Seas Exotic tower zelfbouw project

Zoektocht naar optimale bas reflex

Basreflexpoorten produceren niet alleen bastonen, maar ook achtergrondruis. Het vereist een nauwkeurige afstelling om het een zonder de ander te kunnen gebruiken. Een basreflexpoort aan de voorzijde van een tweewegsysteem produceert achtergrondruis op de frequentie waarvan de halve golflengte overeenkomt met die van de reflexpoort (de zogenaamde halvegolfresonantie).

Daarom kiezen veel ontwerpers voor een poort aan de achterzijde, halvegolfresonantie is daar geen probleem omdat de ruis naar achteren weg straalt en de luisteraar niet bereikt. In plaats daarvan treedt een ander fenomeen op: door de faseverschuiving tussen de driver en de uitgang van de reflexpoort is de samenvoeging van beide golven niet optimaal, lage bastonen gaan daardoor verloren. Luidsprekers die dicht bij een kamermuur worden geplaatst compenseren dit effect tot op zekere hoogte maar dit werkt alleen goed onder de 20 centimeter. Wie zijn luidsprekers echter vrij kan positioneren, wat altijd wenselijk is voor een goed ruimtelijk stereobeeld, en ze dus verder van de achterwand plaatst, verliest een deel van de lage bastonen.

De zoektocht naar de ideale locatie voor de basreflexpoort leidde de ontwerper naar zijpoorten die zich direct achter het frontpaneel bevinden, dus zo ver mogelijk naar voren zonder naar voren te stralen. Onder in de luidsprekerkast zit aan beide kanten een opening van 9 x 4 cm, aan de binnenkant van de kast afgeschermd door een plankje, dus alleen aan de bovenkant open (zie foto). Door simulaties en vooral veel luisteren is deze constructie en afmeting tot stand gekomen.

De kunst van het dempen

Demping in een luidspreker is bedoeld om de midden frequenties die van de achterkant van de conus worden uitgestraald te absorberen. Demping is essentieel voor een goed geluid, want de naar achter afgestraalde midden frequenties veroorzaken staande golven, flutter echo’s en interne reflecties. De staande golf veroorzaakt resonanties; interne reflecties lekken via de conus naar buiten en komen vertraagd terug. Dit geeft kleuring aan het geluidsbeeld en flutter echo’s geven een vervelende galm.

Waarom alleen het middengebied? Lage tonen hebben lange golflengtes (bijv. 100 Hz ≈ 3,4 m), deze passen niet in een luidsprekerkast, veroorzaken daarom geen staande golven en dempingsmateriaal is veel te dun voor zo’n lange golf, het heeft er geen vat op. Hoge frequenties worden sterk gericht afgestraald en worden al snel geabsorbeerd door het conusmateriaal, de spoel en de korf, demping is simpelweg niet nodig.

Een staande golf ontstaat tussen twee wanden, is een combinatie van een heengaande en een teruggaande golf en is niets anders dan een golf die niet beweegt.

Een flutter echo is een hoogfrequente storing, deze treedt ook op tussen twee wanden. Klap maar eens in je handen in een steeg met hoge muren, dan kun je ongeveer horen hoe dit klinkt.

Het simpelweg vullen van de behuizing met dempingsmateriaal is niet aan te raden, een overgedempte luidspreker klinkt levenloos en traag. Geluidsdemping zit echt complex in elkaar, maar in het kort komt het er op neer dat het effectief werkt als de golf hoge snelheid heeft en als er hoge druk is. In het midden van de kast heb je snelheid maar geen druk, en aan de wanden heb je veel druk maar lage snelheid. Daarom demp je meestal bij de wanden met watten met een vaste structuur en doordat de golven zich door het materiaal heen moeten persen wordt zo artificieel een hoge snelheid gecreëerd.

In dit ontwerp worden de zijwanden en de achterwanden bekleedt met Bondum 800. Op deze manier kun je flutterecho’s en staande golven goed onderdrukken, maar niet de staande golf in de lengterichting van de kast die meestal rond de 200 Hertz voorkomt. Om dit te absorberen, zouden er zoveel watten nodig zijn dat de luidspreker volledig gedempt zou worden.

Deze staande golf kan beter worden geabsorbeerd met een interne Helmholtz-absorber (een hobby-hifi-ontwikkeling, HOBBY HiFi 1/2011). Dit is een extra kamer onder in de luidsprekerkast met vrij zware demping van 4 lagen 60 grams polyester en met een ronde opening naar de luidsprekerkast (zie foto). Bovenin de kast achter de tweeter zitten ook 6 lagen 60 grams polyester. Ook hier geldt weer, het ontwerp is theoretisch en door veel luisteren geoptimaliseerd.