Luidsprekers zijn essentieel voor elk audiosysteem. Van tweeterluidsprekers tot wooferluidsprekers, luidsprekers zijn de componenten die films, muziek en sport voorzien van geluiden die vaak als vanzelfsprekend worden beschouwd.
Microfoons zetten geluid om in elektrische impulsen die kunnen worden opgenomen op een of ander opslagmedium. Eenmaal vastgelegd en opgeslagen, kan het op een later tijdstip of plaats worden gereproduceerd. Om opgenomen geluid te horen, heb je een afspeelapparaat, een versterker en, belangrijker nog, een luidspreker nodig.
Wat is een luidspreker?
Een luidspreker is een apparaat dat elektrische signalen omzet in geluid als resultaat van een elektromechanisch proces.
Luidsprekers hebben doorgaans de volgende constructie:
- Een metalen frame of mand, waarin alle luidsprekercomponenten zijn geplaatst.
- Een diafragma dat lucht naar buiten duwt door middel van trillingen. De trillingspatronen reproduceren de gewenste geluidsgolven die door uw oren worden ontvangen. Het diafragma wordt vaak de kegel genoemd. Hoewel vaak een vibrerende kegel wordt gebruikt, zijn er enkele variaties, die hieronder worden besproken.
- Een buitenring van rubber, schuim of ander compatibel materiaal, ook wel surround genoemd. Niet te verwarren met surround sound of surround-luidsprekers, de surround houdt het diafragma op zijn plaats en biedt voldoende flexibiliteit om te trillen. Extra ondersteuning wordt geboden door een andere structuur, een spin genoemd. De spin zorgt ervoor dat het trillende diafragma en de surround van de luidspreker het buitenste metalen frame niet raken.
- Een spreekspoel die om een elektromagneet is gewikkeld, wordt aan de achterkant van het diafragma geplaatst. De magneet- of spreekspoelconstructie levert de kracht om het diafragma te laten trillen volgens de ontvangen elektrische impulspatronen.
- Kegelluidsprekers hebben ook een kleine uitstulping die het gebied bedekt waar de spreekspoel aan het diafragma is bevestigd. Dit wordt de stofkap genoemd.
De luidspreker (ook wel luidsprekerstuurprogramma of stuurprogramma genoemd) kan nu geluid weergeven, maar daar houdt het verhaal niet op.
De luidspreker moet in een behuizing worden geplaatst, zodat deze goed presteert en er esthetisch aantrekkelijk uitziet. Meestal is de behuizing een soort houten kist. Andere materialen, zoals plastic en aluminium, worden soms gebruikt. In plaats van een doos kunnen luidsprekers ook andere vormen hebben, zoals een vlak paneel of bol.
Niet alle luidsprekers gebruiken een kegel om geluid te reproduceren. Sommige luidsprekerfabrikanten, zoals Klipsch, gebruiken naast conusluidsprekers ook hoorns. Andere luidsprekermakers, met name Martin Logan, gebruiken elektrostatische technologie in de luidsprekerconstructie. Weer anderen, zoals Magnepan, gebruiken linttechnologie. Er zijn ook gevallen waarin het geluid wordt gereproduceerd met niet-traditionele methoden.
Full-range, woofers, tweeters en mid-range luidsprekers
De eenvoudigste luidsprekerbehuizing bevat slechts één luidspreker, die alle verzonden frequenties weergeeft. Als de luidspreker echter te klein is, kan hij alleen hogere frequenties weergeven.
Als het middelgroot is, kan het het geluid van een menselijke stem en vergelijkbare frequenties goed reproduceren en tekortschieten in het hoge en lage frequentiebereik. Als de luidspreker te groot is, kan hij het goed doen met lagere frequenties en misschien de middentonen, en misschien niet goed met hogere frequenties.
De oplossing is om het frequentiebereik dat kan worden gereproduceerd te optimaliseren door luidsprekers van verschillende afmetingen in dezelfde behuizing te plaatsen.
Woofers
Een woofer is een luidspreker die zo gedimensioneerd en geconstrueerd is dat hij lage en middenfrequenties kan reproduceren. Woofers doen het meeste werk bij het reproduceren van de frequenties die je hoort, zoals stemmen, de meeste muziekinstrumenten en geluidseffecten.
Afhankelijk van de grootte van de behuizing, kan een woofer zo klein zijn als 4 inch in diameter of zo groot als 15 inch. Woofers met een diameter van 6,5 inch tot 8 inch komen veel voor in vloerstaande luidsprekers. Woofers met een diameter van 4 inch en 5 inch komen veel voor in boekenplankluidsprekers.
Tweeters
Een tweeter is een speciaal ontworpen luidspreker die kleiner is dan een woofer. Het reproduceert alleen audiofrequenties boven een bepaalde drempel, inclusief, in sommige gevallen, geluiden die menselijke oren niet kunnen horen, maar alleen kunnen waarnemen.
Omdat hoge frequenties zeer directioneel zijn, verspreiden tweeters hoogfrequente geluiden in de kamer, zodat de geluiden nauwkeurig worden gehoord. Als de spreiding te smal is, heeft de luisteraar een beperkt aantal luisterpositie-opties. Als de spreiding te breed is, gaat het gevoel voor richting van waar het geluid vandaan komt verloren.
Dit zijn de verschillende soorten tweeters:
- Cone: Een kleinere versie van een standaardluidspreker.
- Dome: De spreekspoel is bevestigd aan een koepel die is gemaakt van stof of een compatibel metaal.
- Piezo: In plaats van een spreekspoel en kegel of koepel wordt een elektrische verbinding aangebracht op een piëzo-elektrisch kristal, dat op zijn beurt een diafragma laat trillen.
- Ribbon: In plaats van een traditioneel diafragma wordt een magnetische kracht uitgeoefend op een dun lint om geluid te creëren.
- Electrostatic: Een dun diafragma is opgehangen tussen twee metalen schermen. De schermen reageren zodanig op een elektrisch signaal dat de schermen uit fase raken. Dit trekt afwisselend het opgehangen diafragma aan en stoot het af, waardoor de benodigde vibratie ontstaat om geluid te creëren.
Bottom Line
Een luidsprekerbehuizing kan een woofer en tweeter bevatten om het hele frequentiebereik te dekken. Sommige luidsprekerfabrikanten voegen echter een derde luidspreker toe die de lage en middenfrequenties verder van elkaar scheidt. Dit wordt een mid-range luidspreker genoemd.
2-Way vs. 3-Way
Behuizingen die alleen een woofer en een tweeter bevatten, worden 2-weg luidsprekers genoemd. Behuizingen met een woofer, tweeter en middentonen worden 3-weg luidsprekers genoemd.
De 3-weg luidsprekers zijn misschien niet altijd beter. Een goed ontworpen 2-weg luidspreker kan uitstekend klinken, en een slecht ontworpen 3-weg luidspreker kan verschrikkelijk klinken. Niet alleen de grootte en het aantal luidsprekers zijn van belang. De geluidskwaliteit hangt ook af van de materialen waaruit de luidsprekers zijn gemaakt, het interieurontwerp van de behuizing en de kwaliteit van het volgende benodigde onderdeel: de crossover.
Crossovers
Je gooit niet gewoon een woofer en een tweeter in een doos, sluit ze aan elkaar en hoopt dat het goed klinkt. Wanneer je een 2-weg speaker of een 3-weg speaker in je kast hebt staan, heb je ook een crossover nodig. Een crossover is een elektronisch circuit dat het juiste frequentiebereik toewijst aan verschillende luidsprekers.
Bij een 2-weg luidspreker wordt de crossover bijvoorbeeld ingesteld op een specifiek frequentiepunt. Alle frequenties boven dat punt worden naar de tweeter gestuurd, terwijl de rest naar de woofer wordt gestuurd.
In een 3-weg luidspreker kan een crossover zo worden ontworpen dat deze twee frequentiepunten heeft: een voor het punt tussen de woofer en het middenbereik en een ander voor het punt tussen het middenbereik en de tweeter.
De frequentiepunten van de crossover variëren. Een typisch 2-weg crossover-punt kan 3 kHz zijn (alles daarboven gaat naar de tweeter, alles eronder gaat naar de woofer). Typische 3-weg crossover-punten kunnen 160 Hz tot 200 Hz zijn tussen de woofer en het middenbereik, en dan het 3 kHz-punt tussen het middenbereik en de tweeter.
Passieve radiatoren en poorten
Een passieve radiator ziet eruit als een luidspreker. Hij heeft een diafragma, surround, spider en frame, maar mist de spreekspoel. In plaats van een spreekspoel te gebruiken om het luidsprekermembraan te laten trillen, trilt een passieve radiator in overeenstemming met de hoeveelheid lucht die de woofer in de behuizing duwt.
Dit creëert een complementair effect waarbij de woofer de energie levert om zichzelf en de passieve radiator van stroom te voorzien. Hoewel dit niet hetzelfde is als twee woofers die rechtstreeks op de versterker zijn aangesloten, produceert de combinatie van de woofer en de passieve radiator een effectievere basweergave. Dit systeem werkt goed in kleinere luidsprekerkasten, omdat de hoofdwoofer naar de luisterruimte kan worden gericht, terwijl de passieve radiator op de achterkant van de luidsprekerbehuizing kan worden geplaatst.
Een alternatief voor een passieve radiator is een poort. De poort is een buis die aan de voor- of achterkant van de luidsprekerbehuizing is geplaatst, zodat de lucht die door de woofer wordt weggepompt door de poort wordt gestuurd, waardoor een vergelijkbare complementaire laagfrequente verbetering ontstaat als een passieve radiator.
Een poort moet een specifieke diameter hebben en afgestemd zijn op de kenmerken van de behuizing en de woofer die hij aanvult. Luidsprekers met een poort worden basreflexluidsprekers genoemd.
Subwoofers
Een subwoofer reproduceert zeer lage frequenties en wordt meestal gebruikt in home theater surround sound-toepassingen en high-end audio.
Voorbeelden waarbij een subwoofer gewenst is, zijn onder meer het reproduceren van specifieke laagfrequente effecten (LFE), zoals aardbevingen en explosies in films, en voor muziek, pijporgelpeda altonen, akoestische contrabas en tympani.
De meeste subwoofers worden gevoed. Dat betekent dat subwoofers, in tegenstelling tot traditionele speakers, een ingebouwde versterker hebben. Aan de andere kant kunnen subwoofers, net als sommige traditionele luidsprekers, een passieve radiator of poort gebruiken om de lage frequentierespons te verbeteren.
The Bottom Line
Luidsprekers reproduceren opgenomen geluid zodat het op een andere tijd of plaats te horen is. Er zijn verschillende manieren om een luidspreker te ontwerpen, waaronder opties voor boekenplanken en vloerstaanders.
Voordat u een luidspreker of een luidsprekersysteem koopt, moet u kritisch luisteren naar inhoud waarmee u vertrouwd bent. Cd's, dvd's, Blu-ray- en Ultra HD Blu-ray-schijven of vinylplaten zouden allemaal werken.
Let op hoe de luidspreker in elkaar zit, hoe groot hij is, hoeveel hij kost en hoe hij in je oren klinkt.
Als je speakers online bestelt, controleer dan of er een luisterproef van 30 of 60 dagen is. Ondanks alle claims met betrekking tot mogelijke prestaties, weet u pas hoe de luidsprekers in uw kamer zullen klinken als u ze opstart. Luister meerdere dagen naar uw nieuwe luidsprekers, aangezien de luidsprekerprestaties profiteren van een eerste inloopperiode van tussen de 40 en 100 uur.
FAQ
Waar moet je een subwoofer-luidspreker plaatsen?
Plaats de subwoofer langs de voormuur van de kamer. Als u uw subwoofer in een hoek plaatst, kan het uitgangsvermogen toenemen, waardoor een luider geluid wordt geproduceerd.
Hoe sluit ik mijn subwoofer aan op de luidsprekers van mijn computer?
Afhankelijk van de audio-uitgang van uw computer, kunt u de subwoofer mogelijk aansluiten met een subwoofer Y-adapterkabel of dubbele RCA-kabel. Nadat u de kabel op de audio-uitgang hebt aangesloten, sluit u het gesplitste uiteinde aan op zowel de luidspreker als de subwoofer. Voor computers zonder audio-uitgangen direct op het moederbord, kunt u een geluidskaart gebruiken USB naar 3,5 mm vrouwelijke hoofdtelefoon externe geluidskaart aangesloten op een 3,5 mm naar stereo audio-aansluiting.
