Behuizing vorm



Er zijn dus diverse kastkonstructies en vormen mogelijk: De eerste drie types worden door Loudmagnet.com uitgelegd en toegepast in de designs. Hier onder zie je tekeningen van de princiepes. Basreflex wordt het meest toegepast in de massa. Gesloten systemen leveren een betere kwaliteit maar minder rendement. De Bandpass constructie is puur voor bas weergave bedoelt, een echte subwoofer afstemming met een goede sub-bas karakteristiek.

De kastvorm materiaal en demping bepaald hoe goed geluid geabsorbeerd wordt. Een goede kastkonstruktie zal zo min mogelijk geluid doorlaten of resoneren. Bij bas reflex laat men bewust de bas ontsnappen om een resonantie in het bas bereik te krijgen.

Transmission-line

In het transmissielijn concept hebben we weer op een open luidsprekerkast zoals bij de basreflexkast maar in dit geval is de poort zeer lang en is die berekend om te resoneren op de frequenties onder de eigenresonantie van de woofer. Eigenlijk speelt de luidspreker via een lange pijp vanuit de achterkant. In de praktijk word de pijp opgevouwen tot een kast. De pijp moet op de bedoelde golflengtes gedimensioneerd worden. De luidspreker moet ook bepaalde karakteristieken in zich hebben om voor dit concept geschikt te zijn. De transmissielijn geeft zoals de basreflexkast een kwantitatieve bandbreedte en rendement winst. De kwaliteit van de bas is verminderd qua impuls gedrag net zoals de basreflexkast..

Variovent.

Er zijn 2 typen speaker concepten met de variovent de gesloten en open types. Feitelijk zijn deze twee ook totaal verschillen en is de enige overeenkomst het gebruik van een variovent, niet te verwarren met basreflex. Beide types hebben de bedoeling de resonantie sterkte van de woofer af te zwakken door een remmende ventilatie van de geluidsdruk. Een gesloten variovent kan bereikt worden door een extra kast aan te koppelen en hier kleine opening(en) in te maken om te koppelen aan het 2e volume. Ik ben niet bekend met rekenmodellen voor gesloten variovent's. In impedantie metingen ziet met het resultaat terug in een minder hoge impedantiepiek

Open variovent en cardoïd.

Bij een open variovent ventileert de kast naar buiten. Dit is feitelijk een 'Cardoïd' box wat tussen een open baffel en gesloten kast ligt. Ook bij het cardoid kast concept bestaan bij mijn weten geen rekenmodellen die makkelijk toe te passen zijn. Het beste geschikt voor dit concept zijn woofers met een groot membraan en een hoge Qts factor tussen de 0.6 en 1.0. Een woofer die veel voor open baffel of Cardoïd wordt gebruikt is de Peerless SLS-315. Het rendement van de open kast is slecht daar staat tegen over dat de impuls gedrag nóg beter is als bij gesloten systemen. Dit geeft een zeer strakke en droge bas. Vandaar het grote membraan oppervlak om het verlies in bas op te vangen. De woofers met hoge Qts zijn vaak in prijs relatief laag aldus is een cardoïd of open variovent qua budget prima te realiseren alleen is de omvang van zulk soort speaker meestal enorm. Bij gebruik van een typische variovent zoals bekend van Dynaudio moet men wel oppassen dat men niet alsnog een basreflex werking krijgt. Cardoïd boxen worden nog maar zelden gebouwd ook is de applicatie van zulke speakerkasten in kleine ruimtes problematisch qua plaatsing.

Compound

Een compound systeem is weer een verhaal apart. Hier worden woofers in combinatie gebruikt. Ze worden met lucht aan elkaar gekoppeld. In de praktijk zijn dit 2 woofers achter elkaar geplaatst en feitelijk creëer je een nieuwe woofer. Dan is in de praktijk nog maar de helft aan volume nodig om dezelfde afstemming te krijgen. dit werkt alleen goed in de lage frequenties. Middentonen zouden in de tussen ruimte tussen de woofers storende reflexties geven. De afstand tussen de woofers mag daarom niet groter zijn dan 1/4 van de kortste golf die men wil weergeven en liever nog kleiner. Een compound systeem schijnt het impuls gedrag en lineairiteit verder te verbeteren. Verder lijkt een compound in functie gewoon als 1 woofer en kan dan als gesloten, basreflex, hoorn of transmissie lijn gebruikt worden. Een compound systeem is zeker goed alleen duur want het levert geen extra rendement op alleen een verbeterde weergave kwaliteit. Het beste is bij een compound de woofers met de membranen tegen elkaar of andersom want zo wordt de alineairiteit van de woofer opgeheven. In zekere zin is het onzin want men zou een woofer ook zo kunnen construeren dat deze dezelfde prestaties levert. Wordt heden dan ook zelden nog toegepast. Heden zijn woofers in de hogere prijsklasse uitgerust met een 'Balanced drive' of 'Symetrical drive' zoals fabrikanten dat noemen maar het komt allemaal neer op verbetering van het magneetsysteem. Daarom zal een compound opzet met deze betere woofers weinig opleveren. Deze techniek werd vroeger gebruikt bij de Dynaudio Consequence wat ook de typische grote kastvorm als gevolg heeft. Hier werd de compound gecombineerd met een gesloten variovent. Theoretisch zou men profijt kunnen hebben van een compound in combinatie met een DSP systeem. Met de juiste timing zou men kunnen zorgen dat het voorste membraan als in vrijveld speelt. Dit is echter een complexe en zeer dure aangelegenheid. Dan beter een 'MFB' luidspreker techniek toepassen (Motion FeedBack).

Kastvorm en bundeling

De kastvorm aan de buitenkant heeft een grote invloed op het afstraal gedrag. Ideaal is de balvorm. Bij rechthoekige kasten gaat het voorpaneel ook wel baffel genoemd, bij golflengtes kleiner dan de baffelafmetingen niet meer bolvormig afstralen maar half bolvormig en de kast zal daardoor een effect hebben op de lineairiteit van de hoge tonen weergave. Hoge tonen worden daarom vaker apart van de kast opgesteld net boven de middentoner. Dit verbetert het afstraal gedrag boven de 4000 Hz. Of anders gezegd het verminder de bundeling.

Hier een simulatie van Visaton's Boxsim van de bundeling van een kast van 20 x 30cm met een diepte van 20 cm. Ingegeven is een luidspreker met een theoretisch perfecte lineairiteit in een infinite baffel en een geïntegreerde behuizing zodat er geen simulatie is op de lage frequenties van deze theoretische driver. Nu laat dit simulatie programma puur de bundeling van de kast zien. Exact hetzelfde toont de tab 'directivity' wat een wat onduidelijke benaming is. Dus ook als je een gewone speaker simuleert laat boxsim zien hoe de kast bundelt. Nu is duidelijk dat een kast van 20x30 niets heel laat van de lineairiteit van de luidspreker. Voor de lange golven tot 100Hz is de kast te klein om enige bundeling te genereren en de kast straalt als puntbron in alle richtingen. Dan zie je een oplopende bundeling dat wel redelijk lineair verloopt tot 1000Hz. Dan in de hogere frequenties bezorgt de baffel verschillende bundeling patronen.

Er zijn een paar manieren om deze onregelmatige bundeling tegen te gaan. Een daarvan en mogelijk ook de meest praktische is het gebruik van hoorns, dus gecontroleerde bundeling een tweede is het gebruik van een kast met een balvorm. Of je gebruikt een oneindig groot klankpaneel of een benadering daarvan. De laatste oplossing zou in de praktijk betekenen dat je gaten in de muur van je huiskamer maakt en daar de speakers in monteerd, niet zeer praktisch dus.

Met een baffelstep correctie en een hoorntweeter dat speelt vanaf 1000-1500Hz zullen we in de praktijk al een zeer lineaire luidspreker kunnen creëren. Met de gewone kastvorm. Echter goede hoorndrivers die inzetbaar zijn vanaf 1 kHz zijn er genoeg maar kosten toch al snel € 500,- per setje. We zien deze toepassing steeds meer in de Hi-End sector en ik kan je uit luisterervaringen getuigen 'het werkt uistekend'.