Luidspreker Alternatieven, of hoe het beter kan                                                <laatst bijgewerkt:  2016-01-24>
In het kort:
Een verhaal over wat er bij luidsprekersystemen voor verbetering vatbaar is, en maar zelden gedaan wordt.

Verwante onderwerpen:
Impulsgedrag,  Luidsprekerdemping  Multi-Amping    

De situatie:
99% of meer van de in de handel
verkrijgbare luidsprekerkasten (ook die in het peperdure high-end segment) gebruiken een soort basreflex-principe voor de bas-luidspreker en passieve wisselfilters om het signaal van de eindversterker naar de juiste luidspreker (bas, midden, tweeter) te voeren.
Beide mechanismen zijn voor verbetering vatbaar.


Het basreflex-systeem
Hierbij wordt de eigenresonantie van de luidspreker's massa-veer systeem "gedempt" (niet helemaal het goede woord, maar ik weet even geen beter) door de kast met tunnel (poort) Die vormt ook een resonantiesysteem, bestaand uit de in de kast opgeslagen lucht die als veer werkt, en de lucht in de tunnel die als massa werkt. Als  je nu -bij een goed ontwerp-  die twee resonantiefrequenties en de bijbehorende kwaliteitsfactoren Q op elkaar afstemt krijg je een systeem dat de heftige piek van de  luidspreker-resonantie onderdrukt. Er blijven twee veel minder heftige pieken over, en het samenstel gaat iets verder door in het laag.
Echter: Dit systeem werkt alleen goed voor min-of-meer continue tonen (orgel, gestreken contrabas e.d.) maar NIET voor impulsvormige geluiden als een klap op de basedrum, een pauk of een (bas) gitaar.  
De resonanties van zowel de luidspreker als de kast hebben tijd nodig om "op gang" te komen.


De passieve wisselfilters tussen de versterker en de luidspreker(s), en het effect op de demping.
In het hoofdstuk over luidsprekerdemping geef ik een berekening met graffieken over hoe de demping verpest wordt door de reactieve impedantie van het filter.
Het komt erop neer dat nabij de overgangs frequentie (cross over frequency) er nagenoeg geen demping meer over is bij de meest gebruikte filters.
Ook: het heeft weinig of geen zin om de weerstand van de zelfinducties van de filters extreem laag te maken.(ik heb wel spoelen gezien met "wikkelingen" van 4x10 mm koperstaf of zo)  De bedoelde zelfinductie vormt vrijwel altijd een veel grotere impedantie, en omdat die reactief is kan die geen energie dissiperen.


Kortom: Als je de weergave wilt verbeteren, kun je als als volgt te werk gaan:
- 1  Sloop die smerige wisselfilters uit je luidsprekerkasten en geef iedere luidspreker een eigen eindtrap. Dat lijkt duur, maar dat valt reuze mee als je het goed doet. (1).
- 2  Zet vůůr die eindversterkers een filter dat de diverse frequenties naar de juiste eindtrap stuurt. (2)
- 3  Timmer de poort van de basreflexkasten hermetisch dicht, of beter, verwijder eerst de poort uit de kast, als je die open kunt kriijgen. (bij de meeste commerciŽle kasten kan dat niet zonder ernstige schade) Een optie is om 'm dicht te spuiten met purschuim, maar niet zoveel dat de hele kast vol komt.
- 4  Maak de afzonderlijke luidsprekers zo goed mogelijk Ohms met een Zobel netwerkje. Met een beetje geluk kun je daar onderdelen van het uit de kast gesloopte filter voor gebruiken. (3)
- 5  Meet nu de overdracht van de afzonderlijke luidsprekers en bepaal correctiefilters die het kunnen "rechttrekken". Plaats die filters tussen de in - 2 genoemde filters en de eindversterker(s) (4)
- 6 Ga je complete muziekverzameling opnieuw beluisteren.


Noten:
(1) Commerciele uitvoeringen van bi- of tri- amping zijn zo goed als afwezig, of exorbitant duur. Je bent hier op zelfbouw aangewezen. Voor een paar tientjes koop je een complete eindtrap, die alleen nog maar van voeding en signaal voorzien moet worden.

(2) Ook hier hebben commerciŽle partijen zo goed als niets in de prijslijst staan of alleen tegen exorbitante bedragen. Er zijn wat (dure) digitale filterkasten op de markt, maar dat zijn vaak hoge-orde filters, die een goede tijd-responsie verpesten.

(3) Ik hoop op afzienbare tijd een recept te geven over hoe je zo'n Zobel netwerkje kunt dimensioneren. Er is een blokgolf-generator en een oscilloscope voor nodig.

(4) Ook hierover heb ik een hoofdstuk in petto. Het komt erop neer dat we de impedantie-karakteristiek van de box gaan meten en daaruit afleiden wat 'ie akoestisch doet. Daarvoor is een eenvoudig te maken meetschakeling nodig en een PC of laptop met audio in- en uitgangen.