเบือนฮาร์มอนิกและ ผลิตภัณฑ์ อินเตอร์โมดูเลชัน ) จนถึงเอาต์พุตที่กำหนดสูงสุด ที่ความถี่เสียงทั้งหมดตั้งแต่ 10 ถึง 20000  Hz; ^{[ 19 ]}
2. การตอบสนองความถี่เชิงเส้นและกำลังเอาต์พุตคงที่ที่ความถี่เสียงทั้งหมด^{[ 19 ]}
3. การเปลี่ยนแปลงเฟสเล็กน้อยภายในช่วงความถี่ที่ได้ยิน^{[ 19 ]}
4. การตอบสนองชั่วคราวที่ดีซึ่งนอกเหนือจากข้อกำหนดด้านความถี่และเฟสข้างต้นแล้ว ยังต้องการอัตราขยายคงที่อย่างสมบูรณ์แบบเมื่อจัดการกับรูปคลื่นที่ซับซ้อนและการเปลี่ยนแปลงชั่วคราว^{[ 19 ]}
5. อิมพีแดนซ์เอาต์พุตต่ำและในทางกลับกันปัจจัยการหน่วง สูง อย่างน้อยที่สุด อิมพีแดนซ์เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ต้องต่ำกว่าอิมพีแดนซ์ของลำโพง^{[ 19 ]}
6. กำลังขับ 15–20  วัตต์ สำหรับการถ่ายทอดเสียงดนตรีออร์เคสตราผ่านลำโพงไดนามิกหรือ10  วัตต์สำหรับลำโพงฮอร์น^{[ 20 ]}

วิลเลียมสันได้ทบทวนการกำหนดค่าแอมพลิฟายเออร์ร่วมสมัย และเช่นเดียวกับค็อกกิ้ง เขาได้เลือกใช้สเตจเอาต์พุตแบบพุชพูล คลาส A ไตรโอดที่มีการบิดเบือนต่ำ^{[ 21 ] [ 22 ]}แตกต่างจากค็อกกิ้ง วิลเลียมสันเชื่อว่าสเตจดังกล่าวสามารถให้เสียงที่มีความเที่ยงตรงสูงได้ก็ต่อเมื่อแอมพลิฟายเออร์ถูกควบคุมโดย ลูปป้อนกลับเชิงลบที่ลึก 20–30 dB ^{[ 21 ] [ 22 ]} (และดังนั้นแอมพลิฟายเออร์ทั้งหมดจะต้องมี อัตราขยายแบบลูปเปิดที่สูงขึ้น 20–30 dB เพื่อชดเชยผลกระทบของการป้อนกลับ) ^{[ 23 ]}การป้อนกลับที่ลึกย่อมทำให้เกิดการบิดเบือนอย่างกะทันหันและรุนแรงเมื่อโอเวอร์โหลด แต่วิลเลียมสันก็พอใจกับข้อบกพร่องนี้^{[ 20 ]}เขาโต้แย้งว่ามันเป็นราคาที่คุ้มค่าสำหรับการปรับปรุงความเป็นเส้นตรงที่ระดับกำลังปานกลางและสูง^{[ 20 ]}ในทางตรงกันข้าม วิลเลียมสันเขียนว่า การบิดเบือนที่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ แต่ต่อเนื่องถึง 3–5% ตามที่เคลล็อกก์แนะนำนั้น เป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่งในระบบที่มีความเที่ยงตรงสูง^{[ 20 ]}

ส่วนประกอบของหลอดสุญญากาศในแอมพลิฟายเออร์ Williamson รุ่นดั้งเดิมถูกกำหนดโดยอุปทานที่ขาดแคลนในบริเตนช่วงสงคราม หลอดเอาต์พุตที่เหมาะสมและพร้อมใช้งานสองชนิดคือหลอดไตรโอด PX25 หรือหลอดเตตระโอด KT66 ที่ต่อแบบไตรโอด^{[ 24 ]}ในตอนแรก Williamson ใช้ PX25 ซึ่งเป็นหลอดไตรโอดแบบให้ความร้อนโดยตรงที่ล้าสมัยไปแล้วซึ่งเปิดตัวในปี 1932 ^{[ 25 ] [ e ]}ในต้นแบบที่สองของเขา Williamson ใช้ KT66 ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า ซึ่งกลายเป็นหลอดสุญญากาศที่เลือกใช้ในยุคหลังสงครามต้นแบบ KT66 ที่ใช้ แหล่งจ่ายไฟ +500 V ให้กำลังขับ 20 วัตต์โดยมีความบิดเบือนไม่เกิน 0.1% ^{[ 25 ]}แหล่งจ่ายไฟ +425V ที่ราคาถูกกว่าทำให้ได้กำลังขับ 15 วัตต์โดยมีความบิดเบือนไม่เกิน 0.1% การจัดเรียงนี้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับแอมพลิฟายเออร์ Williamson และกำหนดเค้าโครงทางกายภาพของมัน^{[ 25 ]}ระบบต้นแบบที่สมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงแอมพลิฟายเออร์ ตัวรับสัญญาณแม่เหล็กแบบทดลอง และลำโพงฟูลเรนจ์Goodmans ในกล่องเขาวงกตอะคูสติกได้พิสูจน์ให้วิลเลียมสันเห็นว่าแอมพลิฟายเออร์ที่มีการบิดเบือนต่ำและมีฟีดแบ็กที่ลึกนั้น ให้เสียงที่ดีกว่าแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่มีฟีดแบ็ก^{[ 17 ]} ความแตกต่างนั้นสามารถได้ยินได้อย่างชัดเจนโดยเฉพาะกับ แผ่นเสียงเชลแล็กที่ดีที่สุดที่มีอยู่แม้จะมีข้อจำกัดทางกายภาพของรูปแบบความเที่ยงตรงต่ำนี้ก็ตาม^{[ 17 ]}

ต้นแบบดังกล่าวสร้างความประทับใจให้กับฝ่ายบริหารของ Marconi ซึ่งอนุญาตให้ Williamson เข้าถึงสิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบของบริษัทได้อย่างไม่จำกัด และแนะนำเขาให้รู้จักกับผู้คนจากDecca Records ^{[ 27 ] [ 28 ]} Decca Records ได้มอบวัสดุทดสอบอันล้ำค่าและพิเศษให้กับ Williamson ซึ่งก็คือแผ่นเสียงตัวอย่างของ ระบบ Decca ffrr ทดลอง ซึ่งเป็นสื่อความเที่ยงตรงสูงที่แท้จริงแห่งแรกในสหราชอาณาจักร^{[ 28 ]}แผ่นเสียงเหล่านี้ซึ่งมีคุณภาพเสียงเหนือกว่าสื่อที่มีอยู่ก่อนหน้า ช่วยให้ Williamson ปรับแต่งต้นแบบของเขาได้อย่างละเอียด เขาแน่ใจว่าตอนนี้เขาอยู่บนเส้นทางที่ถูกต้องแล้ว แต่ทั้ง Marconi และบริษัทแม่General Electricต่างไม่เต็มใจที่จะลงทุนในการผลิตเครื่องขยายเสียงจำนวนมากสำหรับตลาดพลเรือน^{[ 28 ] [ 1 ] [ 29 ]}ทนายความของบริษัทก็ไม่สนใจการออกแบบนี้เช่นกัน เพราะมันไม่มีอะไรที่สามารถจดสิทธิบัตรได้^{[ 25 ]} Williamson เพียงแค่รวบรวมวงจรและวิธีการแก้ปัญหาที่เป็นที่รู้จักกันดีเข้าด้วยกัน^{[ 21 ]}

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2489 วิลเลียมสันออกจากมาร์โคนี ย้ายไปเอดินบะระ และเข้าร่วมงานกับเฟอร์รันติ [ ^{17 ] ไม่}กี่เดือนต่อมา พนักงานขายอาวุโสของมาร์โคนี ซึ่งกำลังมองหาวิธีใหม่ในการโปรโมต KT66 ให้กับประชาชนทั่วไป ได้สังเกตเห็นรายงานของวิลเลียมสันในปี พ.ศ. 2487 เกี่ยวกับต้นแบบเครื่องขยายเสียงของเขา และส่งไปตีพิมพ์ในนิตยสารWireless World [ ^{30 ] [ 1 ] หัวหน้า}บรรณาธิการ HF Smith รู้จักวิลเลียมสันจากผลงานก่อนหน้านี้ของเขา เขาติดต่อผู้เขียนโดยตรงและขอให้เขียนบทความโดยละเอียดสำหรับผู้อ่าน DIY โดยเฉพาะ วิลเลียมสันตอบกลับอย่างรวดเร็ว แต่ด้วยเหตุผลที่ไม่ทราบแน่ชัด การตีพิมพ์ซึ่งเดิมกำหนดไว้ในปี พ.ศ. 2489 ถูกเลื่อนออกไปจนถึงเดือนเมษายน-พฤษภาคม พ.ศ. 2480 ^{[ 31 ] [ 1 ]}ในขณะที่เอกสารกำลังรอการพิมพ์ นิตยสารได้ตีพิมพ์เครื่องขยายเสียง Quality เวอร์ชันใหม่ของ Cocking แล้ว Cocking ในฐานะบรรณาธิการด้านเทคนิคของWireless Worldย่อมมีลำดับความสำคัญมากกว่าอย่างแน่นอน ตามที่ปีเตอร์ สตินสันกล่าว เขาสงสัยเกี่ยวกับแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสัน โดยเชื่อว่าการออกแบบของเขาเองไม่จำเป็นต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติม^{[ 31 ]}

ภายในปี 1947 อุตสาหกรรมของอังกฤษได้วางจำหน่ายเครื่องขยายเสียงสองรุ่นที่มีคุณภาพเสียงเทียบเท่ากันแล้วHarold LeakประกาศการผลิตLeak Point One ^{[ f ]}ในเดือนกันยายน 1945; ^{[ g ]}ต่อมาในปีเดียวกัน Peter Walker ได้เผยแพร่ภาพร่างแรกของวงจรเอาต์พุตแบบกระจายโหลดซึ่งต่อมาได้กลายเป็น รุ่น Quad IIที่ผลิตจริง^{[ 33 ] [ 34 ]} Leak และ Walker พยายามนำแนวคิดของพวกเขาออกสู่ตลาดอังกฤษหลังสงครามที่ค่อนข้างจำกัด ความสำเร็จของพวกเขาแทบจะไม่เป็นที่รู้จักนอกสหราชอาณาจักร Williamson ทำในสิ่งที่ตรงกันข้าม: เขาบริจาคการออกแบบของเขาให้กับชุมชน DIY ทั่วโลก จึงทำให้ได้รับความนิยมอย่างยั่งยืน^{[ 35 ] [ 36 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2492 วิลเลียมสันได้ตอบจดหมายจากผู้อ่านและตีพิมพ์ "เวอร์ชันใหม่" ของเครื่องขยายเสียงนี้ บทความดังกล่าวกล่าวถึงการสร้าง การปรับแต่ง และปัญหาการแก้ไขปัญหาอย่างละเอียด^{[ 37 ] [ 38 ] [ 21 ]}อย่างไรก็ตาม วัตถุประสงค์หลักคือการแก้ไขปัญหาเสถียรภาพที่รายงานในจดหมายจากผู้อ่าน^{[ 38 ]}นอกเหนือจาก วงจร ชดเชยความถี่ เพิ่มเติม โพเทนชิออมิเตอร์ไบแอส และหลอดเร็กติไฟเออร์แบบใหม่ที่ให้ความร้อนทางอ้อมซึ่งไม่มีในปี พ.ศ. 2490 วงจรยังคงเหมือนเดิม^{[ 39 ]}ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2492 – มกราคม พ.ศ. 2493 และพฤษภาคม พ.ศ. 2495 วิลเลียมสันได้ตีพิมพ์บทความชุดหนึ่งเกี่ยวกับการจับคู่ ขั้นตอนพรีแอม พลิฟายเออร์และ "คำตอบสั้นๆ สำหรับข้อสงสัย" เกี่ยวกับการประกอบและการทดสอบ^{[ 40 ]}บทความที่วิลเลียมสันตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2490–2493 ได้รับการตีพิมพ์เป็นโบรชัวร์ 36 หน้าแยกต่างหากในปี พ.ศ. 2495 ^{[ 41 ]}โดยมีฉบับพิมพ์ครั้งที่สองในปี พ.ศ. 2496 ^{[ 42 ]} เครื่องขยายเสียงของวิลเลียมสันเอง ตามที่อธิบายไว้ในนิตยสาร Wireless Worldฉบับเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2492 ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง^{[ 40 ]}

เครื่องขยายเสียงวิลเลียมสันประสบความสำเร็จในทันที^{[ 21 ]}การตีพิมพ์เกิดขึ้นพร้อมกับการกลับมาออกอากาศโทรทัศน์ การเริ่มต้นการออกอากาศ FM [ ^{h ]}การวางจำหน่ายแผ่นเสียงแกรมโมโฟนความเที่ยงตรงสูงชุดแรก (Decca ^{ffrr และแผ่นเสียง LP) และการ "ค้นพบ" เครื่อง Magnetophon ของเยอรมันที่ถูกยึด [ 45 ] [ i ]}สื่อความเที่ยงตรงสูงที่ไม่มี^{อยู่จริงในช่วงทศวรรษ 1930 กลาย}เป็นความจริง และสาธารณชนต้องการอุปกรณ์เล่นที่มีคุณภาพเทียบเท่า^{[ 45 ]}เครื่องขยายเสียงสำเร็จรูปที่มีจำหน่ายในปี 1947 ไม่เหมาะสมกับงานนี้^{[ 45 ]}ในขณะเดียวกัน ตลาดชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ก็เต็มไปด้วยสินค้าเหลือใช้จากกองทัพรวมถึงหลอดสุญญากาศ 6L6 และ 807 ราคาถูกจากอเมริกา^{[ 46 ]}ระยะหนึ่ง การสร้างแบบ DIY เป็นวิธีเดียวที่จะได้รับเครื่องขยายเสียงความเที่ยงตรงสูง^{[ 45 ]}นักสมัครเล่นหลายพันคนเริ่มลอกเลียนแบบการออกแบบของวิลเลียมสัน หม้อแปลงและตัวถังที่จำเป็นได้รับการจัดหาโดยภาคอุตสาหกรรมในไม่ช้า^{[ 44 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2490 ชาวออสเตรเลีย RH Astor และFritz Langford-Smithได้ดัดแปลงวงจร Williamson สำหรับหลอด 6SN7 และ 807 ของอเมริกา และในไม่ช้าก็มีรุ่น 6L6 ตามมา^{[ 47 ]}สื่ออังกฤษและออสเตรเลียต่างชื่นชมเป็นเอกฉันท์ว่า "ดีที่สุดเท่าที่เราเคยทดสอบมา... มีความเป็นเส้นตรงที่ยอดเยี่ยมและปราศจากความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกและอินเตอร์โมดูเลชัน" ^{[ 48 ]} "แอมพลิฟายเออร์ที่จะยุติแอมพลิฟายเออร์ทั้งหมด" ^{[ 43 ]} "สุดยอดสำหรับการได้มาซึ่งการสร้างเสียงที่เป็นธรรมชาติ" ^{[ 49 ]}และอื่นๆ อเมริกาตามหลังอยู่ประมาณสองปี บทวิจารณ์แรกปรากฏในครึ่งหลังของปี พ.ศ. 2492 และก็ชื่นชมไม่แพ้กัน^{[ 50 ] [ 49 ] [ 51 ]}บริษัทอเมริกันได้ดัดแปลงวงจรให้เข้ากับส่วนประกอบที่มีอยู่ในท้องถิ่น และในไม่ช้าก็เริ่มนำเข้า หลอดและหม้อแปลง "ระดับพรีเมียม"ของอังกฤษ ซึ่งเป็นการเปิดตัวตลาดเครื่องเสียงไฮไฟของอังกฤษในสหรัฐอเมริกา^{[ 3 ]}เมื่อสิ้นปีพ.ศ. 2492 เครื่องขยายเสียงวิลเลียมสันกลายเป็นแบบอ้างอิงที่เป็น ที่ยอมรับในระดับสากล และเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการออกแบบหลอดสุญญากาศทั้งหมดที่ใช้การป้อนกลับทั่วโลก^{[ 21 ]}

การแพร่หลายของการสร้างแบบ DIY และสิ่งพิมพ์จำนวนมากที่มุ่งเป้าไปที่มือสมัครเล่นมีเหตุผลทางเศรษฐกิจที่ชัดเจน: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตจากโรงงานในช่วงทศวรรษ 1940 มีราคาแพงเกินไป อุตสาหกรรมยังไม่ได้ปรับโครงสร้างใหม่เพื่อการผลิตสินค้าอุปโภคบริโภคราคาไม่แพงในปริมาณมาก การสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบหลอดที่บ้านนั้นค่อนข้างง่ายและสัญญาว่าจะประหยัดได้มาก^{[ 36 ]}จำนวนแอมพลิฟายเออร์ Williamson ที่ทำเองที่บ้านนั้นคาดว่ามีอย่างน้อยหลายแสนเครื่อง^{[ 1 ]}พวกมันครองตลาด DIY ในประเทศที่ใช้ภาษาอังกฤษอย่างแน่นอน^{[ 52 ]}ระบบสเตอริโอยังไม่ได้รับการจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ แอมพลิฟายเออร์ Williamson ที่เหลืออยู่เกือบทั้งหมดเป็นแบบโมโน [ ^{52 ] แต่ละ}เครื่องแตกต่างกันในรายละเอียดเล็กน้อย คุณภาพการประกอบมักจะด้อยกว่ารุ่นที่ผลิตจากโรงงาน^{[ 52 ]}ในศตวรรษที่ 21 แอมพลิฟายเออร์แบบโมโนเหล่านี้มักจะขายในการประมูลออนไลน์ แต่การหาคู่ที่เข้ากันได้นั้นแทบเป็นไปไม่ได้^{[ 52 ]}

การผลิตในโรงงานขนาดเล็กในสหราชอาณาจักรเริ่มขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2491 ผู้ผลิตรายใหญ่รายแรกคือRogersประกาศการผลิตในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2491 ^{[ 53 ]}ในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2493 เครื่องขยายเสียง Williamson ครองตลาดการผลิตในโรงงานทั้งในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา^{[ 54 ]} John Frieborn จากRadio-Electronicsเขียนไว้ในปี พ.ศ. 2496 ว่า "นับตั้งแต่ Williamson เผยแพร่คำอธิบายแรกของเครื่องขยายเสียงคุณภาพสูง ของเขา นักออกแบบเสียงรายอื่น ๆ มีทางเลือกที่ชัดเจนสองทาง คือ เอาชนะเขา [Williamson] หรือเข้าร่วมกับเขา" ^{[ 55 ]}

• ส่วนประกอบหลอด รุ่นปี 1947: 4x L63 (แต่ละหลอดเทียบเท่ากับ6J5 ), 2x KT66, 1x U52 ตัวเรียงกระแสแบบให้ความร้อนโดยตรง^{[ 56 ]}รุ่นปี 1949 ยังรองรับการใช้ หลอดไตรโอดคู่ 6SN7หรือ B65 และเปลี่ยนตัวเรียงกระแสเป็นชนิดให้ความร้อนทางอ้อม 53KU ^{[ 57 ]}
• กำลังเอาต์พุตและการบิดเบือนสูงสุด: 15  วัตต์RMS ที่ THDไม่เกิน 0.1% ; ^{[ 58 ]}
• การผสมสัญญาณ : ไม่ได้ระบุ (วิลเลียมสันไม่มีอุปกรณ์ทดสอบที่จำเป็น) ^{[ 58 ]}
• ช่วงความถี่: 10-20000  Hz ที่ ±0.2  dB; 3-60000  Hz ที่ ±3  dB; ^{[ 58 ]}
• การเลื่อนเฟสภายใน 10-20000  เฮิรตซ์: "ไม่เกินไม่กี่องศา" ที่ปลายสุดของสเปกตรัมเสียง; ^{[ 58 ]}
• เสียงรบกวนและเสียงฮัม : -85  dB  ต่ำกว่าเอาต์พุตสูงสุด โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยเสียงฮัมความถี่ไฟหลัก^{[ 58 ]}

แอมพลิฟายเออร์ Williamson เป็น แอมพลิฟายเออร์หลอดไตรโอดคลาส A แบบพุชพูลสี่ขั้นตอนที่สร้างขึ้นโดยใช้หม้อแปลงเอาต์พุตคุณภาพสูงแบบบรอดแบนด์^{[ 59 ]}ขั้นตอนที่สอง (ตัวแยกเฟสแบบคอนเสิร์ตินา V1B) ขั้นตอนที่สาม (ไดรเวอร์ V2A และ V2B) และขั้นตอนที่สี่ (เอาต์พุต V3 และ V4) เป็นไปตาม วงจร แอมพลิฟายเออร์คุณภาพ ของ Cocking ขั้นตอนที่เพิ่มเข้ามาแรก (V1A) เป็นแอมพลิฟายเออร์ข้อผิดพลาด โดยเฉพาะ ซึ่งชดเชยการสูญเสียอัตราขยายที่เกิดจากการป้อนกลับเชิงลบ^{[ 60 ]} Williamson ปรับจุดการทำงานของแต่ละขั้นตอนให้เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้ความเป็นเส้นตรงที่ดีที่สุดพร้อมกับสำรองโอเวอร์โหลดที่เพียงพอ^{[ 60 ]}ขั้นตอนเอาต์พุตได้รับการไบแอสเป็นคลาส A บริสุทธิ์ โดยทั่วไปจะใช้หลอดเทโทรดหรือเพนโทดแบบต่อไตรโอด ด้วยหลอด American 807 หรือ British KT66 (Williamson แนะนำชนิดหลัง^{[ 61 ]} ) และแหล่งจ่ายไฟที่ระบุ แอมพลิฟายเออร์จะให้กำลังเอาต์พุต 15 วัตต์ ตามที่วิลเลียมสันกล่าว การเพิ่มผลผลิตเพิ่มเติมจำเป็นต้องใช้วาล์วเอาต์พุตสี่ตัว บทความของเขาในปี 1947 กล่าวถึงการสร้างต้นแบบขนาด 70 วัตต์^{[ 58 ]}

แผ่นของขั้นแรกและกริดของตัวแยกเฟสเชื่อมต่อกันโดยตรง การกำหนดค่านี้ซึ่งเป็นที่รู้จักมาตั้งแต่ปี 1940 ยังไม่แพร่หลายในปี 1947 ^{[ 62 ]}นักออกแบบชาวอเมริกันถือว่าเป็นสิ่งแปลกใหม่แม้กระทั่งในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ^{[ 62 ] [ 51 ]}ตัวแยกเฟส ตัวขับ และขั้นเอาต์พุตเชื่อมต่อกันด้วยตัวเก็บประจุ ไม่มีตัวเก็บประจุบายพาสแคโทด: วิลเลียมสัน เช่นเดียวกับค็อกกิ้งก่อนหน้าเขา พยายามทำให้ประสิทธิภาพแบบวงเปิดของแต่ละขั้นเป็นเชิงเส้น และจงใจเสียสละอัตราขยายเพื่อความเป็นเชิงเส้น^{[ 63 ]}เขายังกังวลเกี่ยวกับความไม่เสถียรที่ความถี่ต่ำที่อาจเกิดขึ้นจากตัวเก็บประจุที่เพิ่มเข้ามา^{[ 64 ]}วงจรในรูปแบบปี 1947 หรือ 1949 ไม่มีตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์แหล่งจ่ายไฟใช้ตัวกรอง CLC πที่มีตัวเก็บประจุกระดาษ 8  μF สองตัว ^{[ 63 ] [ 63 ]}พร้อมตัวกรอง LC เพิ่มเติมที่ป้อนให้กับสามขั้นแรก^{[ 65 ]}

การออกแบบอนุพันธ์ในช่วงทศวรรษ 1950 มักจะเบี่ยงเบนจากคำแนะนำของวิลเลียมสันในขณะที่ยังคงรักษารูปแบบสี่ขั้นตอนของเขาไว้ ตามที่ปีเตอร์ สตินสันกล่าวไว้ สิ่งนี้เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะเรียกว่าเป็นแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสัน^{[ 31 ]}แอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสันที่แท้จริงต้องตรงตามเกณฑ์ห้าประการพร้อมกัน:

1. ทั้งสี่ขั้นต้องใช้หลอดไตรโอด ส่วนขั้นเอาต์พุตอาจใช้หลอดเตตโรดหรือเพนโทดที่ต่อแบบไตรโอดก็ได้
2. ภาคเอาต์พุตต้องทำงานในโหมดคลาส A;
3. ตัวแยกเฟสจะต้องเชื่อมต่อโดยตรงกับวงจรป้อนเข้า
4. หม้อแปลงเอาต์พุตคุณภาพสูงต้องเป็นไปตามข้อกำหนดดั้งเดิมของวิลเลียมสัน
5. วงจรป้อนกลับเชิงลบทั่วโลกจะต้องเชื่อมต่อจากขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไปยังแคโทดของไตรโอดอินพุต และต้องมี ความลึก 20 dB พอดี ^{[ 31 ]}

วงจรป้อนกลับ 20  dB (สิบต่อหนึ่ง) ของแอมพลิฟายเออร์ Williamson พันรอบทั้งสี่ขั้นและหม้อแปลงเอาต์พุต ตามที่Richard C. Hitchcockกล่าว ไว้ ^{[ j ]} "นี่คือการทดสอบการออกแบบที่เข้มงวดและเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของวงจร Williamson" ^{[ 23 ] [ k ]} Williamson เขียนว่าความลึกของการป้อนกลับสามารถเพิ่มขึ้นได้ง่ายจาก 20 เป็น 30  dB แต่การปรับปรุงที่ได้ยินจากการป้อนกลับที่ลึกขึ้นจะต่ำลงเรื่อยๆ^{[ 67 ]}

ส่วนประกอบ ชดเชยความถี่ทั้งหมดตั้งอยู่ในขั้นตอนแรกและขั้นตอนที่สองของวงจร: ตัวกรอง RC แบบเรียบเฉพาะที่ของพวกมันจะเปลี่ยนแปลงการตอบสนองความถี่ที่ความถี่อินฟราโซนิกอย่างละเอียดอ่อน ตัวกรอง RC เพิ่มเติมในขั้นตอนแรก ซึ่งวิลเลียมสันนำมาใช้ในเวอร์ชันปี 1949 จะป้องกันการสั่นที่ความถี่อัลตราโซนิก^{[ 21 ]}ตัวแบ่งแรงดันป้อนกลับเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง ดังนั้นความลึกของการป้อนกลับจึงขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์ของลำโพง และการตั้งค่าให้แม่นยำที่ 20  dB จำเป็นต้องเปลี่ยนอัตราส่วนของตัวแบ่ง^{[ 56 ]}ตัวแบ่งแรงดันเป็นแบบตัวต้านทานล้วนๆ โดยไม่มีส่วนประกอบชดเชยความถี่แบบตัวเก็บประจุหรือตัวเหนี่ยวนำ ตามที่วิลเลียมสันกล่าว ตัวเก็บประจุที่ต่อขนานกับขาบนของตัวแบ่งนั้นจำเป็นเฉพาะสำหรับหม้อแปลงคุณภาพต่ำเท่านั้น หากหม้อแปลงตรงตามข้อกำหนดที่วิลเลียมสันกำหนด ตัวเก็บประจุนั้นก็ไม่มีประโยชน์^{[ 64 ]}

วิลเลียมสันมั่นใจว่าหม้อแปลงเอาต์พุตเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในแอมป์หลอดสุญญากาศใดๆ^{[ 24 ]}แม้ก่อนที่จะใช้การป้อนกลับทั่วโลก หม้อแปลงก็อาจก่อให้เกิดความผิดเพี้ยนอย่างน้อยสี่ประเภท^{[ 24 ]}สาเหตุของความผิดเพี้ยนเหล่านี้ไม่สามารถแก้ไขได้พร้อมกัน และผู้ออกแบบต้องประนีประนอมระหว่างข้อกำหนดที่ขัดแย้งกัน^{[ 24 ]}การป้อนกลับทั่วโลกช่วยลดความผิดเพี้ยนได้บางส่วน แต่ก็ทำให้ข้อกำหนดเกี่ยวกับแบนด์วิดท์ของหม้อแปลง เข้มงวดขึ้นด้วย ^{[ 24 ]}

ทฤษฎีความเสถียรทำนายว่าแอมพลิฟายเออร์ที่สร้างตามข้อกำหนดของวิลเลียมสันจะเสถียรได้ก็ต่อเมื่อแบนด์วิดท์ของหม้อแปลงเอาต์พุตไม่น้อยกว่า 2.5...160000  Hz ^{[ 68 ]}ซึ่งกว้างเกินไปสำหรับแอมพลิฟายเออร์เสียง ทำให้ต้องใช้หม้อแปลงขนาดใหญ่ ซับซ้อน และมีราคาแพงเป็นพิเศษ^{[ 69 ]}วิลเลียมสันจึงพยายามหาวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้ โดยต้องลดระยะขอบเฟสให้น้อยที่สุด แม้กระนั้น แบนด์วิดท์ที่ต้องการก็ต้องไม่น้อยกว่า 3.3...60000  Hz ^{[ 21 ] [ 5 ] [ 24 ]}หม้อแปลงดังกล่าวซึ่งขับเคลื่อนด้วยหลอดไตรโอด KT66 สองตัว ต้องมีค่าความเหนี่ยวนำ ของขดลวดปฐมภูมิ อย่างน้อย 100 Hและค่าความเหนี่ยวนำรั่วไหลไม่เกิน 33 mH ^{[ 5 ]}ข้อกำหนดเหล่านี้เป็นข้อกำหนดที่เข้มงวดมากสำหรับยุคนั้น ซึ่งเกินกว่าสิ่งที่มีอยู่ในตลาดผู้บริโภค^{[ 2 ]}หม้อแปลงวิลเลียมสันต้องมีน้ำหนักมากกว่า ใหญ่กว่า ซับซ้อนกว่า และแพงกว่าหม้อแปลงเสียงทั่วไป และถึงกระนั้นก็รับประกันได้เพียงความเสถียรที่ยอมรับได้ในระดับต่ำสุดเท่านั้น^{[ 2 ] [ 69 ]}วิลเลียมสันเขียนว่า ระยะขอบเฟสที่กว้างขึ้นเป็นสิ่งที่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง แต่ต้องใช้ค่าความเหนี่ยวนำปฐมภูมิที่ไม่สามารถนำไปใช้ได้จริง^{[ 69 ]}

แอมพลิฟายเออร์หลอดสุญญากาศที่มีการเชื่อมต่อแบบคาปาซิทีฟระหว่างสเตจขับและสเตจเอาต์พุตจะไม่เกิดการตัดในลักษณะเดียวกับแอมพลิฟายเออร์ทรานซิสเตอร์ (เช่น การจำกัดแรงดันเอาต์พุตไว้ที่รางจ่ายไฟรางใดรางหนึ่ง) แต่จะเกิดอาการช็อกเมื่อสัญญาณแกว่งขนาดใหญ่พยายามไบแอสกริดของหลอดเอาต์พุตให้สูงกว่าศูนย์เป็นระยะๆ^{[ 20 ]}กริดที่ได้รับไบแอสบวกจะเริ่มนำกระแส แต่ตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อไม่สามารถส่งกระแสที่ต้องการได้^{[ 20 ]}แรงดันกริดไม่ถึงค่าเป้าหมาย รูปคลื่นเอาต์พุตจึงแบนราบ^{[ l ]}

ฟีดแบ็กพยายามเอาชนะการอุดตันโดยการเพิ่มแรงดันสวิงของไดรเวอร์ แต่ล้มเหลวเนื่องจากตัวเก็บประจุแบบคัปปลิ้งไม่สามารถส่งผ่านกระแสตรง ได้ รูปแบบการบิดเบือนที่เกิดขึ้น ดังที่วิลเลียมสันพิสูจน์ด้วยสำเนาของออสซิลโลแกรมและเส้นโค้งลิสซาจูส์นั้นเป็น "แบบที่พึงปรารถนา" กล่าวคือมีการบิดเบือนเกิดขึ้นอย่างฉับพลันที่ปลายสุดของเส้นโค้งการตอบสนองเชิงเส้นสูง^{[ 70 ]}

การตอบสนองด้านความถี่ เฟส และการตอบสนองชั่วขณะของแอมพลิฟายเออร์ Williamson รุ่นต่างๆ

การออกแบบของวิลเลียมสันในปี 1949 เส้นประ: การตอบสนองแบบวงเปิด เส้นทึบ: การตอบสนองแบบวงปิด การเกิดการสั่นพ้องที่ระดับต่ำและสูงสุดบ่งชี้ถึงระยะขอบเฟสที่แคบ^{[ 71 ]}

เครื่องขยายเสียงเชิงพาณิชย์ที่มีหม้อแปลงคุณภาพสูงการวัดตามมาตรฐาน NRL ของสหรัฐอเมริกา^{[ 72 ]}

เครื่องขยายเสียงเชิงพาณิชย์ที่มีหม้อแปลงไฟฟ้าคุณภาพต่ำการวัดค่าNRL ของสหรัฐอเมริกา^{[ 73 ]}

ความพยายามครั้งแรกในการสร้างแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสันเผยให้เห็นแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นเนื่องจากระยะขอบเฟส ที่แคบมาก แอสเตอร์และแลงฟอร์ด-สมิธ ซึ่งให้คะแนนวิลเลียมสันในระดับดีเยี่ยม^{[ 48 ]}รายงานว่า "สำหรับเอาต์พุตขนาดใหญ่พอสมควรที่ความถี่ต่ำ การสั่นความถี่สูงประมาณ 60 kC/s [kHz] จะเริ่มต้นขึ้นและมาพร้อมกับเอาต์พุตแบบพัลส์ที่มีความถี่อื่น" ^{[ 74 ]}ชาวออสเตรเลียซึ่งมีอุปกรณ์ทดสอบชั้นหนึ่ง^{[ m ]}สามารถระงับการสั่น 60  kHz ด้วยตัวเก็บประจุขนาดเล็กบนตะแกรงหน้าจอแต่ไม่สามารถระบุและระงับสาเหตุของการสั่น "อื่นๆ" ได้^{[ 74 ]} ต่อมา ช่างเทคนิคของห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯได้ตรวจสอบแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสันที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์เจ็ดแบบที่แตกต่างกัน และพบว่าทั้งหมดสั่นที่ความถี่อินฟราโซนิก 2...3  Hz ^{[ 75 ]}การเปลี่ยนหม้อแปลงเอาต์พุตส่งผลต่อความเสถียรเฉพาะที่ความถี่เสียงและอัลตราโซนิกเท่านั้น^{[ 75 ]}หม้อแปลงไฟฟ้าที่ดีที่สุดแสดงการตอบสนองความถี่ที่ราบเรียบอย่างสมบูรณ์ตั้งแต่ 10 ถึง 100,000  เฮิรตซ์ แต่ก็มีแนวโน้มที่จะเกิด "การหายใจ" ในช่วงความถี่ต่ำกว่าเสียง ^{[ 75 ]}หม้อแปลงไฟฟ้าที่แย่ที่สุดแสดงการสั่นพ้องอัลตราโซนิกที่เด่นชัด อย่างไรก็ตาม ไม่ได้ทำให้เกิดการสั่นอย่างต่อเนื่อง บางตัว "สั่น" ที่ความถี่ค่อนข้างต่ำ 30 ถึง 50 กิโลเฮิร์ตซ์ บางตัวขยายไปถึง ช่วง 500...700 กิโลเฮิร์ตซ์ ^{[ 76 ]} 

หม้อแปลงวิลเลียมสันที่สร้างขึ้นเองนั้นไม่สมบูรณ์แบบ แต่หม้อแปลงอเนกประสงค์สำเร็จรูปที่นักสมัครเล่นใช้นั้นแย่กว่ามาก การสั่นสะเทือนของพวกมันสามารถควบคุมได้โดยการลดแบนด์วิดท์ของเครื่องขยายเสียงเท่านั้น ขอบเขตของปัญหาเสถียรภาพในชุมชน DIY ยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด บรรณาธิการของWireless Worldsได้รับจดหมายจากผู้อ่านจำนวนมาก แต่เลือกที่จะส่งต่อไปยังวิลเลียมสันแทน^{[ 38 ]}สิ่งที่ทราบคือผู้ประดิษฐ์ถูกบังคับให้แก้ไขและปรับปรุงการออกแบบ เขาลาออกจากงานที่Ferrantiและนำเสนอเวอร์ชันที่สองของวิลเลียมสันในปี 1949 ^{[ 38 ]}วิลเลียมสันไม่สามารถแก้ไขปัญหาเสถียรภาพพื้นฐานได้ "เวอร์ชันใหม่" มีเสถียรภาพเพียงเล็กน้อย^{[ 77 ]}การวิเคราะห์อิสระที่ตีพิมพ์ในเดือนธันวาคม 1950 พิสูจน์ว่าเครื่องขยายเสียงวิลเลียมสันที่ได้รับการแก้ไขยังคงมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นทั้งแบบอินฟราโซนิกและอัลตราโซนิก^{[ 78 ]}

จากการวิเคราะห์ พบว่าการตอบสนองแบบวงเปิดความถี่ต่ำของแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสันนั้นถูกกำหนดรูปร่างโดยตัวกรองความถี่สูง 3 ตัว ได้แก่ ตัวกรอง RCระหว่างขั้น 2 ตัวแต่ละตัวมีความถี่ตัดที่ 6  Hz และตัวกรอง RL ขั้นเอาต์พุต ซึ่งเกิดจากอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของหลอดสุญญากาศและค่าความเหนี่ยวนำปฐมภูมิของหม้อแปลง^{[ 79 ] [ 80 ]}เมื่อสัญญาณอินพุตเป็นศูนย์ ตัวกรอง RL แบบไม่เชิงเส้นจะมีความถี่ตัดที่ 3  Hz ^{[ 81 ] [ n ]}การรวมกันของความถี่ตัดเหล่านี้ ซึ่งห่อหุ้มอยู่ภายในลูปความถี่ 20 – 30  dB นั้นไม่เสถียร^{[ 81 ]}วิลเลียมสันพยายามระงับมันด้วยเครือข่ายชดเชย ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกรองแบบเรียบด้วย[ 81 ^{]ความไม่}เป็นเชิงเส้นของหม้อแปลงยังช่วยปรับปรุงเสถียรภาพอีกด้วย: ที่กระแสสัญญาณสูง ค่าความเหนี่ยวนำที่มีประสิทธิภาพของขดลวดปฐมภูมิจะเพิ่มขึ้น ทำให้ความถี่ตัดลดลงและระยะขอบเฟสเพิ่มขึ้น^{[ 82 ]}วิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดคือการกระจายความถี่ตัดของตัวกรอง RC ออกไป โดยที่หม้อแปลงเอาต์พุตต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของวิลเลียมสัน^{[ 60 ] [ 83 ] [ 84 ]}ตัวอย่างเช่นวิลเลียมสันอัลตร้าลิเนียร์ ปี 1952 โดยเดวิด ฮาฟเลอร์และเฮอร์เบิร์ต เคโรส์ ได้กำหนดความถี่เหล่านี้ไว้ที่ 1.3 และ 6  เฮิรตซ์^{[ 60 ] [ 83 ]}

การวิเคราะห์ที่แม่นยำที่ความถี่อัลตราโซนิกเป็นไปไม่ได้เนื่องจากความไม่สมมาตรของขั้นตอนตัวแยกเฟส และพาราสิติก ที่ไม่ทราบค่า และความไม่เป็นเชิงเส้นของขั้นตอนเอาต์พุต^{[ 81 ] [ 80 ]}ขึ้นอยู่กับแบบจำลองการวิเคราะห์ที่เลือก การตอบสนองแบบวงเปิดสามารถประมาณคร่าวๆ ได้ด้วยการรวมกันของตัวกรองความถี่ต่ำสี่ตัว^{[ 85 ] [ 60 ]}หรือห้าตัว^{[ 80 ]}ผู้เขียนหลายคนใช้วิธีการที่แตกต่างกันและประมาณจุดตัดของตัวกรองเหล่านี้ที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่ในแต่ละกรณีอย่างน้อยสามในสี่หรือห้าความถี่ตัดอยู่ใกล้กันอย่างอันตราย ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงความไม่เสถียรอย่างแน่นอน^{[ 85 ] [ 60 ]}วิลเลียมสันแก้ไขปัญหาอีกครั้งด้วยเครือข่ายชดเชย RC แต่ถึงกระนั้นระยะขอบเฟสก็ยังคงต่ำอย่างอันตราย^{[ 85 ] [ 86 ]}ผู้ที่ทำงาน DIY ต้องจัดการกับการสั่นด้วยตนเอง บางคนเพิ่มตัวเก็บประจุขนานลงในกริดหน้าจอ บางคนปรับแต่งเค้าโครงและการเดินสาย หรือจงใจลดแบนด์วิดท์ของแอมพลิฟายเออร์ ทำให้ข้อดีของวงจรเดิมหมดไป^{[ 85 ] [ 86 ]}

เครื่องขยายเสียงวิลเลียมสันมีความไวต่อคุณภาพและพารามิเตอร์ของส่วนประกอบแบบพาสซีฟและหลอดสุญญากาศมาก ตัวต้านทานแบบคาร์บอนและแบบผสมสร้างเสียงรบกวนมากเกินไปและทำให้เกิดการบิดเบือนฮาร์มอนิก หลอดสุญญากาศของอเมริกาที่ใช้แทนหลอดสุญญากาศของอังกฤษตามที่วิลเลียมสันกำหนดนั้นไม่สามารถเทียบเท่าประสิทธิภาพได้^{[ 89 ] [ 87 ]}วิลเลียมสันเตือนว่า KT66 ไม่มีตัวทดแทนโดยตรง และควรเลือกใช้มากกว่าตัวเลือกอื่นใด^{[ 61 ]}

นักสมัครเล่นที่ลอกเลียนแบบแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสันไม่สามารถระบุและแก้ไขจุดอ่อนที่สำคัญได้ นักสมัครเล่นที่มีมัลติมิเตอร์แบบอนาล็อก สามารถ "มองเห็น" การสั่นของคลื่นเสียงความถี่ต่ำโดยการดูเข็มของเครื่องมือ^{[ 89 ]}แต่การแก้ไขปัญหาความถี่สูงต้องใช้ออสซิลโลสโคปที่มีแบนด์วิดท์อย่างน้อย 1 ^{[ 89 ]}หรือ 2 ^{[ 90 ]}เมกะเฮิร์ตซ์ ในช่วงทศวรรษ 1950 แบนด์วิดท์ของออสซิลโลสโคปเชิงพาณิชย์หลายรุ่นแคบเกินไปสำหรับงานนี้ และแม้แต่รุ่นเหล่านี้ก็มีราคาแพงเกินไปสำหรับผู้ที่ชอบทำเอง^{[ 90 ] [ 89 ]} 

บทความโดยวิศวกรมืออาชีพที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์และการปรับแต่งแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสันได้รับการตีพิมพ์ค่อนข้างช้า เมื่อความกระตือรือร้นแบบ DIY ดั้งเดิมจางหายไปแล้ว - ในปี 1952 ^{[ 91 ]} 1957 ^{[ 92 ]} 1961 ^{[ 87 ]}มาร์ติน คีเบิร์ต^{[ o ]}ผู้สร้างแอมพลิฟายเออร์วิลเลียมสันระดับมืออาชีพสำหรับห้องปฏิบัติการของเขาที่บริษัทเบนดิกซ์ ได้ระบุแหล่งที่มาของความผิดเพี้ยนห้าแหล่งที่เกิดจากส่วนประกอบที่ด้อยคุณภาพนอกเหนือจากหม้อแปลง: ^{[ 94 ]}

1. เสียงรบกวนและสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มากเกินไป เกิดจากตัวต้านทานแบบคาร์บอนหรือแบบผสมที่มีเสียงดัง และการจัดวางวงจรขั้นแรกที่ไม่ถูกต้อง การเปลี่ยนตัวต้านทานที่วิลเลียมสันกำหนดด้วยตัวต้านทานแบบพันลวดอาจช่วยปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนได้12  dBการเปลี่ยนหลอด6SN7 เป็นหลอด 12AY7ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำอาจช่วยเพิ่มกำลังเสียงได้อีก 12 dB12  dB ; ^{[ 89 ]}
2. ความผิดเพี้ยนของความถี่และฮาร์มอนิกเกิดจากความไม่สมมาตรของส่วนประกอบแบบพาสซีฟในสองด้านของวงจรพุชพูล ส่วนประกอบทั่วไปในช่วงทศวรรษ 1950 มีค่าความคลาดเคลื่อน 20% ซึ่งสูงเกินกว่าที่วิลเลียมสันจะยอมรับได้^{[ 95 ]}
3. วงจร ขับ 6SN7มักไม่สามารถแกว่งกริด KT66 ได้อย่างเหมาะสม ทำให้เกิดการบิดเบือนมากเกินไป ตามที่ Kiebert กล่าว ไตรโอดคู่ 5687 ของอเมริกานั้นเหนือกว่าอย่างเห็นได้ชัด^{[ 96 ]}ตามที่ Talbot Wright กล่าว 6SN7 ไม่ได้เป็นต้นเหตุของปัญหา การบิดเบือนเกิดจากกระแสคงที่ที่ตั้งไว้ไม่ถูกต้อง และสามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มแรงดันไบแอสเพียงเล็กน้อย^{[ 87 ]}
4. การบิดเบือนในตัวแบ่งแรงดัน ป้อนกลับ ฟังก์ชันที่สำคัญนี้ต้องการตัวต้านทานแบบพันลวดที่มีการบิดเบือนต่ำ^{[ 88 ]}
5. การบิดเบือนได้รับอิทธิพลอย่างชัดเจนจากการเลือกวาล์วเอาต์พุต อย่างไรก็ตาม Kiebert ไม่สามารถระบุกฎเกณฑ์เฉพาะใดๆ ได้^{[ 88 ]}

Kiebert ให้คะแนนการออกแบบในเชิงบวก แต่เตือนผู้อ่านว่าการปฏิบัติตามคำแนะนำของ Williamson นั้นเป็นไปได้เฉพาะในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการเท่านั้น^{[ 97 ]}เครื่องขยายเสียงจะแสดงศักยภาพออกมาได้ก็ต่อเมื่อใช้ส่วนประกอบที่มีราคาแพงและจับคู่กันอย่างเหมาะสม ซึ่งเกินเอื้อมสำหรับมือสมัครเล่นทั่วไป^{[ 97 ]}แม้แต่เครื่องขยายเสียง Williamson ที่สร้างและทดสอบอย่างสมบูรณ์แบบก็จะต้องเปลี่ยนหลอดสุญญากาศในที่สุด ซึ่งอาจทำให้เกิดความผิดเพี้ยนเพิ่มขึ้นอย่างไม่คาดคิด^{[ 97 ]}