Luidspreker

Een luidspreker is een component waarmee elektrische signalen worden omgezet in geluid. Om te begrijpen hoe luidsprekers (speakers) werken, moet je eerst weten wat geluid precies is.

In ons oor bevindt zich het zeer dunne trommelvlies. Wanneer het trommelvlies trilt, interpreteren de hersenen deze trillingen als geluid. Om het trommelvlies aan het trillen te brengen zijn snelle luchtdrukveranderingen nodig. Een object produceert geluid wanneer het trilt in de lucht. 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. Het geluid spectrum drukken we uit in een frequentie (aantal trillingen per seconde).

Frequentie geven we aan in de eenheid Hertz(Hz). Voor het gehoor ligt dit tussen ongeveer de 20 Hz en 20 kHz.(20Hz – 20.000Hz)

“20 Hz zijn lage tonen, hoe hoger de frequentie des te hoger het geluid”

Dit doet zich ook voor wanneer een speaker in trilling gebracht wordt. Ondanks dat er talloze uitvoeringen van luidsprekers zijn (in de volksmond ook wel speaker genoemd) is het doel van alle luidsprekers hetzelfde, het produceren van luchttrillingen.

Belangrijkste typen luidsprekers:

– Eektromagnetische luidspreker

– Elektrodynamische luidspreker (meest gebruikte luidspreker)

– Bandluidspreker – Elektrostatische luidspreker

– Elektreetsystemen

– Piëzo-elektrische luidspreker of keramische luidsprekers

– Plasmaluidsprekers, ook wel ionische luidsprekers of plasmatweeters genoemd.

Soms wordt een luidspreker voorzien van een hoorn ter versterking van het geproduceerde geluid, men spreekt dan van een hoornluidspreker.

elektrodynamische luidspreker

De meeste luidsprekers werken doordat de in de tijd variërende elektrische stroom door een spoel (de zogenaamde spreekspoel) loopt die in een constant magnetisch veld is opgehangen. De windingen van de spoel ondervinden hierdoor een lorentzkracht. De spoel is bevestigd aan de luidsprekerconus. Dat is een kegelvormig membraan, licht van gewicht en vaak van papier of kunststof gemaakt. Het gevolg is dat de conus op dezelfde manier als de door de spoel lopende stroom gaat bewegen en daarmee de lucht in trilling brengt. Bij sommige luidsprekers is de spoel verwerkt in een relatief groot membraan dat tussen magneetstrips is gespannen.

Bandluidspreker of Ribbon Tweeter

Het werkingsprincipe van de bandluidspreker (Engels: Ribbon tweeters) is hetzelfde als bij de dynamische luidspreker. In plaats van membraan en spoel produceert een zeer dun metalen bandje de geluidstrillingen. Dat bandje fungeert dus in feite als een spoel met één wikkeling. De bandluidspreker bestaat uit een geplooide strook dunne aluminiumfolie of een ander zeer licht metaal dat opgehangen wordt tussen twee polen van een zeer sterke magneet. Het audiosignaal wordt toegevoegd aan beide uiteinden van de strook. Rond de geplooide strook ontstaat zo een variërend magnetisch veld dat interactief is met het magnetisch veld tussen de twee vaste magneten. Bij dit type is er een dun reepje metaalfolie gespannen tussen twee magneetpolen. De stroom uit de versterker loopt door deze metaalfolie en veroorzaakt krachten op de folie die geluid (trilling) produceren.

Voor- en nadelen:

– Voordeel van bandluidsprekers is dat ze een uiterst geringe bewegende massa hebben en daardoor is er een zeer getrouwe weergave van de hoge frequenties.

– Nadeel is de relatief hoge kostprijs en de kwetsbaarheid van het bandje, zowel voor invloeden van buitenaf (wind) als overbelasting. Bandluidsprekers worden uitsluitend gebruikt voor het weergeven van de hoge frequenties of tonen en zijn kwalitatief zeer hoogstaand.