Audiotechniek

Kan een kabouter gewicht heffen?

 

Ruud Janssen, juli 2003

 

Was in een vorig leven de miniset niet meer dan speelgoed voor de kinderkamer, vandaag de dag is de consument dwars door alle generaties heen vertrouwd geraakt met de tot poppenhuisschaal gereduceerde hifi-apparatuur. Mini-hifi is/was kort gezegd meer dan een cosmetisch avontuur: het leeuwendeel van het minispul is zowel mechanisch als elektronisch niet minder dan de apparatuur die in een ruimer jasje steekt.

Weinig rotzooi meer

Van de gewoonlijk bijna geheel geïntegreerde elektronica in mini-apparatuur weten we inmiddels dat ze bedrijfszeker werkt en dat de kwaliteit van de signaalverwerking zowel analoog als digitaal voortreffelijk is. Ook het aantal mogelijkheden - met weliswaar een niet altijd even gelukkig bedieningscomfort - is niet belangrijk afwijkend van de audio-installatie van conventioneel formaat. In die kleine setjes zitten voortreffelijke cd-spelers volgens de meest actuele receptuur en niet zelden ontbreekt ook de md-speler van voortreffelijke kwaliteit. Vanzelfsprekend is het verstandig om een gepast wantrouwen te hebben jegens de vrijdagvoordeeltjes onder de 100 euro voor een versterker, tuner, cd-speler en luidsprekers.

Dreumes

Toch verloopt de onbedwingbare drang tot het kleiner maken van weergaveapparatuur niet op elk terrein onverdeeld succesvol. Het zou mooi zijn als het anders was maar een luidspreker waarvan wordt verlangd dat hij op fatsoenlijke wijze het hele frequentiespectrum weergeeft, laat zich vanwege puur fysische wetmatigheden niet in een modieus maatje melkpak of junior schoenendoos wegstoppen. Er zijn weliswaar kleintjes - ook krankzinnig dure - die op de toppen van hun tenen stevig uitpakkend laag kunnen suggereren maar als we zo’n dreumes vergelijken met een luidspreker van overeenkomstige kwaliteit die ruimer in zijn woofer-diameter en daaraan aangepaste behuizing steekt, klinken de tonen in het contra-octaaf (ruwweg 33-66 hertz) beslist met meer overtuiging of zo je wilt met meer hifi.

Het midden en hoog van de kleintjes is geen enkel probleem: er zijn onder mini’s exemplaren waarvan het midden en hoog niet van deze aarde lijkt maar zodra het op het weergeven van de laagste tonen aankomt geen lage grondtonen meer laten horen of erger: de indruk geven dat de contrabas met waslijndraad is bespannen en de Turkse trom geluiden voortbrengt die het midden houden tussen het schoppen tegen een plastic huisvuilcontainer en een ontploffende landmijn.

De eerlijkheid gebiedt te zeggen dat we aan het bijna afwezig zijn van de allerlaagste grondtonen wennen mits er op een elegante wijze wordt omgesprongen met de boventonen. Dat elegante is echter vaak ver te zoeken: nog maar al te regelmatig willen luidsprekerfabrikanten uit hun woofers met conus van het maatje gevulde koek al het laag persen wat maar mogelijk is. Vaak klinkt dat op het eerste oor reuze spectaculair maar op de langere duur is het luisteren naar zo'n luidspreker een wildvermoeiende aangelegenheid.

Gevoelige oren

Dat onnatuurlijk optrekken van de frequentiekarakteristiek levert weliswaar per saldo meer laag rond de resonantiefrequentie op maar die winst moet dubbel en dwars betaald worden in het hoger gelegen gebied waar dan het spel tussen fase en amplitude duidelijk hoorbaar wordt verstoord. Vluchtig gezien lijkt een dergelijk oplopen niet dramatisch maar dat is het wel: in dit gebied liggen immers de eerste boventonen van de instrumenten die grondtonen in het lager gelegen gebied hebben. Deze worden niet in de juiste verhouding weergegeven en misschien nog wel belangrijker is dat in dit gebied onze oren steeds gevoeliger worden voor onevenwichtigheid in de weergavekarakteristiek.

In zijn algemeenheid geldt dat de meest vlakverlopende karakteristiek ook het meest neutraal weergeeft. Voor de karakteristiek met de hoge “rug” geldt al snel de kwalificatie overbloesend, volslank, dik of walmend geluid.

Gelukkig groeit het besef bij steeds meer luidsprekerontwerpers dat er beter geen laag dan slecht laag kan zijn. Dat laatste is mooi doch niettemin blijft het probleem van te weinig laag daarmee onveranderd bestaan. Met deze handicap zou goed te leven zijn als de oplossing van het bezwaar niet zo onvoorstelbaar simpel was: een grotere woofer in een ruimere kast.

Rank zuiltje

In het gevecht om de kubieke centimeter doet niet alleen heel klein zich genadeloos gelden maar mag ook een onmogelijk smalle behuizing zich verheugen in nog altijd groeiende belangstelling. We hebben het over de kolomluidspreker. Het ranke zuiltje dat ergens tussen 20 en 25 cm meet waarin steevast een woofer van 16 cm huist met een werkzame conusdiameter van nog geen 13 cm. Laten we zeggen: wederom maatje gevulde koek maar dan de wat royalere van de echte bakker. Het aardige van een kolom is dat er natuurlijk een aantal van die 16 cm woofers boven elkaar past. Meer woofers kunnen vanzelfsprekend meer geluid geven. Vier 16 cm woofers hebben weliswaar bij benadering hetzelfde conusoppervlak als een 30 cm woofer maar toch zal die verzameling woofers bij lange na niet hetzelfde laag kunnen produceren als een 30 cm woofer. Meer woofers van dezelfde diameter is alleen maar meer van hetzelfde wat weliswaar inhoudt dat de belastbaarheid van het systeem groter wordt maar niet dieper laag oplevert. De kleine tot middelgrote kolomluidspreker mist ongeacht het aantal woofers net als de mini’s body in het laag.

Subwoofer

Zolang een fagot niet in de kistje van een dwarsfluit past, zal het weergeven van echte lage tonen zijn voorbehouden aan woofers van minimaal 30 cm die in een onderkomen van ten minste 50 liter zitten. Alles wat daar onder zit, geeft geen 30 Hz weer binnen 3 dB verzwakking zonder de demping rond de resonantiefrequentie onacceptabel gering te maken. Van instrumenten als contrabassen, fagot, piano en natuurlijk het orgel zullen de grondtonen van de laagste noten niet op sterkte zijn. Om tegemoet te komen aan het verlangen luidsprekers klein of smal te laten zijn en toch te kunnen beschikken over de laagste regionen, biedt het systeem met satellieten en subwoofers uitkomst.

Mits de overgangfrequentie van satelliet naar woofer maar voldoende laag is, er voor een goed uitgezochte plaatsing van de verschillende onderdelen is gezorgd en er natuurlijk niet is beknibbeld op kwaliteit en formaat van de subwoofer, zullen er weinig tekortkomingen zijn. Door het rijtje mitsen zijn we wel weer ongeveer terug bij ‘Af’: een heuse subwoofer van dat formaat (35x30x65cm) stop je immers niet even nonchalant weg achter een modale driezitter om hem aan het oog te onttrekken. Wie mooi laag wil, zit onlosmakelijk vast aan een flinke behuizing. De keuze is vanwege het alom heersende anorexiamodebeeld op luidsprekergebied overigens zeer beperkt en vaak zijn dergelijke luidsprekers verhoudingsgewijs prijzig omdat het van een bepaalde serie van een merk het vlaggenschip is.

Nog lager?

Duidelijk is dat aan het ordentelijk weergeven van laag nogal wat haken en ogen zitten. Ofschoon er vanuit een per saldo-redenatie in de muziek niet veel te beleven valt in het contraoctaaf (om precies te zijn van 33 tot 66 Hz als de a' 440 Hz is) komt er niettemin een dimensie bij als die incidenteel voorkomende grondtonen op het juiste niveau worden weergegeven. Beneden het contraoctaaf zit nog een octaaf: het subcontra-octaaf. Voor de statistiek: de lage C van 32-voets orgelregisters resoneren zo rond de 16 Hz. Het zijn registers die overigens maar zeer sporadisch in orgels zitten en nog sporadischer worden gebruikt. De laagste grondtonen ervan zijn eerder voel- dan hoorbaar. Praktisch gesproken is het niet doenlijk om die grondtonen in de huiskamer op niveau te willen weergeven. Daarvoor zouden woofers met een diameter van een kleuterzwembadje amplitudes moeten maken waarbij de zuigerslag van het stoomgemaal de Cruquius nog bijna verbleekt. Voorbij de sfeer van buren die komen klagen dat bij hun de stenen uit het schoon metselwerk spontaan los komen, lijkt al met al 30 Hz een goede en haalbare ondergrens.


index

Home  -  Actueel  -  Audio  -  Muziek  -  Video  -  Boeken  -  Links