|
Luidspreker
chassis keuze.
Een van de allerbelangrijkste dingen bij
het ontwerpen van een luidspreker is de keuze van de
luidsprekerunits die in de luidspreker komen.
Het principe is vrij simpel. Een spoel
wordt in een elektromagnetisch veld in beweging gezet. Deze is
verbonden met een conus. Deze conus is verbonden
met de lucht en geeft de beweging
over aan de lucht.
Alleen net zo simpel als dit is blijkt hier
in de praktijk ongelofelijk veel fout te gaan.
Kleuring en vervorming van de klank.
Het meest voorkomende is het gebruik van te
zachte of te dunne conus membranen.
Bijvoorbeeld polypropyleen of allerlei
daarop lijkende materialen zoals TPX, HD-A, HD-I Neoflex en
bextreen zijn zachte materialen met een hele hoge demping.
Deze demping is geen probleem als het gaat
om het stoppen van de beweing als deze niet meer gewenst is. Het
probleem zit hem in het op gang komen
van de conus. De spoel probeert de conus in
beweging te zetten maar door de zachtheid van het materiaal komt
deze, steeds verder van de spoel, maar langzaam in beweging. En
zo klinken deze speakers dan ook. Langzaam. Sloom. Te
warm, sloom, details gaan missen, de basweergave is niet strak .
Het geluid wordt soms te plastik achtig van klank. Het geluid
wordt erg gekleurd.
Aan de andere kant staan harde materialen.
Zoals aluminium, koolstofvezel, glasvezel keramische materialen
(Thiel-Accuton) (aluminium oxide) diamant, aramide vezel (kevlar).
Deze zijn zeer hard en hebben zeer weinig
demping in zich zitten.
Deze hebben de neiging om koud en levenloos
te klinken. Aluminium, koolstofvezel, glasvezel vooral koud en
hard. Keramische materialen en kevlar
vooral wat levenloos en vlak.
In de zachte en harde materialen zijn
natuurlijk varianten te vinden die een tussenweg proberen te
verkrijgen. Soms lukt dat goed. Meestal niet.
Papier met een aanvulling van een dempend
en verstijvend materiaal blijkt nog steeds het ideaal. Het
materiaal wat de bomen in een miljoenen jaren
durende evolutie hebben gecreëerd blijkt
nog steeds de beste eigenschappen te hebben.
Bomen moeten om niet te veel te buigen door
de wind en moeten stevig met stam en takken in de lucht staan.
Tegelijkertijd enigszins meebuigen met
de wind en niet in resonantie raken en ook
niet breken, licht en sterk zijn. Allemaal precies de
eigenschappen die een conus moet hebben. En daar
heeft de natuur heel veel tijd voor gehad
om dat te ontwikkelen. Hout en papier is niet zomaar wat. Dat
is eigenlijk heel bijzonder. Maar iedere
papieren conus is niet gelijk aan de andere.
Ook daar zitten veel verschillen tussen. De conussen moeten vrij
dik zijn om stevig genoeg te zijn om
als zoveel mogelijk als een geheel in
beweging te komen als daarom gevraagd wordt. Dunne conussen
kunnen ook dun gaan klinken, de vervorming
van het materiaal is dan groot en dat is
duidelijk hoorbaar. Iets wat bij de meeste goedkopere
luidsprekers hoorbaar is.
Een volgende eigenschap is de massa van de
conus. Ook hier geldt weer het moet in beweging gezet worden en
als het signaal voorbij is moet het
weer stoppen. In de praktijk blijkt een
verhouding van rond de 0,09 gram per vierkante cm een voldoende
snel en transparant geluid te geven.
Wordt dit veel hoger dan krijgt de
luidspreker de neiging wat sloom te klinken. Scanspeak heeft
hier wat last van. Hoewel heel veel eigenschappen
perfect zijn een prachtige demping en
stijfheid is bij een groot deel van de units de bewegende massa
groot en mist daarmee net wat van de gewenste transparantie en
luchtigheid. Er is een kleine verandering merkbaar met sommige
van de allerduurste scanspeak units waar met unterhung
aandrijving
(een veel lichtere spoel) de luidsprekers
veel dichterbij de ideale massa/oppervlakte verhouding komt.
Naam type
cm2 mmas g/cm2 spoelh. aircap +-
eff.
mm mm mm
dB
Audio technology 96 8,9 0,093 6
13 3,5 89
Audio technology 96
8,5 0,088 6 13 3,5 89
Peerless
nomex 88 9,1 0,103 13 6
3,5 88
Peerless
poly 88 8,1 0,092
13 6 3,5 88
Scanspeak
Illuminator 92 12,3 0.134 8
20 6,0 84
Scanspeak Illuminator
58 4,7 0.081 6,2 13 3,4 87
Nokia
Lpt 130 72 5,3 0.074 7 4
1,5 90
Visaton
sc 13 8 78 4,8 0,062 5,5 4
0,75 90
Thiel-Accuton
c153 83 7,7 0.093 16
6 5,0 89
Scanspeak
18w8545 145 20 0,138 19 6
6,5 (88)
Peerless hds
poly 139 18,1 0,130 17 6
5,5 (88)
Audio technology
137
14,6 0,107 15 6 5,2 (89)
Vifa
d26tg0506 7,1 0.27 0,038
Vifa
d75 55 3,3 0,060
Het over bewegende massa hebbende zou u
denken dat electrostatische of magnetostatische systemen beter
zouden moeten klinken en de keuze
zou moeten zijn voor de weergave van geluid.
Dit blijkt in de praktijk echter niet het geval. Het grote
probleem met electrostaten is interferenties.
Alle tonen en met name de midden en hoge
tonen worden door een groot oppervlak weergegeven. Deze tonen
komen op een verschillende tijd
en in een verschillende fase op de
luisterplaats aan. Dat wordt nog erger als men niet op de ideale
luister positie zit. De plek waar men goed kan
luisteren (beweegt men iets naar links of
rechts naar boven of beneden) wordt klein en ook op de ideale
positie is het door de verschillende
aankomsttijden van de tonen niet ideaal.
Kleuring door interferentie.
Bij opsplitsing van de weegave gebieden
zoals apart laag apart, apart midden en apart hoog waarbij
interferenties door te grote afstraaloppervlakte
wordt voorkomen blijkt het voordeel van de
geringere bewegende massa er nauwelijks te zijn. De huidige
conus en dome luidsprekers zijn snel
genoeg en hebben meestal een nog veel
breder weegave gebied. (Vooral lagere frequenties dan
magnetostaten)
Mits bij dynamische systemen de bewegende
massa van de conussen redelijk blijft is dit geen probleem bij
een perfecte weegave.
De praktijk van luidspreker keuze blijkt te
zijn: alles uitproberen. Zelfs luidsprekers die op het eerste
oog niet interessant zijn. Een dure en tijdrovende
hobby (maar wel heel leuk) want er zijn
ongelofelijk veel luidsprekers maar dat is de enige manier om er
als fabrikant achter te komen of de ideale
luidsprekers zijn gekozen. En
luidsprekerchassis fabrikanten lijken soms bijna per ongeluk
iets uitzonderlijk goeds te maken. Toevallig precies de
goede verhoudingen. Gedeeltelijk toevallig
blijkt die conusdikte bij dat conusoppervlak met die demping
etc. een uitstekende stijfheid demping
verhouding te hebben en een uitstekende
weegave te geven, terwijl andere speakers uit dezelfde serie
minder goed klinken terwijl veel eigenschappen overeenkomstig
zijn. Om precies die speakers te vinden moet heel veel gekocht
worden dat is helaas niet met alleen kennis en Google te
ontdekken.
Lineaire
beweging.
Om een muzieksignaal weer te geven moet de
conus voor en achteruit bewegen.
Om dit goed te doen moet de spreekspoel in
een lineair magneetveld zitten en het liefst moet dit
magneetveld een lineaire kracht op de spoel
blijven uitoefenen tot en met een zo groot
mogelijke uitslag.
Daar zijn twee mogelijkheden toe.
1 een zo hoog mogelijke spoel die door een
relatief smal magneetveld loopt. Overhung Coil.
2 een lage spoel die door een hoog
magneetveld loopt. Unterhung Coil.
Bijna alle luidsprekers zijn in mindere
mate overhung systemen.
Met een spoel die net iets hoger is dan
magneetspleet.
Dat is het goedkoopste om te maken. Het
levert het hoogste rendement op bij de minste kosten.
Maar de luidspreker heeft maar een heel
gering bereik waarin het lineair beweegt en gaat dus snel
vervormen.
Wil je echter een betere luidspreker dan
moet of de spoel hoger worden of het magneetveld moet hoger
worden. Beide is relatief duur.
Omdat nu preciezer gewerkt moet worden en
er iets grotere magneten nodig zijn. (Of Neodynium)
Nadeel van de hogere spoel is de hogere
bewegende massa. Dit kan vaak opgelost worden door een spoel uit
aluminium in plaats van koper
te maken.
Nadeel van het underhung systeem is vooral
de hogere kosten. Het grote magneetveld moet wel gemaakt worden
en daar is krachtig magnetisch
materiaal voor nodig. Het voordeel is de
grote lineaire beweging bij een geringe bewegende massa.
|