Tips voor zelfbouw

Algemene tips
Technische tips
Installatie tips
Keuze luidspreker unit
Tips voor tweeter keuze
Tips voor midwoofer keuze

Algemene tips

* Zorg dat je eerst bepaalt wat je uiteindelijk wilt bereiken, zet dit ook op papier.
* Maak een schets hoe het uiterlijk van de box eruit zou moeten gaan zien.
* Begin met het uitwerken van de eisen voor de luidspreker, zoals: grootte, vermogen, luidspreker keuze...
* Voeg de uitgewerkte gegevens samen met de oorspronkelijke schets en maak een meer definitieve tekening.
Als je geen duidelijke doelen op papier zet, en geen schetsen of tekeningen maakt voordat je gaat bouwen kun je tijdens het bouwen voor (ongewenste) verrassingen komen te staan.

Naar boven

Technische tips

Hieronder staan de belangrijkste tips voor het bouwen van een goede luidspreker. De opsomming is niet volledig omdat niet te veel details worden beschreven, maar alleen de grotere hoofdlijnen worden aangegeven.

Ga zo veel mogelijk van de ideale situatie uit: In principe zou de ideale situatie nagestreefd moeten worden. Helaas blijkt dat veel zelfbouwers voornamelijk afgaan op hun "gevoel".
Nu ga ik niet in discussie over gevoel, maar zet wel duidelijke vraagtekens bij hun redenen en beweringen. Er worden vaak dermate doorgedreven ideëen doorgevoerd dat ik sterk vermoed dat ze niet eens weten waarom ze het eigenlijk doen...
Mijn advies is om altijd uit te gaan van de ideale situatie, pas op het allerlaatste kun je consessies doen door geldgebrek of technische uitvoerbaarheid of in de laatste plaats een persoonlijke smaak.
Zeker wat betreft de geluidskwaliteit zijn consessies verkeerd, als je een andere smaak hebt gebruik dan liever een equalizer om het geluidsbeeld bij te stellen in plaats van de luidspreker bij voorbaat 'op gevoel' te bouwen (met alle mogelijke gevolgen van dien).
Vind je bovenstaande allemaal onzin? Mij best, maar pretendeer dan ook niet dat je systeem technisch goed in elkaar steekt als je alleen op je gevoel afgaat...
Kies de speakers niet te laag qua vermogen: In verband met de elektrische belastbaarheid, de thermisch belastbaarheid (vervorming door verhoging van de spoelweerstand), en de beperking vanwege de lineaire uitslag van de conus (Xmax).
Een snel gemaakte fout betreft het vermogen, het elektrische vermogen zegt alleen iets over wat de speaker aan kan, ook thermisch. Hoe het signaal er dan uit komt (vervorming) is niet bepalend voor het vermogen.
Als een speaker warm wordt, dan zal de weerstand van de (koper) spoel wikkelingen omhoog gaan en ook zal de mechanische ophanging beinvloed worden. Hierdoor reageert de speaker anders op het signaal: ofwel kans op vervorming.
Een ander aspect is de Xmax, dat is de uitslag van de konus waarbij het signaal nog lineair wordt weergegeven. Buiten deze uitslag gaat de vervorming duidelijk een rol spelen.
Deze punten bij elkaar genomen moet een luidspreker dus ruim qua vermogen (=belastbaarheid) en lineaire uitslag worden gekozen om ook bij de wat hogere volumes vervormingsvrij weer te kunnen geven.
Zorg er voor dat in de opstelling van de luidsprekers symmetrie zit: Om het geluidsbeeld goed te krijgen is symmetrie in de opstelling van belang, dit houdt in dat de luisterpositie niet alleen zich 'midden' tussen de luidsprekers bevindt, maar dat ook de speakers in de boxen symmetrisch moeten zijn.
Als de speakers niet in het midden van de box zitten moeten de speakers van de linker en rechter box elkaars 'spiegelbeeld' zijn.
Afwijkingen in de symmetrie kunnen zich manifesteren in vermindering van het stereo effect of het wegvallen van het ruimtelijk effect.
Probeer er voor te zorgen dat het acoustische centrum van elke unit precies boven elkaar zit: time alignment: Dit wordt de Time alignment genoemd. Wanneer een tweeter en een middentoner in een frontpaneel gebouwd worden, staat de spreekspoel van de tweeter verder naar voren dan de spreekspoel van de middentoner. Het geluid dat je hoortzal de acoustische centra boven elkaar zitten dan is er geen tijdsverschil wanneer 2 afzonderlijke units geluid weergeven. Dit kan o.a. invloed hebben op de weergave van korte snelle klanken met een wat hogere frequentie. Het is beter om die time alignment in de constructie en plaatsing van de units te verwerken, dan achteraf met het scheiding filter de effecten proberen te corrigeren.
De keuze van een tweeter 'moet' mede bepaalt worden door het feit hoe goed de tweeter weergeeft naast de hoofdas.: De meeste betere tweeters geven een goede weergave tot 20kHz, echter dit is dan gemeten op de hoofdas (recht van voren). Helaas is het zo dat een goed geluidsbeeld alleen onstaat als een speaker ook goed rondom kan weergeven, ofwel: hoe goed is de weergave naast de hoofdas? Anders is het geluidsbeeld nogal erg gebonden aan 1 vaste luisterpositie, als je bijvoorbeeld gaat staan of 2 meter zijwaarts zou gaan, verandert het geluidsbeeld al.
Helaas vallen bijna alle tweeters door de mand met deze 'eis'. Ik ken maar 3 (!) tweeters die heel goed presteren op 30' naast de hoofdas. De meeste tweeters beginnen op 30' naast de hoofdas al af te vallen bij 10kHz tot -5 à -10dB bij 20kHz.
Zie ook de vergelijking van enkele als zeer goed bekend staande tweeters, let vooral op de weergave naast de hoofdas.
Een extra opmerking is hier op zijn plaats, alle (!) luidspreker units (dus ook tweeters) hebben last van deze richtingsgevoeligheid. Als de frequentie hoger wordt, neemt de golflengte af. Als de golflengte kleiner wordt dan de diameter van de weergever dan zal er bundeling gaan optreden. Een tweeter met een kleine diameter heeft dus een groot voordeel vanwege dit natuurkundige principe op tweeters met een grotere diameter.
Bij basreflex boxen mag de baspoort niet te klein zijn: Als de poort te klein is zal de lucht gaan comprimeren omdat de opening te veel weestand geeft, en zal de luidspreker tegendruk krijgen en vervormen. Ook zal er poort-ruis optreden.
Kies daarom voldoende grote poorten (in doorsnede), zet desnoods meerdere poorten parallel om aan de totale doorsnede te komen en de lengte van de poort ook nog te beperken (zie tabblad 'facts' in dit Excel bestand).
De positie baspoort, aan de voor- of achterzijde: Dit wordt min of meer bepaalt door positie van de luidspreker in de luisterruimte en het uiterlijk wat de kast meekrijgt. Als een luidspreker vrij strak in de hoek staat zal de baspoort aan de voorzijde moeten komen omdat door reflecties tegen de wanden de weergave te sterk beinvloed wordt. Wat betreft het uiterlijk van de kast wordt er relatief vaak bij kleine(re) behuizingen gekozen om de poort aan de achterzijde te plaatsen, dit wordt meestal gedaan vanwege ruimte gebrek of omdat men dit 'leuker' vindt staan.
Over het algemeen heeft de voorzijde een licht voorkeur omdat er iets minder invloeden zijn vanwege reflecties tegen met name de wand(en) achter de luidspreker en daarmee een plaatsing in een hoek niet per se nodig is.
Algemene bas-poort tips:: De ruimte tussen de achterzijde van de poort (intern) en de wand van de behuizing moet groter zijn dan (2x) de poort-diameter om beinvloeding te voorkomen. Meestal wordt een waarde van minimaal 7,5cm geadviseerd.
In principe moet de afstand tussen de bas speaker en de bas poort groot zijn, dit zorgt voor een betere spreiding van de druk intern.
Praktisch blijkt dat de bas opening zo mogelijk laag bij vloer dient te worden geplaatst, er wordt soms geadviseerd om de poort maximaal 15cm van de vloer te plaatsen.
Er mag zich in of kort in de buurt van de poort geen dempingsmateriaal bevinden om ongewenste demping en/of compressie te voorkomen.
Plaats de tweeter(s) altijd op oor-hoogte: Qua richtingsgevoeligheid is het menselijk gehoor is voor de hogere tonen het gevoeligst. Daarom moeten de tweeters (en liefst ook de middentoners) altijd op oorhoogte worden geplaatst. Als dit niet mogelijk is dan moeten de tweeters zo uitgericht worden dat ze richting oorhoogte stralen.
Afmetingen en de relatie tot het kantelpunt: Om een zuivere weergave door het hele frequentie bereik te krijgen is het van belang dat elke speaker zodanig gefilterd wordt zodat de weergave van elke speaker tot minstens 2 octaven verder dan de resonantie frequentie van die speaker loopt.
Stel dat een kantel frequentie van 2350Hz is bepaalt, dan moet de resonantie frequentie van de tweeter het liefst lager dan 600Hz zijn. Lukt dit niet dan is minimaal een 3e orde filter vereist en mag de resonantie frequentie van de tweeter niet hoger dan 1200Hz zijn.
Ook de kantel frequentie voor de woofer / middentoner is begrensd, dit heeft te maken met de diameter van de konus. De doorsnede van de woofer moet kleiner zijn dan de golflengte bij het kantelpunt, dus bij een (effectieve) woofer-doorsnede van 13,5cm is het maximaal geadviseerde kantelpunt 2350Hz.
Ook is de hart-afstand tussen tweeter en woofer gebonden aan een maximum, bij een kantelpunt van 2350Hz mag die afstand maximaal 14,5cm zijn.
De horizontale 'diepte' offset tussen de tweeter en woofer, als gevolg van het feit dat het stralende punt bij een tweeter verder naar voren ligt, moet ook gecompenseerd worden. Dit kan mechanisch door de tweeter verder naar achteren te monteren, of door in het wisselfilter een 'tijd' compensatie in te bouwen.
Zie voor berekeningen met afstanden versus kantelfrequenties het tabblad 'facts' in dit Excel bestand.
Wanneer deze adviezen niet worden opgevolgd zal het weergave patroon (afstraalgedrag) negatief worden beïnvloed. In hoever dit hoorbaar is hangt sterk af van de mate van correctie en de ruimte. Praktisch zal dit varieren van nauwelijks tot duidelijk hoorbaar.

Naar boven

Installatie tips

Acoustiek: gladde oppervlakten zijn niet goed voor de acoustiek, ze geven in herhouding veel ongewenste reflecties: Muren, vloeren en plafonds die zeer ruw zijn verspreiden de reflecties en zorgen voor een meer ruimtelijker effect. Het beste is om reflecties te voorkomen, dit lukt meestal niet. Daarom verdient een relatief 'ruwe' of beklede muur, een beklede vloer de voorkeur.
Vloeren van hout of laminaat zijn acoustisch gezien niet zo geschikt, hoogpolige vloerbedekking is juist goed geschikt.
Over het algemeen is de invloed het grootst bij de lage frequenties, deze kunnen in een bepaalt gebied versterkt worden vanwege de afmetingen van de ruimte.
Omdat zo goed als niemand zich bij de interieur inrichting zorgen maakt om acoutische maatregelen, zal er in het audio systeem een correctie gemaakt moeten worden die de ergste effecten kan compenseren.
Positie van luidsprekers in een hoek: Als een luidspreker in de hoek van een ruimte staat en een baspoort aan de achterzijde heeft, dan is het belangrijk dat gezien vanuit de bas-poort er minimaal een halve meter (liefst 0,75 meter) ruimte is naar de wand(en) toe. Kleinere afstanden zorgen voor een aanzienlijke beinvloeding van de basweergave door reflecties.
Trillingsdemping van luidsprekers: Trillingsdemping is een verhaal apart. De werking en mate van demping wordt bepaalt door de massa van het voorwerp wat gedempt moet worden, de elasticiteit van de demper zelf en de frequentie van de trilling. Het grootste probleem is dat de audio een heel breed frequentie bereik heeft, de ondergrond onder de box varieerd per lokatie.
Een 'spike' is dus niet echt een trillingsdemper, alleen een onderdeel wat er voor zorgt dat de luidspreker stabiel staat. Een betere vorm van demping wordt bereikt door een mat van schuimrubber of siliconen(gel) onder de luidspreker te leggen. Met de dikte en hoeveelheid van dit materiaal moet dan geëxperimenteerd worden om een goed resultaat te bereiken.
Waarom? Omdat een voor een adequate trillingsdemping de trillings-frequentie bekend moet zijn en de elasticiteit van de ondergrond belangrijk is. Beide punten zijn praktisch nauwelijks goed te bepalen, laat staan echt op te lossen (hooguit iets te dempen).

Naar boven

Keuze luidspreker unit

Hoe maak je nu een keuze voor een bepaald type of soort luidspreker unit? Wat is de beste unit? Om een idee te krijgen welke factoren meespelen bij de keus van 'de beste unit' zijn die factoren op een rijtje gezet.

De weergave karakteristiek.: Dit is waarschijnlijk het meest aansprekende punt. De weergave moet zo vlak mogelijk zijn, zo ver mogelijk doorlopen en vloeiend afvallen aan de grenzen van het bereik.
In tegenstelling met wat er vaak gezegd wordt, is dit niet van doorslag gevend belang. Een weergave die niet helemaal vlak is kan net zo goed bruikbaar zijn dan een die wel vlak is. Dit komt omdat een luidsprekerbox (bijna altijd) opgebouwd is uit 2 of meer luidspreker units. Het gaat erom dat de weergave karakteristiek vlak is voor de luidsprekerbox als totaal systeem, dus zolang die afzonderlijke units samen maar een redelijk vlakke karakteristiek geven is er niets mis met een 'niet vlakke' karakteristiek. Ook is het gehoor niet zo heel gevoelig voor kleinere volume verschillen.
Het afstraal gedrag.: Het afstraal gedrag is het gegeven hoe een unit weergeeft naast de hoofd-as. Dus als je niet recht voor de luidspreker staat maar onder een bepaalde hoek.
Een goede unit straalt naast de hoofd-as (van de zijkant) hetzelfde af als recht van voren. Dit is belang voor de ruimtelijke weergave, hoe beter de rondom weergave is des te beter wordt het ideaal benaderd.
Ook speelt hierin de diameter van de konus van de unit mee. Als de konus een grote diameter heeft zal de weergave naast de hoofdas snel afnemen als de frequentie hoger wordt. Dit is het gevolg van de verhouding tussen de golflengte van het signaal en de diameter van de konus, een woofer is daarom niet geschikt om hoge frequenties weer te geven (en geeft een zeer sterke bundeling). De konus vorm, hol of bol, speelt hierin ook nog een rol.
Van een goede weergever mag je verwachten dat deze op 30' naast de hoofd-as net zo goed weergeeft als op de hoofd-as zelf.
De vervorming.: Is uiteraard zo laag mogelijk. Er zijn diverse soorten vervorming, het gaat te ver om dit hier allemaal uit te werken.
Is onder andere meetbaar door met verschillende zuivere sinussen door het hele bereik vergelijkende metingen te doen, aandachtspunt is dat dit ook met verschillende volumes moet gebeuren voor een beter beeld.
Opgeslagen energie in de mechanische ophanging.: Zo minimaal als mogelijk. Het is niet mogelijk deze effecten te meten zonder goede apparatuur. Deze energie is een samenspel tussen de massa van de konus en de veerkracht van de ophanging en zorgt er voor dat de konus nog even uitslingert nadat het signaal gestopt is.
Belastbaarheid in het lineaire bereik.: Is soms een beetje een vergeten onderwerp. Een unit heeft altijd 2 soorten die de maximale uitslag van de konus beschrijven: de mechanisch maximale uitslag (X-max) en de maximale uitslag waarbij de weergave nog lineair is (X-lin). Bij correct luidspreker ontwerp mag je alleen rekening houden met de lineaire weergave.
Helaas wordt dit niet altijd opgevolgt met als gevolg dat er vooral bij de lage tonen snel vervorming kan optreden bij hogere volumes.
Wanneer een unit langdurig op wat hogere volumes speelt, dan warmt de spoel intern op. Bij niet voldoende koeling neemt het belastbare vermogen dan ook af.

Naar boven

Tips tweeter keuze

Bij de keuze voor een tweeter is voor de meesten het frequentie (=weergave) bereik van belang. Hier is het nogal van belang hoe nauwkeurig de leverancier de meting uitgevoerd heeft, sommigen meten in zulke grote stappen dat kleinere afwijkingen niet eens worden weergegeven.
Daarnaast is het gedrag gezien in tijd, ofwel de 'spectral decay' (dit is het uitslingeren van de konus als er een bepaalde frequentie kortstondig is opgezet geweest) minstens zo belangrijk. Een ideale tweeter heeft geen uitslinger effecten, de spectrale decay is dan ook zo laag mogelijk. Vervelend genoeg publiceren maar heel weinig leveranciers deze gegevens, terwijl ze eigenlijk belangrijker zijn dan een weergave karakteristiek omdat ze meer zeggen over de geluidskwaliteit en muziek beleving.
Hierbij een overzicht (ja ik weet het, het is incompleet) van top-tweeters waarbij kwaliteit een van de belangrijkste eisen is [noot 1].
Thiel D20-6 (2600 euro!); Thiel C12-6; Hiqaphon OW II; Seas Excel T25CY002; Focal TC90 TD5; Scanspeak 2904-7000; Scanspeak 2905-9900; Morel MDT32, ...
En dan de tweeters die nog steeds heel goed zijn, maar mijns inziens (net) niet het predikaat top-tweeter krijgen:
Seas: 27TFF en 27TD(F)C; Audax: TW025-F1; Morel: MDT12 en MDT20 en MDT44.
Tweeters van de merken Vifa, Visaton, Raven Eton en Peerlees worden binnenkort toegevoegd.
In dit overzicht zijn nog geen ribbon-tweeters (band weergevers) opgenomen. De geringe mechanische sterkte en de lage belastbaarheid zijn nog steeds de zwakke punten bij dit type tweeter. Binnenkort komt hier een uitgebreidere beschrijving van de voor- en nadelen van ribbon-tweeters

Naar boven

Tips midwoofer keuze

Bij de keuze voor een middentoner of een woofer is niet alleen het frequentie (weergave) bereik van belang. Ook is het belangrijk hoe nauwkeurig de leverancier de meting uitgevoerd heeft.
Het is hier minstens zo belangrijk hoe het gedrag gezien in tijd is, ofwel de 'spectral decay' (dit is het uitslingeren van de konus als er een bepaalde frequentie kortstondig is opgezet geweest). Vooral in het midden-toner gebied waar het menselijk oor het gevoeligst is zijn afwijkingen niet acceptabel. De ideale mid-woofer heeft geen uitslinger effecten, de spectrale decay is dan ook zo laag mogelijk.
Hierbij een overzicht van goede mid/woofers waarbij kwaliteit een belangrijke eis is [noot 1] .
De genoemde volgorde is willekeurig (en niet naar kwaliteit of prijs).
Seas Excel W18E(X)001 en W15CY001; Thiel C95-T6; Scanspeak 15W8545xx en 18W8545xx; ...
En dan degene die een goede prijs prestatie verhouding hebben:
Vifa PL18; Visaton AL170; Morel MW166 en MW168; ...
Eh... binnenkort meer...

Nog vragen?

Heb je vragen? Stuur een gerust een email.
Op de pagina contact vind je meer informatie en een contactformulier.

Naar boven

[1]: Is gebaseerd op technische argumenten; dus een neutrale (ongekleurde) weergave. Overzicht is ook beperkt tot de mij bekende units, wat niet betekent dat er geen andere goede of betere units zouden kunnen zijn.

Naar boven