Als er één luidsprekerspecificatie is die het bekijken waard is, dan is het wel de gevoeligheidsclassificatie. Gevoeligheid vertelt je hoeveel volume je krijgt van een luidspreker met een bepaald vermogen. Het kan niet alleen uw keuze van luidspreker beïnvloeden, maar ook uw keuze van stereo-ontvanger/versterker. Gevoeligheid is een integraal onderdeel van Bluetooth-luidsprekers, soundbars en subwoofers, ook al vermelden die producten mogelijk niet de specificatie.
Wat gevoeligheid betekent
Luidsprekergevoeligheid spreekt voor zich als je eenmaal begrijpt hoe het wordt gemeten. Begin met het plaatsen van een meetmicrofoon of SPL (geluidsdrukniveau) meter op precies één meter afstand van de voorkant van de luidspreker. Sluit vervolgens een versterker aan op de speaker en speel een signaal af; je wilt het niveau aanpassen zodat de versterker presteert slechts één watt van stroom naar de spreker. Bekijk nu de resultaten, gemeten in decibel (dB), op de microfoon of SPL-meter. Dat is de gevoeligheid van de spreker. Hoe hoger de gevoeligheidsclassificatie van een luidspreker, hoe luider deze zal spelen met een bepaald wattage. Sommige luidsprekers hebben bijvoorbeeld een gevoeligheid van ongeveer 81 dB of zo. Dit betekent dat ze met een vermogen van één watt slechts een matig luisterniveau leveren. Wilt u 84 dB? Je hebt twee watt nodig – dit komt doordat elke extra 3 dB aan volume het dubbele van het vermogen vereist. Wil je een paar mooie en luide pieken van 102 dB in je thuisbioscoopsysteem? Je hebt 128 watt nodig. Gevoeligheidsmetingen van 88 dB zijn ongeveer gemiddeld. Alles onder de 84 dB wordt als een nogal slechte gevoeligheid beschouwd. De gevoeligheid van 92 dB of hoger is zeer goed en moet worden gezocht.
Zijn efficiëntie en gevoeligheid hetzelfde?
Ja en nee. Je zult de termen vaak zien gevoeligheid en efficiëntie door elkaar gebruikt in audio, wat goed is. De meeste mensen zouden moeten weten wat je bedoelt als je zegt dat een spreker heeft 89 dB efficiëntie. Technisch gezien zijn efficiëntie en gevoeligheid verschillend, ook al beschrijven ze hetzelfde concept. Gevoeligheidsspecificaties kunnen worden omgezet naar efficiëntiespecificaties en vice versa. Efficiëntie is de hoeveelheid stroom die naar een luidspreker gaat en daadwerkelijk wordt omgezet in geluid. Deze waarde is meestal minder dan één procent, wat aangeeft dat het grootste deel van het vermogen dat naar een luidspreker wordt gestuurd, in warmte en niet in geluid terechtkomt.
Hoe gevoeligheidsmetingen kunnen variëren
Het komt zelden voor dat een luidsprekerfabrikant in detail beschrijft hoe ze de gevoeligheid meten. De meeste geven er de voorkeur aan om je te vertellen wat je al weet; de meting is gedaan bij één watt op één meter afstand. Helaas kunnen gevoeligheidsmetingen op verschillende manieren worden uitgevoerd. Je kunt de gevoeligheid meten met roze ruis. Roze ruis fluctueert echter in niveau, wat betekent dat het niet erg nauwkeurig is, tenzij je een meter hebt die gemiddelden over meerdere seconden uitvoert. Roze ruis staat ook niet veel toe om de meting te beperken tot een specifieke audioband. Een luidspreker waarvan de bas bijvoorbeeld met +10 dB is versterkt, zal een hogere gevoeligheidsclassificatie vertonen, maar het is eigenlijk vals spelen vanwege alle ongewenste bas. Men zou wegingscurves kunnen toepassen – zoals A-weging, die zich richt op geluiden tussen ongeveer 500 Hz en 10 kHz – op een SPL-meter om de extreme frequenties uit te filteren. Maar dat is extra werk. Velen geven er de voorkeur aan de gevoeligheid te evalueren door metingen van de frequentierespons op de as van luidsprekers bij een ingestelde spanning. Dan zou je het gemiddelde nemen van alle responsgegevenspunten tussen 300 Hz en 3.000 Hz. Deze aanpak is erg goed in het leveren van herhaalbare resultaten met een nauwkeurigheid tot ongeveer 0,1 dB. Maar dan is er nog de vraag of gevoeligheidsmetingen echovrij of in de kamer zijn gedaan. Een echovrije meting houdt alleen rekening met het geluid dat door de luidspreker wordt uitgezonden en negeert reflecties van andere objecten. Dit is een favoriete techniek, omdat het herhaalbaar en nauwkeurig is. Metingen in de kamer geven u echter een meer realistisch beeld van de geluidsniveaus die door een luidspreker worden uitgezonden. Maar metingen in de kamer geven u meestal een extra 3 dB of zo. Helaas vertellen de meeste fabrikanten u niet of hun gevoeligheidsmetingen echovrij of in de kamer zijn – het beste geval is wanneer ze u beide geven, zodat u het zelf kunt zien.
Wat heeft dit te maken met soundbars en Bluetooth-luidsprekers?
Is het je ooit opgevallen dat luidsprekers met interne voeding, zoals subwoofers, soundbars en Bluetooth-luidsprekers, bijna nooit hun gevoeligheid vermelden? Deze luidsprekers worden beschouwd als gesloten systemen, wat betekent dat de gevoeligheid (of zelfs het vermogen) er niet zoveel toe doet als het totale volume dat door het apparaat kan. Het zou leuk zijn om gevoeligheidsclassificaties te zien voor de luidsprekerdrivers die in deze producten worden gebruikt. Fabrikanten aarzelen zelden om de kracht van interne versterkers te specificeren, waarbij ze altijd indrukwekkende cijfers aanhalen, zoals 300 W voor een goedkope soundbar of 1.000 W voor een home-theater-in-a-box-systeem. Maar vermogenswaarden voor deze producten zijn om drie redenen bijna zinloos:
- De fabrikant vertelt je bijna nooit hoe het vermogen wordt gemeten (maximaal vervormingsniveau, belastingsimpedantie, etc.) of dat de voeding van het apparaat daadwerkelijk zoveel sap kan leveren.
- Het vermogen van de versterker vertelt je niet hoe hard het apparaat zal spelen, tenzij je ook de gevoeligheid van de luidsprekerdrivers kent.
- Zelfs als de versterker zoveel vermogen levert, weet je niet of de luidsprekerdrivers het vermogen aankunnen. Soundbar- en Bluetooth-luidsprekerstuurprogramma’s zijn meestal vrij goedkoop.
Laten we zeggen dat een soundbar, met een vermogen van 250 W, in werkelijk gebruik 30 watt per kanaal levert. Als de soundbar zeer goedkope drivers gebruikt — laten we gaan met een gevoeligheid van 82 dB — dan is de theoretische output ongeveer 97 dB. Dat zou een behoorlijk bevredigend niveau zijn voor gaming en actiefilms! Maar er is slechts één probleem; die drivers kunnen misschien maar 10 watt aan, wat de soundbar zou beperken tot ongeveer 92 dB. En dat is niet echt luid genoeg voor meer dan gewoon tv-kijken. Als de soundbar drivers heeft met een gevoeligheid van 90 dB, dan heb je slechts acht watt nodig om ze naar 99 dB te duwen. En met een vermogen van acht watt is de kans veel kleiner dat de coureurs over hun limieten worden geduwd. De logische conclusie die hier moet worden getrokken, is dat intern versterkte producten, zoals soundbars, Bluetooth-luidsprekers en subwoofers, moeten worden beoordeeld door de totale volume ze kunnen leveren en niet door puur wattage. Een SPL-classificatie op een soundbar, Bluetooth-luidspreker of subwoofer is zinvol omdat het u een realistisch idee geeft van welke volumeniveaus de producten kunnen bereiken. Een wattage doet dat niet. Hier is nog een voorbeeld. De VTF-15H subwoofer van Hsu Research heeft een versterker van 350 watt en levert een gemiddelde van 123,2 dB SPL tussen 40 en 63 Hz. De Atmos-subwoofer van Sunfire – een veel kleiner ontwerp dat veel minder efficiënt is – heeft een versterker van 1400 watt, maar gemiddeld slechts 108,4 dB SPL tussen 40 en 63 Hz. Het is duidelijk dat wattage hier niet het verhaal vertelt. Het komt niet eens in de buurt. Vanaf 2017 is er geen industriestandaard voor SPL-classificaties voor actieve producten, hoewel er redelijke praktijken zijn. Een manier om dit te doen is om het product op het maximale niveau te zetten dat het kan bereiken voordat vervorming verwerpelijk wordt (veel, zo niet de meeste, soundbars en Bluetooth-luidsprekers kunnen op vol volume werken zonder aanstootgevende vervorming), en meet vervolgens de uitvoer op één meter met behulp van een -10 dB roze ruissignaal. Het is natuurlijk subjectief om te beslissen welk niveau van vervorming verwerpelijk is; de fabrikant zou in plaats daarvan echte vervormingsmetingen kunnen gebruiken, genomen bij de luidsprekerdriver. Het is duidelijk dat er behoefte is aan een branchepanel om praktijken en standaarden te creëren voor het meten van de actieve output van audioproducten. Dit is wat er gebeurde met de CEA-2010-standaard voor subwoofers. Door die standaard kunnen we nu een heel goed beeld krijgen van hoe hard een subwoofer daadwerkelijk zal spelen.
Is gevoeligheid altijd goed?
Je vraagt je misschien af waarom fabrikanten geen luidsprekers maken die zo gevoelig mogelijk zijn. Het is meestal omdat er compromissen moeten worden gesloten om bepaalde niveaus van gevoeligheid te bereiken. De conus in een woofer/driver kan bijvoorbeeld lichter worden gemaakt om de gevoeligheid te verbeteren. Maar dit resulteert waarschijnlijk in een flexibelere kegel, die de algehele vervorming zou vergroten. En wanneer luidsprekertechnici ongewenste pieken in de respons van een luidspreker elimineren, moeten ze meestal de gevoeligheid verminderen. Het zijn dus aspecten als deze die fabrikanten moeten uitbalanceren. Maar alles bij elkaar genomen, is het kiezen van een luidspreker met een hogere gevoeligheidsclassificatie meestal een betere keuze. Je betaalt misschien iets meer, maar dat is het uiteindelijk waard.
