Wat filosofische verhandelingen over "goed" geluid. Ofwel wanneer is een systeem Hifi.
Ruikt het als leer of klinkt het als spruitjes?
Laten we eerst eens een definitie geven van goed geluid. Goed geluid noemen we Hifi, een afkorting van High Fidelity ofwel een hoge natuurgetrouwheid. Het is dus zaak om met het weergeven van geluid de oorspronkelijke klank zo dicht mogelijk te benaderen.
Om dat te bereiken zullen we een aantal eigenschappen van geluid moeten onderscheiden. Ten eerste het frequentiebereik, wat zijn de laagste en hoogste tonen die weergegeven moeten worden. Ten tweede het pulsgedrag, hoe is het geluid opgebouwd. Ten derde de geluidsdruk, hoe hard was het originele geluid. Ten vierde de plaatsing, ofwel het ondefinieerbare.
Een van de belangrijkste eigenschappen van geluid en dus muziek is het frequentiebereik. Dit wil zeggen wat is de laagste toon en wat is de hoogste toon die aanwezig is. Normaliter wordt er bij Hifi een frequentiebereik van 20 Hz tot 20 kHz aangehouden.
Er zijn slechts twee apparaten in de geluidsketen die hier niet aan voldoen, dat zijn luidsprekers en oren. Vooral in het lage tonengebied komen veel luidsprekers in de problemen, simpelweg omdat voor een lage toon een grote box nodig is en wij zelf ook in de kamer willen. Daarnaast speelt ook de grootte van de kamer een rol.
Deel 330 door de langste lengte van een ruimte en je hebt de laagste toon die in die ruimte weergegeven kan worden. Voor de gemiddelde kamer is dat ongeveer 35 Hz.
In het hoge tonengebied zijn het onze oren die het af laten weten. Bij onze geboorte halen we nog vrolijk de 20 kHz, maar dat weten we dan niet, en als we eindelijk weten wat we horen, dan is onze grens al gedaald naar 18 kHz
Erger nog, als we eindelijk geld hebben voor een goed systeem is de bovengrens van de gemiddelde mens al gedaald tot 16 kHz Eén troost, de muzikant of componist heeft hetzelfde probleem.
Toch is het belangrijk dat de apparatuur in staat is om een zo groot mogelijk frequentiegebied weer te geven, al horen we het niet, het speelt toch een rol in de beleving van muziek.
Een minder bekende eigenschap van geluid is het pulsgedrag, dit geeft aan hoe het geluid is opgebouwd. Vergelijk eens het geluid van een viool met een drumstel, en het pulsgedrag wordt duidelijk. Een vioolklank heeft een langzaam opzwellende toon, daar waar een klap op een drumstel een heel andere opbouw heeft.
Willen we pulsen goed kunnen weergeven, is het belangrijk dat de versterker een snelle stijgtijd ofwel "Slew Rate" heeft. Dit wordt uitgedrukt in Volts per milliseconde. Belangrijker zijn hier echter (alweer) de speakers. Logischerwijs heeft een kleine speaker hier een voorsprong, een kleinere speaker heeft immers een lichtere conus en is dus makkelijker in beweging te zetten dan een grotere speaker.
Helaas kan een kleinere speaker minder laag produceren dan een grotere speaker, en willen we ook graag laag. Om dat dilemma op te lossen kunnen we gebruik maken van een hoorn, een speaker die in een hoorn gemonteerd zit krijgt een hoger rendement, dat wil zeggen hij maakt meer lawaai op hetzelfde vermogen. Dus hoeft de conus minder te bewegen om hetzelfde geluid te produceren.
Zodoende is het mogelijk om een beter pulsgedrag te realiseren. De voordelen van een hoornsysteem zijn talloos, en er is slechts een klein nadeel.
Ook voor de hoorn geldt dat de laagste toon die weergegeven kan worden afhankelijk is van de grootte van de hoorn, en omdat we nog steeds zelf ook graag in de kamer willen moeten we een truc toepassen.
De eerste truc die werd toegepast is het opvouwen van de hoorn. De beste truc is nog steeds van Paul William Klipsch, maak een box die in een hoek staat, en laat de wanden die aansluiten de laatste wanden van de hoorn zijn. Resultaat is de grootst mogelijke hoorn, nl net zo groot als de ruimte van de kamer.
Wat betreft de natuurgetrouwheid van de geluidsweergave is de pulsweergave van een systeem belangrijker dan het frequentiebereik.
Ooit een klassiek concert bezocht ? Ooit Pink Floyd live gehoord ? Geluidsdruk is het minst besproken deel van Hifi. Logisch, want de gemiddelde verkoper van Hifi kan je geen enkel systeem laten horen wat Pink Floyd op oorlogssterkte kan weergeven. Het probleem zit hem simpelweg in rendement.
Het rendement van een box wordt aangeven in dB/W, ofwel hoeveel decibel geluidsdruk produceert deze box met 1 Watt versterkervermogen. Decibellen is wat het menselijke oor als hardheid ervaart. De schaal van Decibel loopt van 0dB (absolute stilte) tot ca. 140 dB (je oor in de uitlaat van een opstijgende straaljager).
Praktisch gezien loopt de schaal van 20 dB (gehoordrempel, ruisen van bloed in de oren) tot ca 120 dB (voor veel mensen net onder de pijngrens). Een gemiddeld popconcert en klassieke uitschieters geven muziek weer met 120 dB.
Nu het rekenwerk met Decibellen, vermogens en rendement.
Regel 1: Het rendement is wat een speaker / box aan geluidsdruk produceert met 1 Watt vermogen.
Regel 2: Een toename van geluidsdruk met 3 dB is voor het menselijk oor waarneembaar.
Regel 3: Om geluid 3 dB harder te krijgen is een verdubbeling van het vermogen noodzakelijk.
Regel 4 : Om geluid 10 dB harder te krijgen is een vertienvoudiging van het vermogen noodzakelijk.
'Reuze interessant, maar wat heb ik eraan in de praktijk!' OK we kopen een gemiddeld Hifi systeem, dit heeft een rendement van 83 dB en een vermogen van 100 Watt. Nu volgen we de rekenregels : Regel 1 We hebben een rendement van 83 dB met 1 Watt. Regel 4 ( 2 x ) op 10 Watt produceren we 93 dB geluidsdruk, op 100 Watt produceren we 103 dB geluidsdruk. Dit is dus ver onder het niveau van wat er ooit door de muzikant / componist bedoeld is !!!!
Let wel : wil je een fatsoenlijk stukje achtergrondmuziek is er niets aan de hand, maar wil je Hifi dan heb je een probleem.
Nu kopen we een ander systeem ( hoe zou hij aan dit voorbeeld komen ?? ). De boxen hebben een rendement van 104 dB. De versterker heeft een vermogen van 400 Watt. Regel 1 : We hebben een rendement van 104 dB met 1 Watt. Nu Regel 4 ( 2 x ) en Regel 3 ( 1 x ) uiteindelijke geluidsdruk : 127 dB ( en 100 Watt reserve ). Hiervan is niet alleen Roger Waters onder de indruk, maar zelfs Bach zou ervan opzien.
De bedoeling is natuurlijk niet om de gehele omgeving van je muzikale smaak op de hoogte te brengen, maar een beetje reserve voor de hardere passages in de muziek is wel mooi meegenomen.
Gek he, we noemen het echt luidspreker....
Het moeilijkste en tevens makkelijkste onderwerp. Zet een plaat ( wat is dat ? ) of CD op, doe je ogen dicht en luister. Staat Tracy Chapman in de kamer? Zitten de blazers links achter de strijkers? Voel je de wind van de helikopter?
Als het antwoord nee is heb je een probleem met de plaatsing of definitie van het geluid. Er zijn een aantal factoren die de definitie van het geluid beïnvloeden, laten we er eens een paar op een rijtje zetten. Om te beginnen de dempingsfaktor van de versterker. Dit is een getal ( liefst boven de 100 ) wat aangeeft hoe goed de versterker ongewenste trillingen van de speakers kan opvangen.
Vooral in het lage tonengebied is de dempingsfaktor erg belangrijk, het vangt het ongewenst natrillen van de speaker op en geeft zo een betere definitie.
Er zijn gelukkig diverse mogelijkheden om de geluidskwaliteit van een systeem te verbeteren zonder ( veel ) geld uit te geven. Zorg dat de speakers niet te ver uit elkaar staan, liefst ongeveer de helft van je luisterafstand. Investeer in een fatsoenlijke, niet te lange, speakerkabel.
Probeer zo min mogelijk gebruik te maken van Equalizers en toonregeling, experimenteer liever met de plaatsing van de boxen. Een box die op de grond staat geeft meer laag bijvoorbeeld.