ARTIKEL

Twee dingen


Gastauteur | 02 maart 2006

Bij de spiegeling van luidsprekers vallen twee zaken op. De eerste 30-40 spiegelbeelden staan op onregelmatige afstanden van de waarnemer, maar daar voorbij stelt zich een patroon in. Er ontstaan regelmatige rijen (horizontaal) en dito kolommen (verticaal) van luidsprekers. Deze regelmaat is in fig. 2 voor het horizontale vlak geschetst en ligt ten grondslag aan de voorkeursresonanties van de kamer (die vormen staande golven, in Engeland aangeduid met het germanisme "eigentones").

We zien hoe telkens clusters van 4 weergevers dicht bij elkaar terecht komen, doordat de bronluidspreker niet midden in de kamer staat maar dicht bij een van de hoeken. Eenzelfde patroon zal zich ook in het verticale vlak instellen. De clusters weerspiegelen de bron van alle kanten en dat wil zeggen dat elke cluster een bolvormig patroon van afstraling levert.

Bij het luisteren horen we het directe geluid volgens het "on-axis" (voorwaarts) diagram van de speaker, maar zowel vroege als late reflecties vullen dat aan met de volledige afgestraalde energie waartoe de weergever in staat is. In het engels: "mean spherical response".


Mission impossible

De luidspreker wordt opgezadeld met de ondankbare (onuitvoerbare?) taak om te fungeren als pomp die alle frequenties tussen 20 en 20.000 Hz tegelijk en in alle mogelijke sterkteverhoudingen aan de lucht overdraagt.

Dat houdt onder meer in dat de conus bij tijd en wijle met 40 a 50 kubieke cm lucht jongleert. De voortgebrachte geluidsgolven variŽren in golflengte van 2 cm tot een meter of tien. Het is deze variatie in golflengte die oorzaak is van de ongelijkmatige afstraling van geluidsenergie, niet alleen bij luidsprekers, maar bij geluidsbronnen in het algemeen en muziekinstrumenten in het bijzonder. De lage tonen hebben golflengtes groter dan de afmetingen van het instrument (of de luidspreker) dat (die) ze voortbrengt. Die tonen zullen ongehinderd om de kast heen spoelen en zich gelijkmatig naar alle kanten uitbreiden.

De hoge tonen daarentegen ervaren diezelfde kast als een samenstel van spiegelende oppervlakken, en worden meestal door interferentie met zich zelf gebundeld, als regel in voorwaartse richting. Dat betekent dat we recht voor zo`n weergever te veel hoge tonen voor onze kiezen krijgen, en meer opzij te weinig. Om onder die omstandigheden het afstralingpatroon van een luidspreker redelijk constant te houden, is de grootste uitdaging voor de ontwerper,


Bundeling

De akoestiek van onze luisterkamer zal de kwaliteit en de kwantiteit van de weergave moeten bevorderen, maar dan mag de luidspreker zelf niet naar alle richtingen even sterk stralen, want in dat geval zou de bijdrage van de kamer tot een maximaal gekleurd resultaat leiden. De meeste luidsprekers blijken hun geluidsafgifte dan ook te bundelen, een bundeling die toeneemt met hogere frequentie. Het is niet ongebruikelijk dat een luidspreker de sis- en plofklanken (s, f, sj, t) recht naar voren 10 maal zo hard weergeeft als bij een homogeen patroon van afstraling in alle richtingen ("rondom") het geval zou zijn.

En niet alleen worstelen we met het contrast tussen de rondom afgestraalde bassen en de scherp gebundelde hoge tonen, er is nog een complicatie, veroorzaakt door de afmetingen van de behuizing, de box. Die variŽren van piepklein (zo groot als ons hoofd) tot manshoog (of groter) en dan zitten we weer in de zelfde golflengtes waar we het net al over hadden, het gebied waarin de tonen van de piano liggen.

EDITORS' CHOICE