Luidsprekers zetten een electrisch signaal (audio) om in een variërende
luchtdruk (golven). Een luidspreker is niet veel anders dan een spoel
in een magneetveld. Door de spoel gaat een wisselstroom (het audiosignaal),
er zal een bepaalde kracht worden opgewekt (electrische veld) en daardoor
zal de spoel gaan bewegen in het magneetveld. Aan de spoel wordt een
stuk papier vastgelijmd (conus), zodat hiermee de lucht kan worden verplaatst
en er luchtdrukverschil (golven) kan worden gemaakt. De frequentie van
de golf wordt uitgedrukt in Hertz [Hz], het aantal trillingen per seconde.
Onze oren zetten deze golven om in het geluid zoals wij dat interpreteren (perceptie). Helaas zijn oren niet erg lineair, ze hebben de grootste gevoeligheid tussen 300 Hz en 3000 Hz, zeer geschikt voor spraak dus, hoe kan het ook anders! Boven de 15000 Hz horen we, afhankelijk van de leeftijd, nog maar heel erg weinig en onder 20Hz voelen we alleen nog maar de luchtgolven, horen doen we ze niet.
Vandaar dat luidsprekers in een hifi-installatie een bereik hebben van ca. 20 - 20000 Hz, zodat alle frequenties die onze oren kunnen horen weergegeven worden. Het streven is dat alle frequenties ook nog even sterk worden weergegeven, zodat het een heel lineair en homogeen geluid oplevert. Pieken of dippen in het frequentiecurve zijn dus niet gewenst.
Hieronder staat een plaatje van het totale frequentiespectrum, onderverdeeld naar de luidsprekertypes:
Het is dus duidelijk dat er voor het totale spectrum verschillende luidsprekers nodig zijn. Eigenlijk zou de ideale speaker lineair moeten kunnen weergeven van 20 - 20000 Hz, helaas zijn die tot op heden nog niet uitgevonden. Voor sublaag hebben speakers hele andere electrische en mechanische eigenschappen nodig dan voor het hoog. Dus worden er meerdere speakers gebruikt die ieder een gedeelte van het frequentiespectrum weergeven.
Verschillende types en hun bereik:
subwoofer 20 - 80 Hz
kickbass woofer 80 - 300 Hz
mid woofer 300 - 3500 Hz
tweeter 3500 - 20000 Hz
De exacte filterfrequentie (kantel- of scheidingsfrequentie) en flanksteilheid hangt helemaal af van de gebruikte speakers. Bij een 2-weg composet wordt mid en kickbass door één woofer weergegeven.
Meerdere speakers gebruiken per kanaal (dus 2- of 3-weg systemen) heeft ook weer een nadeel. Stereo-opnames worden gemaakt voor alleen een rechter en linker kanaal. In het ideale geval bestaat elk kanaal uit één puntbron, oftewel één speaker. Dit geeft het meest natuurlijke stereobeeld en plaatsbepaling van de instrumenten zoals de maker dit bedoeld heeft. Een meerwegsysteem zal, o.a. vanwege het filter en de afstand tussen de luidsprekers, dit stereobeeld wat beinvloeden. Daarom kan een 2-weg soms beter klinken dan een 3- of zelfs 4-weg systeem.
Vanwege ruimtegebrek en allerlei inbouwbeperkingen wordt er in de auto meestal een 2-weg composet of coaxiale luidspreker gebruikt. Met wat aanpassingen is een 3-weg ook nog wel in te bouwen.
Belastbaarheid
Vaak wordt gevraagd naar het aantal "watts van de speaker". Een speaker van 100w, dat is een speaker die 100w kan verdragen in een juiste behuizing. Zet je een speaker in een slechte behuizing (te klein, te groot, lek etc.) dan is de belastbaarheid een stuk lager. Een speaker levert dus niks uit zichzelf, de aangesloten versterker levert die 100w. Dus spreek daarom van de "belastbaarheid" i.p.v. het "aantal watts".
De belastbaarheid wordt beperkt door de maximale conusuitslag van een speaker (parameter Xmax of Xmech) en/of de thermische belastbaarheid, het geleverde vermogen van de aansgesloten versterker zorgt er voor dat de spreekspoel (te) warm wordt.
Plaatsing luidsprekers
Probeer altijd de luidsprekers zo dicht mogelijk bij elkaar te plaatsen, dit voorkomt faseverschillen veroorzaakt door looptijdverschillen. Faseverschil uit zich meestal in flinke dippen in de frequentiekarakteristiek, je "mist" geluid vanwege uitdoving of het stereobeeld klopt niet meer. Als je een tweeter en een woofer (composetje) in een kickpanel op de vloer zet, dan heb je een veel betere focussing en imaging. De speakers staan dan heel dicht bij elkaar en de afstand tot de luisterpositie is het grootst. En het afstandsverschil tussen links en rechts daardoor weer het kleinst. Helaas is de benodigde ruimte meestal te beperkt, een 16,5cm woofer heeft meestal 15-50L inhoud nodig.
Bij de meeste auto's wordt bij een 2-weg composet de woofer in de deur en de tweeter in het dashboard of spiegeldriehoek gezet. Een betere positie voor de tweeter is de A-stijl, de stijl links en rechts van de voorruit, maar de montage en afwerking is een stuk lastiger. Probeer voor montage eerst een aantal verschillende posities.
