Velodyne: low reaches high end

In de AV-wereld lijken luidsprekerfabrikanten zwaar oververtegenwoordigd te zijn. Met zijn allen nemen ze daarbij meer dan genoeg specialisme en expertise mee om kwalitatief hoogwaardige luidsprekersystemen te ontwerpen en te bouwen. In dat licht is het echter op zijn minst opmerkelijk te moeten constateren dat slechts een handjevol specialisten dat deel van het frequentiegebied onder de aandacht heeft dat bij veel muziekliefhebbers thuis vaak tot slapeloze nachten leidt: de queeste naar een adequate en natuurgetrouwe weergave van het laag op hoog niveau.

Hoe goed veel luidsprekerontwerpen immers zijn, de laagweergave wordt vaak als wisselgeld beschouwd om de rest van het systeem zo optimaal mogelijk te laten presteren. Als we praten over natuurgetrouwe muziek- en/of filmbeleving is de keuze in te leveren in het laag in veel gevallen niet verstandig. Er blijft immers een belangrijk deel van die muzikale informatie achterwege die in veel gevallen zorgt voor de emotie in de weergave: wat zou het majestueuze orgel in de Saint Eustache in Parijs aan zeggenschap en kracht verliezen als haar 16 en 32-voets orgelpijpen niet kunnen spreken in de woonkamer?


Dave Hall

Een goede subwoofer kan dan uitkomst bieden, de emotie aan de muziek- en filmbeleving teruggeven zogezegd. Ongetwijfeld één van de belangrijkste beweegredenen die maken dat ik vanmiddag in gesprek ben met Bjorn Mateijsen van Beter Beeld en Geluid en Derek Whiteman van Velodyne Acoustics. Dit Amerikaanse bedrijf wordt algemeen beschouwd als een toonaangevende fabrikant van hoogwaardige subwoofers en marktleider in dat segment.

Ik richt me tot Bjorn met de constatering dat de weergave van het diepste laag typisch het domein lijkt te zijn van een multichannel omgeving. Desondanks lijkt adequate weergave van het laag in een twee-kanaals systeem veel minder een issue te zijn terwijl we het wel over dezelfde emotie hebben.

“Je slaat de spijker op zijn kop. In mijn zoektocht naar de meest natuurgetrouwe weergave van het geluid in mijn stereoset bleek het niet zo eenvoudig te zijn om die weergevers te vinden die in staat waren het hele frequentiespectrum, van het laag tot het hoog, zo adequaat mogelijk weer te geven. Een goede subwoofer moest dan uitkomst bieden. Het was echter opmerkelijk te constateren dat er weliswaar voldoende aanbod was, echter niet op dat weergaveniveau die ik wenste. Garmt van der Zel waar ik destijds reeds bevriend mee was, filmliefhebber en tegenwoordig mijn zakenpartner kwam tot dezelfde conclusie. Ondanks dat onze insteek ietwat van elkaar verschilt, deelden we één belangrijke conclusie: de weergave van beeld en geluid moest op een hoger niveau als dat men vaak aantrof bij veel dealers en winkeliers. Vandaar ook dat we begin 2004 besloten onze krachten te bundelen in onze zoektocht naar een betere muziek- en filmbeleving. Een zoektocht die resulteerde in het oprichten van ons bedrijf met de naam die aangeeft waar het ons om gaat: Beter Beeld en geluid.


Garmt vd Zel (zittend) en Bjorn Mateijsen van Beter Beeld & Geluid

Een antwoord op de vraag naar een betere weergave van het diepe laag dan we in veel gevallen beleefden kwam in de vorm van de aanschaf van de Velodyne DD12 subwoofer. Ons inziens was dit de eerste subwoofer op de Nederlandse markt die in staat was succesvol te integreren in een topklasse home-cinema of stereoset. Volstrekt onhoorbaar, naadloos aansluitend bij de rest van het muzikale spectrum van het systeem. De beleving van muziek en/of film won in ieder geval enorm aan emotie. We werden nieuwsgierig in de overige muzikale kwaliteiten van het merk. Raakten er verliefd op zogezegd. Deze positieve ervaring was dan ook de directe aanleiding om contact te nemen met Velodyne. We wilden immers meer te weten komen over het bedrijf en hun produkten. Deze contacten leidden tot een bredere belangstelling voor het merk Velodyne. De zeer positieve ervaringen die wij keer op keer hadden met de producten van dat bedrijf deed ons dan ook besluiten distributeur te worden in Nederland.”

Subwoofer specialist

Het verbaast me dat er zo weinig producenten van hoog-kwalitatieve subwoofers zijn terwijl aan de andere kant de markt van luidsprekerbouwers verzadigd lijkt. Welke bestaansrecht heeft deze specifieke branche dan in een wereld die overbevolkt met luidsprekers lijkt te zijn?

Derek Whiteman licht toe: “Direct vanaf ons bestaan in 1983 is kwalitatief hoogwaardige weergave van het laag altijd onze belangrijkste issue geweest. De oprichters van het bedrijf, David en Bruce Hall zijn altijd al muziekliefhebbers geweest. Beide broers waren echter ontevreden over de kwaliteit van de laagweergave in hun luidsprekers die overigens op andere vlakken wel goed presteerden. Omdat “goed laag” nergens te koop was besloot men dan ook om daar zelf voor te gaan zorgen. In hun studententijd bouwden David en Bruce dan ook diverse luidsprekers die op dat vlak steeds beter presteerden. Hun ontwikkelingen werden ook opgemerkt door collega-studenten met als gevolg een toenemende belangstelling en vraag. Al deze zaken leiden er in 1983 toe dat David en Bruce besloten om voor zichzelf te beginnen, het bedrijf Velodyne zag het levenslicht. In de beginjaren van het bedrijf trachtte men naast subwoofers ook satellietsystemen te ontwikkelen. Men zag echter snel in dat de kracht en de passie lagen op het vlak van de betere laagweergave. Vandaar dat men besloot om in de toekomst de aandacht puur op dit vlak te richten.


Bruce Hall

In ieder geval merkten David en Bruce al direct vanaf het begin dat bij de reproductie van hoogwaardige laagweergave er andere eisen aan een luidsprekersysteem gesteld moeten worden als bij conventionele luidsprekers het geval is. Hoe goed men het ook probeert, het is onmogelijk om een levensechte basweergave te verwachten uit een klein systeem met een geringe lastinhoud en dito drivers. Lage tonen weergeven betekent immers veel lucht verplaatsen. Dit kan nooit het domein van luidsprekers met geringe afmetingen zijn. Vandaar ook dat de meeste luidsprekerfabrikanten zich –overigens geheel terecht- met name richten op die aspecten waar men wel de meeste invloed op kan uitoefenen, het bereik vanaf ongeveer het tweede octaaf tot aan het hoog. Voor een correcte weergave van dat eerste belangrijke, onderste, octaaf is dan ook een specialist nodig. Men ziet dan ook dat vrijwel alle luidsprekerfabrikaten geen aparte subwoofer-divisie binnen hun organisatie kennen. Dit wordt liever uitbesteed aan specialisten die wel kennis van zaken met betrekking tot een adequate weergave van het laag hebben.

Nu zijn er nogal wat factoren die juist de weergave van dat belangrijkste octaaf tot een sinecure maken. Ten eerste speelt de akoestiek van de luisterruimte een steeds belangrijker rol naarmate de weergegeven frequenties steeds lager worden. Hoe lager de frequentie, hoe meer het geluid zich onmindirectioneel verspreidt. Dit in tegenstelling tot het hoog dat, naarmate de toonhoogte steeds hoger wordt, de neiging heeft meer en meer te bundelen. Vandaar dat men voor het hoog in de regel kiest voor dome (koepel-membraan)-weergevers of afgeleiden ervan die hoge tonen spreiden in plaats van bundelen. Bij het laag zie je het tegengestelde effect, het laag gaat meer en meer rondstralen. Omdat men name de akoestiek van de ruimte een steeds grotere rol gaat spelen naarmate de weergave van het laag steeds verder doorloopt is daarom een goede kennis van akoestiek nodig.

Ten tweede: naarmate het frequentiebereik van een luidsprekersysteem verder naar beneden doorloopt wordt het steeds belangrijker de vervorming die dreigt op te treden in de hand te houden. Naarmate de luidspreker steeds meer lucht moet gaan verplaatsen naarmate de tonen lager worden moeten de trillingen van de conus en de hele systeemkast steeds meer gecontroleerd worden. Ten eerste oefent de lucht nogal wat tegendruk uit als de conus naar binnen of naar buiten uitslaat. Hoe lager het bereik, hoe verder de conus moet uitslaan en hoe meer deze tegendruk van de lucht is. Daarbij loopt de conus zélf ook meer kans om te vervormen bij een steeds grotere tegendruk van de lucht en gaat de kastconstructie ook steeds beter hoorbaar worden als deze niet is staat is de ferme uitslagen van de conus in de hand te houden.

Ten derde: niet alleen de kastconstructie en de conus moet van hoge kwaliteit zijn, ook aan de elektronica die de conus aanstuurt worden nogal wat eisen gesteld. Zijn taak: breng de conus op het juiste moment, zonder enige traagheid, op de juiste plaats. Deze moet immers in een ijzeren greep gehouden worden, de tegenstroom van de spreekspoel van de conus mag in geen enkel geval de juiste aansturing van de conus verstoren.

Je ziet: vervorming is dan ook absoluut uit den boze. Naarmate het systeem de uitslagen van de conus steeds minder in zijn grip heeft en hoe hoger de kastresonantie wordt, hoe hoger de vervormingcijfers zullen zijn. Deze zullen zich vertalen in een traag, gekleurd laag dat in samenspel met de rest van een hoogwaardig geluidssysteem leidt tot hoorbare misaanpassingen in het systeem die niet te corrigeren zijn. Vandaar dat Velodyne zich tot doel heeft gesteld subwoofers te ontwerpen die de laagste vervormingcijfers kennen die in dit bereik mogelijk zijn. Vandaar dat onze topmodellen (Digital Drive Series, red.) vervormingcijfers kennen van minder dan 0.5%!

Last but not least: als aan al deze voorwaarden is voldaan zijn we er nog niet. De subwoofer moet vervolgens nog eens naadloos aansluiten in de rest van het systeem. Men moet goed weten wat het onderste bereik is van de (satelliet)luidsprekers die men in het systeem heeft. Daar waar deze namelijk gaan afvallen in het hoog zal de subwoofer het laag moeten gaan overnemen. De akoestiek in de ruimte zingt daarbij ook nog een aardig liedje mee. Dit vereist nogal wat kennis van “system integration and setup”. Een subwoofer zet je niet zomeer “ergens neer”. Verkeerd geplaatst zal deze immers ernstig afbreuk doen aan het totale geluidsbeeld waardoor de muzikale beleving ernstig wordt verstoord. In al onze modellen hebben we dan ook bijzonder veel aandacht besteed aan dit onderwerp.

Zo is het met onze Digital Drive technologie mogelijk het frequentieverloop- en gedrag in een luisterruimte te meten en te corrigeren zonder daarbij extra meetapparatuur in te zetten. Maar het doet nog veel meer: zo is het fasegedrag in te stellen van de subwoofer ten opzichte van de overige luidsprekers in het systeem. Men kan de laagste weer te geven frequentie bepalen (regelbaar tussen 15 en 35 Hz) alsmede het verloop (van 6 tot 36 dB per octaaf).
Krachtige Class D versterkers zijn in staat de conus in een ijzeren greep te houden. Bijkomend voordeel is de geringe warmteontwikkeling en de geringe plaats die de versterker in de kast inneemt. Om de grillige beweging van de conus nog meer in de greep te houden meet men via Velodyne’s gepatenteerde “High Gain Servo Technology” de uitslagen van de conus via een versnellingsmeter maar liefst 15.800 maal per seconde. Dit ligt veel hoger dan de gangbare 3500 maal per seconde en maakt het dan ook mogelijk de beweging van de conus sneller en accurater te corrigeren dan tot voorheen mogelijk was.”

Succesvolle integratie

Oef! Als ik dat zo hoor weet ik niet of al die variabelen die men moet beheersen om een subwoofer zo optimaal mogelijk te integreren in een systeem wel onder de pet krijg. Het lijkt me voor de doorsnee consument welhaast schier onmogelijk een subwoofer succesvol te integreren in een geluidssysteem als hij deze niet goed weet te plaatsen en in te regelen?

Derek: “Daar heb je een heel belangrijk punt te pakken. Bij Velodyne stopt men niet bij het ontwikkelen van kwalitatief hoogwaardige subwoofers. Subwoofers kunnen dan pas succesvol hun werk doen als ze zo optimaal mogelijk worden geïntegreerd in het geluidssysteem bij de consument thuis. In die zin richten we ons ook heel sterk op onze distributeurs. Investeren we niet alleen in technologie maar zeker ook in kennis. Wij verwachten van onze distributeurs dan men een gedegen kennis heeft van álle aspecten die het succesvol integreren van onze subwoofers in hoogwaardige geluidssystemen mogelijk maakt. In belangrijke zin is dat het kapitaal van ons bedrijf vandaar dat we hier veel in investeren. Dit is ook de reden waarom ik komende periode uittrek om alle distributeurs ter wereld te bezoeken en hen continue op te leiden.”


SubContractor series

“En hetzelfde kan ook van ons gezegd worden” aldus Bjorn. “Net als de wijze waarop Velodyne haar distributeurs traint in het juiste gebruik, opstellen en inregelen van subwoofers doen wij dat met ons dealernetwerk. Zij vormen immers de belangrijkste schakel naar de consument. Vandaar dat wij ook onze dealers trainen op dat vlak. De consument verwacht ook een hoogwaardige weergave van het laag in het systeem bij hem thuis. Pas als de dealer de subwoofer met kennis van zaken heeft geplaatst en ingesteld én de consument juist weet te informeren over het gebruik en de instelmogelijkheden van een subwoofer kunnen we spreken over een succesvolle integratie. In die zin hebben we zeker een deskundig dealernetwerk kunnen opzetten. Met name Audio Excellence in Zevenbergen en Arts Audio in Naaldwijk zijn voor ons belangrijke dealers omdat zij veel ervaring en deskundigheid op dit vlak hebben. En dientengevolge ook de klant uitstekend ten dienste is.”

Ik zou graag meer willen weten over het domein van de subwoofer. Is het juist te veronderstellen dat deze over het algemeen te vinden is in home theater opstellingen. Opstellingen waar met name levensechte effecten -waar vaak lage tonen een belangrijke rol in spelen- de beleving van de film intenser maken?

Derek: “Dit is algemene misvatting die nog steeds leeft onder veel muziekliefhebbers en audiofielen. Waarschijnlijk komt deze gedachte voort uit de indruk die men vaak heeft van de lage tonenweergave zoals men deze vaak beleeft op veel plaatsen waar subwoofers niet optimaal zijn geplaatst en ingeregeld. De associatie met het gestampvoet van de spreekwoordelijke dinosaurus zogezegd. Hoe spectaculair ook, dit heeft in onze optiek niets te maken met een hoogwaardige weergave van de laagste frequenties in een topklasse geluidssysteem waar we zeker ook twee-kanaals systemen onder beschouwen.

Zoals ik reeds eerder zei: een topklasse subwoofer, op de juiste plek geplaatst en optimaal ingeregeld doet ongehoord zijn werk. Het is net alsof hij er niet staat, men hoort hem immers niet. Toch hoort en beleeft men het effect van een goed werkende subwoofer in een topklasse stereoset meer dan duidelijk. Alle instrumenten krijgen meer body, worden groter afgebeeld. Maar ook, en sommige zaken zijn nog niet eens geheel begrepen, de afbeelding van de ruimte wordt beter, zelfs de weergave van de midden- en hoge tonen wint aan kwaliteit. Veel consumenten in het segment van de betere twee-kanaals weergave hebben dan ook de subwoofer ontdekt. Vandaar dat meer dan de helft van onze betere systemen, met name de SPL en de Digital Drive Series, hun weg vindt naar de consument die een hoogwaardig twee-kanaalssysteem bezit.”

De plaats van de subwoofer

Hoe zien jullie de plaats van de subwoofer in een omgeving waarin de consument steeds meer aandacht krijgt voor ‘system integration’? Een subwoofer kan een “sta-in-de-weg” zijn. Dit wordt immers voor een groeiende groep consumenten een steeds belangrijker issue.

Derek: “Ook dit is een belangrijke constatering. Onze visie op comfortabel wonen verandert. Meer en meer consumenten kiezen voor een integrale oplossing bij het plaatsen van een beeld- en geluidsysteem. Meer en meer in- en on-wall geluidssystemen vinden hun weg naar de woonkamer van de consument. Onzichtbaar, zonder afbreuk te doen aan hoogwaardige muziekweergave. Ditzelfde geldt ook voor onze nieuwe SubContractor Series. Deze lijn is qua techniek geheel gebaseerd op onze succesvolle SPL Series. Deze is echter geheel geschikt gemaakt voor in-wall montage. Dat hoeft niet alleen in de muur te zijn, maar ook in het plafond (in-ceiling) of in de vloer (in-floor).

In ieder geval kunnen subwoofers in onze nieuwe serie heel flexibel geplaatst worden, daar waar de toepassingen en de mogelijkheden in de woonkamer het vereisen. Uniek aan het systeem: daar waar in conventionele subwoofers doorgaans woofers met flinke afmetingen geplaatst worden kiezen we voor, omwille van ruimtebesparing, woofers met geringe afmetingen. Dit maakt het succesvol plaatsen in de muur veel eenvoudiger. Om toch zoveel mogelijk lucht te verplaatsen hebben we ervoor gekozen de woofer een extra lange slag te geven, hetgeen heeft geresulteerd in de gepatendeerde SC-IW woofer. Bij geringe afmetingen geeft deze een enorm vermogen bij, zoals wij dat verwachten van al onze systemen, de laagst mogelijke vervormingscijfers.

Om nog meer plaats te besparen wordt de bijbehorende SC-1250 versterker los gekoppeld van het systeem. Deze kan elders in de luisterruimte worden ondergebracht zodat deze niet onnodig mee in de muur wordt gemonteerd. Daarmee wordt weer aanzienlijk veel plaats bespaard waardoor het systeem zeer flexibel te integreren is als “system integration” een issue is.

Hoe dan ook: het uitgangspunt in al onze ontwerpen blijft dat nergens een compromis wordt gesloten daar waar het de geluidskwaliteit betreft. Het gaat namelijk maar om één ding: het plezier aan de beleving van muziek en film. Dat is naar onze overtuiging pas optimaal als ook de laagste frequenties zo optimaal en levensecht worden weergegeven.”