Luidsprekers… over het laag & het geklaag

Gastblog door Robert Endert

Om goede muziek te waarderen doet het er niet toe of je deze via een transistorradiootje beluistert of via een peperdure ‘high-end’-installatie. Toch weet iedereen dat er verschil is. Waarin zit hem dat dan?

De aanwezigheid van natuurgetrouwe lage tonen blijkt een belangrijke factor te zijn voor de emotionele impact van muziek. Bastonen voel je niet alleen letterlijk, maar vooral ook figuurlijk. Wie is er nooit in trance geraakt op een lekkere lage beat?

Dit is ook de verklaring voor de queeste onder audioliefhebbers naar een muziekinstallatie met het ‘‘diepste’’ laag. Zo dadelijk wordt duidelijk waarom deze mannen (ja, het zijn eigenlijk altijd mannen) in verband hiermee zo groot mogelijke luidsprekers in hun huiskamer willen. Partners (vaak vrouwen) zijn het hier in veel gevallen niet mee eens, waardoor in audiotijdschriften aan deze luidsprekers gekscherend een lage WAF (Wife Acceptance Factor) wordt toegekend.

‘Moeten die dingen nou echt zo groot’ is de geijkte vraag? Of: ‘Kan ’t niet gewoon met kleinere boxen?’ Helaas, dat kan niet zomaar. Want we hebben hier te maken met ‘Hofmann’s Iron Law of Speaker Building’. Deze ijzeren wet beschrijft de relatie tussen drie eigenschappen van de luidspreker, namelijk  (1) de ‘gevoeligheid’ (de mate waarin elektrische energie wordt omgezet in geluidsenergie), (2) de laagste nog goed weer te geven toonhoogte, én… (3) de grootte van de luidsprekerkast. De natuurkundige formule zal ik de lezer besparen, maar uit deze wet volgt dat de kast meteen een flink stuk groter moet worden als je iets dieper laag wilt kunnen horen.

Eerst de gevoeligheid: als uitgangspunt nemen we een gemiddelde versterker die zonder vervorming 1 Watt elektrisch vermogen aan de luidspreker levert en dat er daarbij op tweeëneenhalve meter afstand een geluidsvolume van 80 dB wordt geproduceerd. Dit niveau komt overeen met dat van een ouderwets rinkelende wekker naast je bed. Deze twee eisen samen definiëren de benodigde gevoeligheid van de luidspreker.

Dan: hoe ‘diep’ moet de luidspreker kunnen gaan? Dat is enigszins persoonlijk, maar laten we uitgaan van de laagste toon die een contrabas kan voortbrengen, de lage E, met een frequentie van 41 Hz (trillingen per seconde). Veel lager wordt het niet in de meeste muziek, tenzij je erg van kerkorgel houdt. Laten we eens uitgaan van 50 Hz.

Nu de gevoeligheid en de ’diepte’ zijn gekozen, ligt volgens Hofmann de minimale kastgrootte vast: 16,5 liter. Dit betekent een kast van bijvoorbeeld 18 cm breed, 26 cm diep en 45 cm hoog. Valt mee toch? Kleiner dan een bijzettafeltje. Dit levert dan ook een vaak nog net acceptabele WAF op.

Helaas. In deze opzet worden de laagste contrabastonen zo zwak weergegeven dat je niet echt meer van hifi kunt spreken. Daarvoor moeten we uitgaan van een minimaal weer te geven toon van 30 Hz.  Dit is slechts 40% lager dan de eerder gekozen 50 Hz, maar de kast moet nu bijna vijf maal zo groot worden (80 liter), dus bijvoorbeeld 23 x 37 x 112 cm. De WAF wordt hiermee beduidend lager met alle mogelijke echtelijke spanningen van dien.

Is er dan echt geen oplossing voor dit klassieke dilemma tussen een grote kast en mooi laag? Ja, toch wel; volgens Hofmann kunnen we ‘dieper’ laag krijgen door de gevoeligheid te verminderen. Maar dan hebben we wel een versterker nodig die meer energie in die kleinere luidsprekers pompt om het geluidsniveau op peil te houden.

Tot een paar jaar geleden zou dit dure, energie slurpende versterkers hebben vereist. Met de komst van betaalbare, compacte en energie-efficiënte klasse-D versterkers (bijvoorbeeld de NAD C368) is hieraan gelukkig een einde gekomen. Kortom, het is eindelijk tijd voor laag zónder geklaag!

[Op mijn uitnodiging iets zinnigs te schrijven over geluidskwaliteit en aanverwante zaken ging Robert Endert van harte in. Mogelijk keert hij binnenkort terug om meer van zijn audio-inzichten te delen. Dank, Robert!]

7 comments

  1. Helder uitgelegd, Robert. Dat is jou wel toevertrouwd.
    Met de opkomst van de 5-snarige basgitaar (met een extra lage B0 snaar, iets meer dan 30 Hz) is dit betoog ook van belang buiten de kerkorgelmuziek.

    Geliked door 1 persoon

    1. Bedankt Robert! Ik wist niet dat die 5-snarige basgitaren zó laag konden. Des te meer reden om óf hele grote speakers aan te schaffen, óf een flinke klasse D-versterker (dat houdt het betaalbaar).

      Geliked door 1 persoon

      1. Sinds een paar jaar bespeel ik zo’n bas, en die klinkt in het laag idd het beste op speakerkasten met grotere woofers (12 – 15 inch).

        Geliked door 1 persoon

    2. Vervolg op mijn vorige antwoord: Die klasse D-versterker dan wel in combinatie met kleinere speakers die dit laag kunnen weergeven natuurlijk.. Daarvan zijn er nog niet zoveel op de markt helaas.

      Geliked door 1 persoon

  2. Heldere uitleg, en nu nog tevredener met mijn klasse D versterkers en (kleine) luidsprekers. Sidenote: het aantal Roberts en Robberts in deze reacties is verrassend groot. Populaire naam begin jaren zestig of stom toeval?

    Geliked door 1 persoon

Laat een reactie achter op Robert Reactie annuleren

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s