Geluid

Koopgids: Subwoofers

Een subwoofer is in staat om de kwaliteit van élke geluidsinstallatie drastisch op te schroeven, of ze nu voor muziek of voor filmsoundtracks wordt gebruikt. Bovendien zorgt een subwoofer ervoor dat je overige luidsprekers een stuk compacter mogen zijn. Althans, als aan twee voorwaarden wordt voldaan: je hebt een degelijke sub nodig én je moet weten hoe je ‘m precies installeert…

,

En laat precies dat nu de blauwdruk zijn voor deze koopgids. In deze special testen we een aantal actieve subwoofers in de prijsklasse van 300 tot 2.800 euro – voor elk budget wat wils, dus – en leggen we meteen uit hoe je een sub optimaal plaatst in je kamer.

,

Maar voor we dat doen, moeten we ons eerst door een klein stukje theorie over frequenties en decibellen worstelen. Het menselijk gehoor heeft – kort door de bocht – een bereik van 20 Hz tot 20.000 Hz. Voor de vorm geven we nog even mee dat Herz (Hz) staat voor het aantal trillingen per seconde van het geluid.

De laagste toon die we kunnen horen heeft dus een frequentie van 20 Hz. Bijgevolg is het absoluut een zinvol idee om een geluidsinstallatie te hebben die een gelijkaardig frequentiebereik heeft. Een groter bereik is geen probleem – maar veel heb je daar niet aan – maar een kleiner bereik is eigenlijk niet wenselijk.

Voor geluidsapparatuur vormt dit geen enkel probleem, voor luidsprekers wel. Het knelpunt zit hem niet in het hoog – 20.000 Hz wordt moeiteloos gehaald door moderne speakers – maar in het laag. Zelfs de grootste en duurste luidsprekers zijn niet in staat om frequenties tot 20 Hz weer te geven, of toch niet volwaardig.

Een blik op de specificaties van de bekende B&W 800 Diamond-luidspreker maakt veel duidelijk. De fabrikant vermeldt voor deze speaker een frequentiebereik van 25 Hz tot 33 kHz. Het addertje onder het gras zit hem in de vermelding ‘-6dB’ die bij dat bereik staat. Dat wil namelijk zeggen dat de luidspreker wel degelijk een frequentie van 25 Hz kan weergeven – op zich al een hele prestatie – maar dan wel zes decibel minder luid dan de rest van het frequentiespectrum.

Of dat veel uitmaakt, die -6dB? Heel veel. Het wil namelijk zeggen dat geluiden van 25 Hz vier keer stiller weergegeven zullen worden dan de bedoeling is! Daar heb je  weinig aan. Het echte, praktisch bruikbare frequentiebereik loopt dus lang niet door tot 25 Hz, zoveel is duidelijk. Voor alle duidelijkheid: dit is geen specifieke tekortkoming van B&W. Zowat alle luidsprekerfabrikanten hanteren deze aanpak bij hun specificaties.

Een afwijking van -3dB wordt ook vaak gebruikt. Dat wil dan zeggen dat sommige frequenties – haast altijd de laagste – de helft minder luid worden gespeeld, wat in de praktijk nog steeds problematisch is.
 


,

Wat ons dus echt interesseert, is het effectieve, bruikbare frequentiebereik van een luidspreker. Met name de laagste frequentie die aan -0 dB – lees: op een gewoon, normaal volume – kan worden weergegeven. Maar die waarde moet je bijna altijd schatten, omdat fabrikanten er niet happig op zijn om deze op papier te zetten.

Een stelregel die je hiervoor kan hanteren is dat de laagste frequentie die aan -0 dB kan worden weergegeven ongeveer twee keer zo hoog ligt als de -6 dB waarde. De B&W uit ons voorbeeld zou dus beneden doorlopen tot ongeveer 50 Hz aan 0 dB. Bij een luidspreker met een -3 dB opgave, moet je de laagste frequentie met anderhalf vermenigvuldigen om een idee te krijgen van het bereik aan 0 dB.

Uit het bovenstaande wordt ook duidelijk dat het frequentiebereik van een luidspreker niet plots eindigt, maar vanaf een bepaald punt geleidelijk aan vermindert. Dat is belangrijk om te weten, als we straks gaan uitzoeken hoe je een subwoofer best kan integreren met je luidsprekers.

,

Uit het voorgaande weten we dat geen enkele luidspreker in staat is om frequenties tot 20 Hz – de benedengrens van het menselijk gehoor, daaronder ‘voelen’ we het geluid alleen nog maar – weer te geven. Een subwoofer kan dat wel. Of hij komt toch een heel eind in de goede richting.

Anderzijds moeten we ons ook afvragen in hoeverre dergelijke diepe frequenties – laat ons zeggen: het gebied onder 60 Hz – eigenlijk voorkomen in het  programmamateriaal dat we willen weergeven. Hoe relevant zijn ze voor muziek en filmsoundtracks, met andere woorden.

In muziek komen dit soort frequenties zeker voor, maar de situatie is nu ook weer niet zo dat je zonder subwoofer de helft van het verhaal mist. Hoe dan ook mag je je negen op tien keer aan een aanzienlijk betere geluidsweergave verwachten als je een subwoofer toevoegt aan een stereo set-up. Omdat nu ook de laagste frequenties kunnen weergegeven worden, ontstaat immers een meer evenwichtig geluidsbeeld. En dat luistert een stuk prettiger.

Het is vreemd genoeg zelfs zo dat in veel gevallen ook het mid en het hoog beter lijken te worden. Een verklaring hiervoor zou kunnen zijn dat de versterker die normaal alle frequenties moet produceren, nu verlost wordt van de zware taak om de laagste frequenties op te hoesten. En dat hij daardoor meer ademruimte overhoudt om de overige frequenties weer te geven. Subwoofers beschikken in 99 van de 100 gevallen immers over een eigen, ingebouwde versterker. In dat geval hebben we het ook weleens over een ‘actieve’ sub.

Bij het weergeven van filmgeluid is de situatie anders. Dat komt omdat films vaak artificieel toegevoegde geluiden bevatten met véél sublaag erin. Dat is trouwens juist één van de elementen bij uitstek – samen met surroundgeluid – waarom het geluid in de betere (thuis)bioscoop zo opwindend klinkt.

Samengevat kunnen we stellen dat een subwoofer voor muziekweergave niet onmisbaar is, maar wel degelijk een significante meerwaarde biedt. In een thuisbioscoop daarentegen is een subwoofer eigenlijk niet weg te denken.

,

Een subwoofer zorgt niet alleen voor méér en beter laag – en dus ook voor een mooier totaalplaatje – maar geeft je ook een extra tool in handen om de laagweergave nog verder te verbeteren.

Los van het ruimere frequentiebereik, biedt een sub immers ook meer flexibiliteit bij de plaatsing van je weergevers. Gewone luidsprekers dien je op een specifieke manier op te stellen, wil je een coherent, natuurlijk klinkend stereobeeld overhouden. Als je een luidspreker plots een metertje of wat verschuift, hoor je dat meteen.

Behalve wanneer het frequenties betreft die zich in het gebied onder 80 Hz bevinden. Die horen we nog wel, maar waar ze exact vandaan komen horen we niet. En aangezien een subwoofer rond die frequentie zijn werk begint te doen – op voorwaarde dat je luidsprekers 80 Hz bij -0 dB kunnen weergeven is 80 Hz zo’n beetje de ideale overgangsfrequentie – kan je hem in dat opzicht plaatsen waar je wil.

Als er sublaag zou komen uit meerdere luidsprekers – bijvoorbeeld in een 5.1-systeem met heel grote luidsprekers – dan ontstaat er een complexe situatie: het sublaag dat uit een heleboel verschillende richtingen komt, gaat op een onvoorspelbare manier interageren met je kamer. Het resultaat is een chaos van jewelste en dus een weinig consistente laagweergave.


Met een subwoofer voorkom je dat scenario. Praktische bezwaren even buiten beschouwing gelaten, kan je hem immers plaatsen waar de interactie met de ‘staande golven’ in de kamer het gunstigst is. Dit kan je ofwel doen door de (complexe) theorie over staande golven te bestuderen – we hebben er in FWD Magazine eerder al een aantal artikelen aan gewijd – ofwel door te luisteren op welke positie de subwoofer de meest consistente (lees: met zo weinig mogelijk pieken en dalen) laagweergave produceert.

Ook het overbekende probleem dat al te grote luidsprekers niet welkom zijn in de huiskamer kan met een subwoofer grotendeels worden opgelost. Haal luidsprekers in huis waarvan het frequentiebereik doorloopt tot 80 Hz aan -0 dB en laat de rest over aan een subwoofer. Je luidsprekers zullen dan een stuk compacter zijn dan wanneer je voor exemplaren gaat die wél een stuk verder doorlopen onder de 80 Hz, al zullen de allerkleinste speakers uit de boot vallen. En de kwaliteit van je geluidsweergave gaat er nog op vooruit ook.

Als je een beetje uitkijkt, hoeft zo’n systeem met wat kleinere luidsprekers en een sub niet eens duurder te zijn.

,

Er bestaat een methode waarmee je door één subwoofer aan te schaffen hetzelfde effect krijgt als wanneer je er twee zou laten spelen, en die methode is niet eens ingewikkeld. Als het nog gekker moet, kan je er zelfs voor zorgen dat je sub klinkt alsof je er vier hebt staan! Het fenomeen dat dit mogelijk maakt noemen we
boundary gain.

Het komt erop neer dat een subwoofer 3 dB luider gaat spelen als je hem ergens tegen een muur plaatst. En 6 dB als je hem in een hoek van de kamer plaatst, waar hij invloed ondervindt van twee muren. Die 3 dB extra betekent dat de geluidsdruk verdubbelt; 6 dB extra is zelfs een verviervoudiging van de geluidsdruk. Een leuk weetje? Zeker, tenzij ook je buren deze website hebben gevonden en op dit eigenste moment hun sub tegen de scheidingsmuur aan het plaatsen zijn…

,

Veel fabrikanten bieden compacte 2.1- en 5.1-systemen aan die op een vergelijkbare manier functioneren. Vanaf een bepaalde overgangsfrequentie wordt het laag doorgespeeld naar een subwoofer, terwijl de rest van het frequentiegebied dan zonder veel moeite kan worden weergegeven door (zeer) kleine luidsprekertjes.

Helaas halen dat soort piepkleine luidsprekertjes de 80 Hz-ondergrens (met -0 dB) helemaal niet in de praktijk, zodat de subwoofer al op een veel hoger punt aan het werk moet. En dat is niet best, omdat het geluid dan al in het richtinggevoelige gebied zit.

Wat ook vaak voorvalt, is dat het frequentiebereik van de sub niet al te hoog reikt – op zich geen probleem – terwijl de overige luidsprekers niet diep genoeg in het frequentieregister delven om netjes aan te sluiten bij de overgangsfrequentie van de sub. Er valt dan doodleuk een gat in het frequentiegebied… en dat hoor je, zeker bij muziek.

Bovendien zijn de subwoofertjes die bij dergelijke budgetsystemen worden geleverd gewoonlijk niet in staat om de diepste bassen weer te geven. De term ‘subwoofer’ wordt hier dan ook misbruikt: in feite gaat het doodgewoon om (actieve) woofers.


,

Het is inmiddels wel duidelijk dat een subwoofer een belangrijke kwaliteitsverbetering met zich meebrengt, maar nu is het natuurlijk nog de vraag welke je best kiest en hoe je zo’n ding moet aansluiten. Eenvoudig gezegd zijn bij een subwoofer vier parameters van belang: de kastgrootte, de grootte en de maximale excursie van de driver(s) en het vermogen van de ingebouwde versterker.

Vanuit praktisch oogpunt willen we de kastgrootte graag zo beperkt mogelijk houden, maar dan moeten we toegevingen doen op het vlak van de geluidsdruk en/of van het bereik van de diepste frequenties die de sub kan weergeven. Gelukkig bestaat er een oplossing om dat te compenseren: een (veel) krachtigere versterker inbouwen.

Je kan daarmee ofwel de geluidsdruk opdrijven, ofwel een dieper laag uit de subwoofer persen. Een compromis tussen beide kan natuurlijk ook. Door de grootte van de driver en de excursie ervan te laten toenemen, kan je ook meer en diepere bassen produceren.

Een ander aandachtspunt is de constructie van de kast, die zwaar en erg stevig moet zijn om te voorkomen dat ze meetrilt. Afhankelijk van de bouw van de kast onderscheiden we ook verschillende soorten subwoofers. We hebben het dan meer bepaald over het onderscheid tussen een downfiring of een frontfiring ontwerp en een gesloten of een gepoorte kast.

Een downfiring subwoofer heeft z’n driver aan de onderkant van de kast zitten, wat betekent dat hij zich dicht bij de vloer bevindt. Aangezien de driver naar beneden gericht is, wordt eventuele harmonische vervorming – die kan aardig oplopen bij sommige subwoofers – niet direct naar de luisteraar gericht, waardoor deze minder storend is.

Verder kan de tegendruk die op die manier ontstaat in vergelijking met een vrij spelende frontfiring subwoofer ervoor zorgen dat de conus gelijkmatiger beweegt. Dat wil echter niet zeggen dat een downfiring subwoofer per definitie beter presteert dan een frontfiring ontwerp, waarbij de driver naar voor is gericht.

Het verschil tussen gesloten en gepoorte subwooferkasten zit ‘m vooral in de efficiëntie en de precisie. Een gesloten subwooferkast is minder efficiënt dan een kast die voorzien is van een baspoort, maar daar staat tegenover dat ze accurater speelt.

Wat de diameter van de conus betreft, mag je er ruwweg van uitgaan dat een 10 inch tot 12 inch exemplaar volstaat voor een kamer van ongeveer 20 vierkante meter. Voor grotere ruimtes kies je beter voor een sub met een diameter van 15 inch of meer.

En als je twijfelt over het aantal inches is de boodschap eenvoudig: naar boven afronden!

Gerelateerde artikelen

Reacties zijn gesloten.