Luidsprekerverzwakker met constante impedantie
Er kunnen zich gevallen voordoen waarin het wenselijk is de weergavesterkte van luidsprekers individueel te regelen, dus niet door de volumeknop terug te draaien, maar door gebruik te maken van een regelbare verzwakker. Bijvoorbeeld wanneer u extra luidsprekers in de keuken of op zolder plaatst, terwijl de versterker in de huiskamer staat. Een verzwakker, die u in de luidsprekerkast bouwt, bespaart dan een hoop geloop. Ook kan het nodig zijn het rendement van één van de luidsprekers van een twee- of driewegcombinatie te corrigeren.
De behoefte aan luidsprekerverzwakkers kan zich verder nog voordoen wanneer in een ruimte een aantal luidsprekers of luidsprekercombinaties verspreid opgesteld staan. Met individuele regelaars kan dan de geluidssterkte van elke luidspreker zo worden ingesteld, dat een egale geluidsverdeling ontstaat. In dit artikel worden enkele ideetjes voor luidsprekerverzwakkers aan de hand gedaan.
Constante impedantie
Zoals bekend is, wordt van een versterker altijd opgegeven welke impedantie (= wisselstroomweerstand) de luidspreker of luidsprekercombinatie moet hebben, die erop wordt aangesloten. Gewoonlijk bedraagt deze 8 ohm. Luidsprekerverzwakkers berusten op het principe dat een deel van de versterkerenergie door weerstanden wordt opgesoupeerd, zodat er minder overblijft voor de luidspreker.
Als men met dit doel voor ogen een weerstand in serie met of parallel aan de luidspreker schakelt, zal echter de totale impedantie veranderen. Heeft de luidspreker, die verzwakt moet worden, van zichzelf al de juiste impedantie voor de betrokken versterker, dan kan deze methode dus niet worden toegepast. Is de impedantie van de luidspreker echter lager dan vereist is (b.v. een 4-ohm luidspreker en een 8-ohm versterker), dan kan wel een weerstand in serie worden geplaatst. In "Luidsprekerbehuizingen voor zelfbouw" is dit bij verschillende luidsprekercombinaties toegepast.
Uiteraard is dit alleen mogelijk als vooraf de juiste mate van verzwakking bepaald is en een luidspreker met de gewenste eigen impedantie beschikbaar is.
In alle andere gevallen is het nodig een verzwakker te nemen waarvan de impedantie constant is. Zo'n verzwakker bestaat uit twee weerstanden van een bepaalde waarde; één komt parallel aan en de andere in serie met de luidspreker te staan (zie afb. 1).
Afb. 1
In de tabel is de verzwakking aangegeven die met verschillende weerstandswaarden kan worden bereikt. Deze tabel geldt voor 8-ohm luidsprekers. In "Luidsprekerbehuizingen voor zelfbouw" zijn enkele van deze weerstandscombinaties toegepast.
Afb. 2
Omschakelbare verzwakkers
Een omschakelbare verzwakker kan worden samengesteld door middel van een schakelaar, die telkens één van de weerstandscombinaties uit de tabel inschakelt. In de eerste stand van deze schakelaar zou dan de luidspreker direct op de versterkeruitgang kunnen worden aangesloten, waarbij dus geen verzwakking optreedt. Een elegantere oplossing is aangegeven in afb. 2, waarbij zogenaamde "weerstandsbomen" zijn toegepast. Deze zijn zodanig afgetakt, dat in elke stand de juiste weerstandswaarden ontstaan. Behalve in de uiterste standen worden R1 en R2 gevormd door een aantal in serie geschakelde weerstanden. De weg te werken versterkerenergie verdeelt zich dan over deze weerstanden, zodat ze in het algemeen een kleinere belastbaarheid kunnen hebben dan in het geval dat voor elke stand van de schakelaar aparte weerstanden worden gebruikt. In positie 4 (9 dB verzwakking) bijvoorbeeld is R1= 2,2 + 1,5 + 1,5 = 5,2 Ω en R2 = 0,68 + 0,47 + 0,47 + 1 + 1,8 = 4,42 Ω.
Deze regelbare verzwakker maakt stappen van ongeveer 3 dB, die gunstig zijn voor normale regeltoepassingen. Een stap van 3 dB is namelijk net waarneembaar, terwijl bij een verzwakking van 22 dB de luidspreker nog net wat geluid voortbrengt. In de laatste stand (stand 9) is de luidspreker kortgesloten en gaat alle versterker-energie verloren in de R1-"boom", die een totale weerstand heeft van 8 ohm.
Denkt u er om dat buisversterkers nooit onbelast mogen werken? Bij transistorversterkers kan dat geen kwaad, maar het verdient toch de voorkeur de schakeling van afb. 2 toe te passen, waarbij in de laatste stand van de schakelaar de belasting gevormd wordt door de R1-boom. U kunt gebruik maken van een schakelaar met elf standen en twee "dekken", waarbij u de weerstanden tussen de aansluit-lipjes monteert, zoals in afb. 3 is getekend. De opgegeven belastbaarheid van de weerstanden geldt voor een versterkervermogen van 10 watt.
Wilt u een verzwakker maken voor bij voorbeeld een 4-ohm luidsprekersysteem, dan kan dat ook. Alle weerstanden worden dan half zo groot. De gevonden waarde mag u afronden tot de dichtstbij zijnde waarde uit de E12-reeks. Voor 800-ohm luidsprekers worden de weerstanden 100 maal zo groot als in afb. 2 is aangegeven.
Zelf weerstanden maken
Het zal dikwijls een toer blijken te zijn weerstanden van de juiste waarde en belastbaarheid te kopen, omdat lage waarden niet erg "gaan" en veel handelaars ze dus niet in voorraad hebben. Vooral weerstanden kleiner dan 1 ohm zijn problematisch. Geen nood. Met een klosje weerstandsdraad van bij voorbeeld 10 ohm per meter kunt u de gekste weerstandswaarden zelf maken. Voor een weerstand van bijvoorbeeld 0,82 ohm knipt u 82 + 20 = 102 mm weerstandsdraad van 10 Ω/m af. Aan beide kanten maakt u 10 mm bloot. Vervolgens wikkelt u één uiteinde om de aansluitdraad van een gewone 1-watt weerstand. Het niet-ontblote stuk draait u om het weerstandslichaam en de overblijvende blote centimeter om de andere aansluit-draad, zodat er precies 82 mm effectieve weerstandsdraad overblijft. De uiteinden soldeert u vast op de aansluitdraden. Neem wel een weerstand waarvan de eigen waarde vele malen hoger is dan de waarde die u wilt wikkelen, bijvoorbeeld 100 maal zo groot. Moet u ze er speciaal voor kopen, neem dan weerstanden van bijvoorbeeld 1MΩ 1W.
| Verzwakking (dB) | R1 (Ω) | R2 (Ω) |
|---|---|---|
| 3 | 2,2 | 22 |
| 6 | 3,9 | 8,2 |
| 8 | 4,7 | 5,6 |
| 11 | 5,6 | 3,3 |
| 14 | 6,8 | 2,2 |
Voor de andere waarde handelt u overeenkomstig. Het zal u niet moeilijk vallen de juiste lengte van de stukjes weerstandsdraad te bepalen.