Luidsprekers en hun kenmerken

Luidsprekertypes

Luidsprekers (ook geluidsomzetters) zetten elektrische audiosignalen om in geluidsgolven. Ze zijn ontworpen voor algemene en specifieke toepassingen en daarom in verschillende uitvoeringen beschikbaar. Luidsprekers voor spraakalarmsystemen conform DIN VDE 0833-4 moeten gecertificeerd zijn volgens de productnorm EN 54-24.


Breedbandluidsprekers

Een luidspreker die ten minste het hoofdbereik van het hoorbare bereik en dus een groot frequentiebereik kan weergeven (250 Hz tot 6 kHz of beter).


Meerwegluidsprekers

Twee of meer luidsprekers worden met elkaar gecombineerd. Elke luidspreker is ontworpen voor een specifiek frequentiebereik. Daardoor wordt een groter frequentiebereik bestreken. Afhankelijk van het aantal gecombineerde frequentiebereiken worden deze luidsprekers 2-weg-luidspreker, 3-weg-luidspreker, enz. genoemd.


Behuizingstypes

Een gesloten luidsprekerbox is eenvoudig te gebruiken. Het luidsprekermembraan is beschermd tegen extreme bewegingen door de tegendruk van de lucht in de behuizing. Een basreflex-luidspreker kan lage frequenties iets luider weergeven dan een gesloten luidspreker. Het wordt aanbevolen om een hoogdoorlaatfilter te gebruiken die op de laagste frequentie van de gespecificeerde frequentierespons van de luidspreker wordt toegepast. Dat beschermt het luidsprekermembraan voor te grote bewegingen bij zeer lage frequenties, die de luidspreker kunnen beschadigen. Sommige luidsprekers, zoals plafondluidsprekers hebben geen behuizing. Deze luidspreker is zo ontworpen dat de beweging van het membraan wordt beperkt waardoor de luidspreker wordt beschermd tegen beschadiging.
 

  • Gesloten luidspreker
  • Basreflex-luidspreker
  • Open luidspreker

Hoornluidspreker

Een hoornluidspreker (drukkamerluidspreker) bestaat uit een driver die audiosignalen omzet in akoestische golven en een hoorn die geluidsgolven bundelt en versterkt. Hoornluidsprekers zijn zeer efficiënt en bereiken een zeer hoog karakteristiek geluidsdrukniveau.


Line-array-luidsprekers

Line-array-luidsprekers werken als zogenaamde lijnbron. De verlaging van het
karakteristiek geluidsdrukniveau met de afstand is lager dan bij gewone luidsprekers. Line-array-systemen hebben over het algemeen een zeer groot horizontaal en een klein verticaal bereik. Als het geluid goed naar het publiek wordt gericht, wordt slechts een klein deel van het geluid weerkaatst op wanden en plafonds, waardoor weinig nagalm ontstaat. Line-array-systemen zijn daarom perfect voor omgevingen met veel nagalm.


Nominale belastbaarheid

Nominale belastbaarheid wordt gemeten in watt en geeft aan welk elektrisch vermogen de luidspreker bij vollastbedrijf kan opnemen zonder vervorming en beschadiging. Bij signalen die onder normale omstandigheden moeten worden verwerkt, is er gedeeltelijk een duidelijke schommeling merkbaar van het actuele vermogen. Daarom geven we bij laagohmige luidsprekers (zonder transformator, 4, 8 of 16 ohm) een programmabelastbaarheid aan die moet worden opgevat als de aanbevolen vermogensoutput van de aandrijvende versterkers. Hierdoor kunnen de versterkers korte signaalpieken zuiver weergeven zonder de luidspreker te beschadigen. Indien echter tonen moeten worden weergegeven met een constante amplitude en hoog vermogen (bijv. alarmtonen), mag het nominale vermogen van de versterkers bij laagohmige systemen niet groter zijn dan dat van de luidspreker.


Vermogensaanpassing

Bij 100 volt-luidsprekers kan de vermogensopname vaak worden aangepast aan lagere waarden dan de betreffende nominale belastbaarheid. Vaak kan het vermogen worden aangepast aan de helft, een kwart of een achtste van het nominale vermogen (-3, -6 en -9 dB). Dit wordt steeds aangegeven in de technische gegevens van de luidsprekers. Daardoor kan het volume van de luidsprekers worden aangepast aan de omgeving, wat gebeurt bij het installeren van de luidsprekers. 100 volt-luidsprekers leiden een vermogen van de versterker af dat gelijk is aan het vermogen waaraan ze werden aangepast. Zo kunnen vele 100 volt-luidsprekers worden aangesloten op een 100 volt-versterker, totdat de som van het vermogen waarop ze werden ingesteld het nominale vermogen van de versterker heeft bereikt.


Impedantie

Impedantie geeft de wisselstroomweerstand van de luidspreker aan. Er zijn twee verschillende soorten impedantiesystemen: laagohmige en hoogohmige luidsprekers. Bij laagohmige luidsprekers bedraagt de impedantie 4, 8 of 16 ohm. Bij hoogohmige luidsprekers is de impedantie afhankelijk van het opnamevermogen en kan deze tientallen of duizenden ohms bedragen.


Karakteristiek geluidsdrukniveau (gevoeligheid)

Het karakteristiek geluidsdrukniveau van een luidspreker wordt weergegeven in dB en gemeten bij een watt-vermogen op een afstand van één meter. Een uniforme notatie is niet gedefinieerd, maar over het algemeen wordt bijv. 96 dB (1 W/1 m) gebruikt. Tenzij anders voorgeschreven, geeft TOA het gemiddelde en niet het maximale karakteristiek geluidsdrukniveau aan.


Transmissiebereik

Het transmissiebereik (ook frequentiebereik of frequentierespons) is het bereik dat de luidspreker kan weergeven. Deze informatie kan schriftelijk (bijv. 50 Hz - 20 kHz) of grafisch worden weergegeven.

De afbeelding toont een variatie van het geluidsdrukniveau bij verschillende frequenties. Daarom houdt de schriftelijke frequentierespons alleen rekening met het bereik waarin het geluidsdrukniveau niet meer dan 10 dB gedaald is ten opzichte van de gemiddelde waarde. In bovenstaand voorbeeld: 100 Hz – 20 kHz.


Stralingshoek

De stralingshoek definieert de hoek waarin het geluidsdrukniveau 6 dB is gedaald ten opzichte van de geluidsdruk op de hoofdas van de luidspreker. Omdat de stralingshoek frequentieafhankelijk is, is deze alleen nuttig wanneer hij samen met de bijbehorende frequentie wordt weergegeven. Binnen de stralingshoek bij 4 kHz wordt voldoende spraakverstaanbaarheid bereikt. Omdat sommige luidsprekers een asymmetrische afstraling hebben, wordt de stralingshoek voor deze luidsprekers horizontaal en verticaal weergegeven ten opzichte van de luidsprekerhoofdas. De meeste plafondluidsprekers hebben een symmetrische afstraling. In dat geval wordt slechts één waarde aangegeven.


Totale harmonische vervormingsfactor

De totale harmonische vervormingsfactor (Engels: Total Harmonic Distortion = THD) is een procentuele verhouding waarbij de effectieve waarde van de harmonische trillingen wordt afgezet tegen de effectieve waarde van het totale signaal. Deze maateenheid maakt een snelle evaluatie van de signaaloverdrachtskwaliteit mogelijk ten opzichte van de niet-lineaire vervorming van de transmissieweg. Een totale harmonische vervormingsfactor tot 1% kan praktisch niet worden waargenomen door het menselijk gehoor. Pas vanaf een waarde van ca. 3% wordt een totale harmonische vervormingsfactor beschouwd als onaangenaam.