Hoe werken luidsprekers ?

3. Geluid maken: de spreekspoel en de permanente magneet

Vooraf even kort uitleggen wat een elktromagneet is. Een elektromagneet is draad, zoals koper, in een spoel gewikkeld en meestal rondom een stuk magnetisch metaal zoals ijzer. Als we elektrische stroom door de draad laten vloeien, zal er een magnetisch veld ontstaan rond die spoel. Hierdoor zal het metaal waarond de spoel gedraaid is gemagnetiseerd worden. Dit magnetisch veld heeft net dezelfde eigenschappen als een magnetisch veld rond een permanente magneet: een noord- en een zuidpool. Maar bij een elektromagneet kunnen we de stroom ook omgekeerd doen vloeien. Dan gaan ook de noord- en zuidpool switchen.

Die elektromagneet is geplaatst in een constant magnetisch veld van een permanente magneet. Deze twee magneten - de elektromagneet en de permanante magneet - werken op elkaar in. Ooit al geprobeerd twee magneten tegen elkaar te houden. Aan de ene kant lukt dat, ze trekken elkaar aan. Aan de andere kant niet, ze stoten elkaar af. Dat heeft te maken met die noord- en zuidpolen van die magneten. Hetzelfde principe gebeurt in een speaker. Het positieve einde van de elektromagneet wordt aangetrokken tot de negatieve pool van het permanante magnetische veld. Wanneer de polen wisselen van de elektromagneet, zullen de twee negatieve polen elkaar afstoten. En zo staat een wisselende stroom (ons audiosignaal) constant die magnetische krachten wisselen tussen de elektromagneet en de permanente magneet, waardoor een beweging ontstaat. De beweging van de spreekspoel wordt doorgegeven aan de conus omdat die twee aan elkaar hangen.

Nog eens samenvatten. De stroom die door de spoel vloeit bij weergave van een audiosignaal zal een magnetisch veld creëren dat steeds interactief zal zijn met het veld van de permanente luidsprekermagneet. Zo zal bij een alternerende stroomdoorgang de conus permanent oscilleren met een ritme gelijk aan de frequentie van het toegevoerde elektrische signaal (en dito alternerend magnetische veld). In feite switch de versterker constant de polariteit van het elektrische audiosignaal.

Een mooi bewegend beeld dat dit principe illustreert is te zien op de website van How Stuff Works.

Doordat de conus beweegt zullen de luchtmoleculen beginnen trillen voor de speaker en hierdoor ontstaan geluidsgolven. Het elektrische audiosignaal kunnen we ook aanzien als een "golf". De frequentie en de amplitude van deze golf, die originele golf voorstelt, zal bepalen hoe snel en hoe sterk de spreekspoel zal bewegen. Dit bepaalt dan de frequentie en de amplitude van de geluidsgolven die geproduceerd worden door het diafragma.

Voor een elektrodynamische luidspreker zijn de belangrijkste eigenschappen: de sterkte van de magneet (afhankelijk van het te verwerken vermogen), de soepelheid (en stevigheid) van zowel de diafragma-ophanging (ook wel "spider " of "spin " genoemd), alsook de conusophanging en de lichtheid en stijfheid van de conus.

Voor een doorsnee conus zal meestal karton als materiaal gebruikt worden vanwege het lage gewicht en de lage resonantiefrequentie. Voor de betere luidsprekers zal dikwijls een meerlagen materiaal aangewend worden.

Luidsprekers kunnen van nature uit slechts een bepaalde bandbreedte (= een bepaald frequentiegebied) weergeven. Daarom wordt voor luidsprekersystemen met meerdere luidsprekers geopteerd. We spreken dan van tweeweg - of driewegsystemen (sommige zelfs vierweg). Het toegevoerde frequentiespectrum wordt verdeeld door een scheidingsfilter in lage tonen die voor de woofer bestemd zijn, hoge tonen voor de tweeter en middentonen voor de mid driver. Dit is voor het volgende hoofdstuk.

Ga naar het volgende hoofdstuk

Keer terug naar het vorige hoofdstuk

Inhoud "HOE WERKEN LUIDSPREKERS ?":