Hoe werken luidsprekers ?

1. Inleiding - wat is geluid ?

In ieder geluidssysteem hebben de speakers een belangrijk aandeel in de geluidskwaliteit. De beste opname afgespeeld met de beste CD-speler en de beste versterker zal verschrikkelijk klinken als een geen goed paar luidsprekers aangesloten is. Speakers converteren de elketrische audiosignalen terug naar mechanische trillingen via lucht die door ons gehoor als geluid kunnen waargenomen worden.

Luidsprekers werking - Frans Van Eeckhout - wat is geluid ?

Om te begrijpen hoe speakers werken, moet u weten wat geluid precies is. Dat leggen we hier heel kort uit. De mens is in het gelukkige bezit van oren, waardoor hij in staat is geluiden te horen.

In ons oor bevindt zich het zeer dunne trommelvlies. Wanneer het trommelvlies trilt, interpreteren de hersenen deze trillingen als geluid. Dat is heel kort uitgelegd hoe we horen. Om het trommelvlies aan het trillen te brengen zijn snelle luchtdrukveranderingen nodig. Een object produceert geluid wanneer het trilt in de lucht. Tussen haakjes: dat kan ook in gassen, vaste stoffen en vloeistoffen, maar daar houden wij ons hier nu niet mee bezig. Lucht is het medium dat gebruikt wordt wanneer we naar luidsprekers luisteren. Wanneer een object trilt, doet het de luchtmoleculen bewegen rondom hem. Door te trillen zorgt dat object voor een wisselende drukverandering rondom hem en gaan de moleculen een trillende beweging maken. In de lucht wordt deze trillende toestandsverandering doorgegeven tot ze ons oor bereikt. Een voorwaarde is wel dat deze trillingen behoren tot het hoorbaar spectrum. Dat is ongeveer tussen de 20 Hz en 20 kHz. Wat we hiermee precies bedoelen komt in een ander deel over golven uitgebreid aan bod.

Een voorbeeld: Wanneer een snaar van een gitaar aangetrokken en vervolgens losgelaten wordt, duwt deze de lucht samen. Hierdoor ontstaat voor de snaar een overdrukgebied en achter de snaar een onderdrukgebied. De over- en onderdrukgebieden planten zich voort in de lucht. Dat zijn geluidsgolven.

Dit doet zich ook voor wanneer een speaker in trilling gebracht wordt. De donkere gedeeltes zijn luchtdelen met een hoge druk en de lichte gedeeltes met een lage druk.

Wat is geluid ? Een speaker in trilling gebracht

Het mooi bewegend beeld dat u hieronder ziet, komt van de website van How Stuff Works.

We horen met onze oren verschillende geluiden van verschillende trillende objecten en dat heeft te maken met variaties in:

Geluidsgolffrequentie: Een hogere frequentie betekent dat de luchtdruk sneller varieert. We horen dit aan als een hogere toon. Een lagere frequentie horen we als een lagere toon.
Luchtdrukniveau: Dit is de amplitude van de geluidsgolf en die bepaalt hoe luid we het geluid horen. Geluidsgolven met een grotere amplitude doen ons trommelvlies feller trillen en dat geluid zullen we dus als geluid ervaren.

Een microfoon werkt een bepaalde zoals onze oren. Het heeft ook een membraan dat trilt door geluidsgolven. De microfoon zet die akoestische signalen om in een elektrische signalen en die worden opgenomen op bijvoorbeeld een CD. Wanneer we dit op onze stereo afspelen, zal de versterker die elektrische signalen naar de speakers zenden en de bedoeling is dat die speaker die elektrische signalen terug omzet in akoestische signalen. En natuurlijk zullen goede speakers proberen zo goed mogelijk het originele geluid dat door die microfoon opgenomen is weer te geven.

Hoe speakers nu precies werken zien we in een volgend hoofdstuk.

Ga naar het volgende hoofdstuk

Inhoud "HOE WERKEN LUIDSPREKERS ?":