Techniek 1

'De frequentie respons van een PA-luidspreker'


Dit is wat de frequentie respons van de spreker onthult aan planners en PA-enthousiastelingen

Meetingenieurs, AV-installateurs en akoestici kunnen de frequentierespons lezen als een open boek. Bij veel projecten is het echter ook handig voor volgende gebruikers, planners en architecten om te weten wat de frequentierespons van de speaker aangeeft. Dit maakt het gemakkelijker om de frequentierespons volledig te begrijpen en een beter begrip te hebben van PA-technologie . We zijn er zeker van dat onze samenvatting over de frequentierespons van luidsprekers zal helpen. Dit artikel kan u een idee geven bij het uitleggen van de selectie van luidsprekers aan uw klanten of om er vanuit een ander oogpunt naar te kijken.



Dit artikel laat je zien:

  • De frequentierespons van de luidspreker geeft de lineariteit van verschillende frequenties aan.
  • Een rechte frequentierespons betekent: weinig variatie in het volume van de speaker ten opzichte van de afgespeelde frequentie.
  • Een grafiek geeft de frequentierespons weer.
  • Hoe de frequentierespons te interpreteren.
  • U moet de weergave van de frequentierespons kritisch analyseren.

Wat is de frequentierespons van de luidspreker?

Strikt genomen zijn er meerdere 'frequentieresponsen'. De frequentierespons van een luidspreker verwijst echter meestal naar de frequentierespons van de geluidsdruk. Voor praktische toepassingen is dit een belangrijk detail voor de installateur en gebruiker.

De frequentierespons laat zien hoe gelijkmatig een luidspreker de volledige bandbreedte reproduceert, van zeer lage tot zeer hoge tonen.

Een audiomeetsysteem genereert testsignalen met frequenties in instelbare bereiken. Dit frequentiebereik is vaak het bereik van 20-20.000 Hz omdat het overeenkomt met het bereik van het menselijk gehoor. De testsignalen gaan via een versterker naar de te meten speaker. De weergave van de frequenties door de luidspreker wordt vervolgens gemeten met een hoogwaardige detectiemicrofoon.

Een goede spreker moet alle frequenties met hetzelfde geluidsdrukniveau weergeven over het gehele te meten frequentiebereik. U zult zien dat het geluidsdrukniveau daalt in het onderste frequentiebereik (bas) en in het bovenste frequentiebereik (hoge tonen). Het stralingsbereik van de speaker wordt vermeld binnen gedefinieerde limieten waarbij de SPL met een bepaald maximum is gedaald. waarde in dB. Afhankelijk van de fabrikant zijn deze limieten gespecificeerd op -3 dB, -6 dB en vaak ook op -10 dB.


Hoe geven meetingenieurs de frequentierespons van een luidspreker weer?

We geven de frequentierespons weer met een grafiek in een coördinatensysteem. Dit coördinatensysteem laat zien hoe geluidsdruk en frequentie van het gereproduceerde geluid in een luidspreker met elkaar verband houden. Dus als we een spreker willen beoordelen op basis van de frequentierespons, moeten we rekening houden met twee grootheden:

  1. De frequenties die de luidspreker weergeeft, dwz toonhoogtes in Hertz. Dit wordt weergegeven op de X-as in het coördinatensysteem.
  2. De geluidsdruk (geluidsniveau), dat wil zeggen in eenvoudige bewoordingen het volumeniveau in decibel. Dit wordt weergegeven op de Y-as in het coördinatensysteem.


Een voorbeeld:

Een voordeel van deze grafiek, is dat men speakers op het eerste gezicht kan vergelijken. U kunt de grafieken van meerdere sprekers naast elkaar in het coördinatensysteem invoeren. Bij het evalueren van frequentieresponsies spreken akoestische specialisten vaak van een rechte, lineaire of gelijkmatige frequentierespons. Hoe rechter de grafiek, hoe minder het volumeniveau van de luidspreker verandert ten opzichte van de toonhoogte.
Een ideale (dwz fictieve) luidspreker heeft dus een totaal gelijkmatige frequentierespons.

Wees voorzichtig bij het lezen van het coördinatensysteem: de Y-as begint niet bij 0 dB. Het begint bij het volumeniveau van de speaker op 20 Hz. Dit is op zijn beurt het startpunt van de X-as.


De interpretatie van de frequentierespons: ons gehoor neemt niet alle afwijkingen op dezelfde manier waar

Let vooral op opwaartse uitwijkingen in de frequentierespons. Kleine fluctuaties van 1 tot 3 dB zijn volkomen normaal in 100 V-technologie. Vanaf 4 dB ervaren we deze fluctuaties echter als steeds irritanter, vooral bij hogere frequenties. Je moet hier onderscheid maken: bij een gelijke fluctuatie merken we eerder een opwaartse afwijking dan een neerwaartse afwijking. Kleine dalingen in de frequentierespons zijn daarom niet zo significant als pieken. Afhankelijk van de frequentie kunnen we ook een andere perceptie van de irritatie hebben.

Bijzonder irritant vinden we een frequentierespons met sterke opwaartse afwijkingen tussen 2.000 en 6.000 Hz.

Het hangt echter ook af van de mate van afwijking. Als de speaker het niveau met 5 dB verhoogt bij 1.600 Hz, wordt dit ook onaangenaam, afhankelijk van de toepassing.


Het basbereik in de frequentierespons (tot 150 Hz)

Bekijk eerst de linkerkant van de frequentierespons. Het lage basbereik is 20-40 Hz. Zeker in de PA range zijn er nauwelijks speakers die bij 40 Hz hun gemiddelde volumeniveau halen. Zelfs bij 40-100 Hz hebben veel PA-luidsprekers en 100 V-luidsprekers een probleem. Dit is acceptabel en zeker niet verrassend: vooral kleine luidsprekers die vaak in het 100 V-bereik worden gebruikt, hebben vanwege hun grootte een probleem in dit basbereik. Dit is vaak onbeduidend omdat PA-luidsprekers vaak achtergrondgeluid geven en frequenties onder de 100 Hz niet zo belangrijk zijn. Als richtlijn: de laagste grondtoon van een normaal gestemde gitaar is 82 Hz.


Oriëntatie voor het basbereik:

  • Te veel nadruk in het basbereik zal resulteren in een dof en enigszins gedempt geluid.
  • De meeste mannenstemmen hebben een grondtoon van 100-150 Hz en een frequentiebereik van 80-12.000 Hz.
  • Een dal van 100-150 Hz kan de warmte van een muziekreproductie halen. Dit is echter vaak onkritisch met achtergrondmuziek. Voor primaire PA-toepassingen moet een luidspreker worden geselecteerd die al een bepaald volumeniveau bereikt vanaf 100 Hz. Dit zou bijvoorbeeld de PA-luidspreker PAB-308 / WS kunnen zijn .


De PAB-308 / SW heeft een frequentierespons met een gemiddelde geluidsdruk van ca. 93 dB bij een Watt geleverd vermogen en een meetafstand van 1 m. Het -3 dB-punt in het lage frequentiebereik ligt op ca. 100 Hz en het -10 dB-punt op ca. 60 Hz. Net onder de 20.000 Hz daalt de geluidsdruk erg sterk. Dit luidsprekersysteem kan worden toegewezen aan een frequentiebereik van 60-20.000 Hz (-10 dB).

Het middenbereik in de frequentierespons (150-2.000 Hz)

Het bereik tussen 200 en 400 Hz is vooral belangrijk voor een hoogwaardige muziekweergave. Het is verantwoordelijk voor het rijke, brede en aangename geluid dat het geluidspatroon aanvult. De meeste akoestische instrumenten liggen tussen 200 en 1.000 Hz.

Frequentiebereik van een met zeer lineaire respons in het belangrijke bereik tussen 200 en 1.000 Hz. Tegenwoordig bieden zelfs 100 V-luidsprekers zoals deze geluidskolom een stabiele frequentierespons:

Oriëntatie voor het middenbereik:

Aanzienlijke verhogingen net onder de 400 Hz maken het geluid wat zachter maar ook minder dynamisch.

Boosts boven de 1.000 Hz hebben de neiging om meer druk, meer punch en een nogal opdringerig, helder geluid te geven.


Vrouwenstemmen hebben vaak een grondtoon van net boven de 200 Hz. Het stembereik met hoge tonen beslaat het bereik van ongeveer 150-13.000 Hz.


Met valleien van 100-1.000 Hz mag je een speaker verwachten die de nadruk legt op hoge frequenties. Als dit bereik gemiddeld aanzienlijk afneemt, levert de speaker geen full range geluid. De spreker produceert mogelijk niet zo'n breed en warm geluid als een altviool of vleugel bij een live optreden.


Het hoge bereik in de frequentierespons (2.000-20.000 Hz)

Wanneer de hoge frequenties hoog zijn, legt de spreker de nadruk op instrumenten zoals akoestische gitaren, violen of delen van hoge stemmen. Sterke pieken zijn vooral irriterend tussen 2.000 Hz en 6.000 Hz, waardoor de spreker tot op zekere hoogte giert. Het menselijk oor is bijzonder gevoelig voor dit bereik.

Oriëntatie voor het hoge bereik:

  • Als een luidspreker vooral de nadruk legt op de hoge frequenties, kan dit een meer metalig geluid geven.
  • Te veel relatief vermogen in het bereik rond de 3.000 Hz kan resulteren in een zeer dynamisch en ietwat agressief geluid.
  • Met sterke dalen in dit bereik wordt het geluid gedempt en on-dynamisch of in het ergste geval 'mompelt' de luidspreker.
  • Het bereik vanaf 14.000 Hz kan echter worden verwaarloosd voor backbround muziektoepassingen.


Let op: analyseer kritisch de weergave van de frequentierespons

De grafieken voor de frequentierespons voldoen niet aan een norm. Daarom is het mogelijk om het visuele uiterlijk van de frequentierespons te veranderen door het coördinatensysteem aan te passen. Als de grafiek met een grotere spreiding wordt gemaakt, ziet deze er rechter uit en heeft dus 4-5 dB of een grote afwijking niet meer zo'n impact. Kijk dus goed naar de assen:

  1. Hoe groot zijn de stappen in decibel op de X-as? Is het nodig om de lengte van de as op deze manier uit te rekken?
  2. Hetzelfde geldt voor de Y-as: waar begint hij en waar eindigt hij? Begint het bij 50 Hz in plaats van 20 Hz en laat dus gewoon een hoorbaar frequentiebereik achterwege?


Hoe de frequentierespons onafhankelijk van het display te analyseren

Controleer vooraf het volumeniveau van de luidspreker met een gemiddeld vermogen van 1 W. Dit geeft u een geschatte waarde voor het analyseren van de frequentierespons. Dit maakt het gemakkelijker om te zien hoeveel de afwijking is bij een bepaalde frequentie ten opzichte van de gemiddelde decibel. Heeft de speaker gemiddeld 89 dB maar een dal van 6 dB? U kunt dit zien ongeacht het type grafische presentatie.


We hopen dat dit artikel je een beetje inzicht heeft gegeven, mocht je meer willen weten, neem dan contact met ons op via de mail of de telefoon 0512-300800


Share by: