Technische achtergrond bij de ontwerpfilosofie van ATRIUM

Door Raymond van der Zee

Na het bezoek aan de maker ontkomen we er niet aan om ook wat nader in te gaan op de theoretische aspecten van de toegepaste technieken. Twee ervan heb ik proberen te verduidelijken, namelijk het filter en de behuizing.

Filtering

Als voorbeeld nemen we een 2-weg luidsprekerbox, met een tweeter voor de hoge tonen weergave en een woofer die de lage tonen weergeeft.
Laten we ervan uitgaan dat de tweeter geschikt is voor alle tonen met een frequentie van 2500 t/m 20.000 Hz en dat de woofer alle tonen tussen 40 Hz en 2500 Hz voor zijn rekening neemt. We moeten in deze situatie ervoor zorgen dat het filter, dat voor de luidsprekers geschakeld is, alle tonen beneden de 2500 Hz tegenhoudt voor de tweeter. Immers, als de tweeter aangestuurd wordt met lage tonen zal de spoel zo warm worden dat deze defect kan gaan. De woofer heeft weliswaar geen filtering nodig ter bescherming, maar zal gefilterd dienen te worden om interferentie met de tweeter te voorkomen.

Filterkarakteristiek met minder steile helling

Filterkarakteristiek met steile helling

In bovenstaande figuren zien we dat het overgangsgebied kleiner wordt naarmate we de steilheid van het filter groter maken. Welke karakteristiek zou een ontwerper bij voorkeur kiezen?

Steile filtering brengt een aantal voordelen:
- de keuzevrijheid voor de toe te passen tweeter neemt toe, doordat deze minder schadelijke lage tonen te verwerken krijgt;
- er is minder wederzijdse beïnvloeding van het geluid van woofer en tweeter (interferentie), doordat het overgangsgebied waarin zowel woofer als tweeter beide werkzaam zijn, kleiner is.

Minder steil filteren heeft een belangrijk voordeel:
- De fasenauwkeurigheid neemt toe. Een ideale fasekarakteristiek betekent dat alle frequenties op hetzelfde moment bij de luisteraar aankomen, zoals die bij de opname bedoeld zijn. Hoe minder steil de werking van een filter, des te beter is het faseverloop. We moeten hierbij wel bedenken dat we een tweeter nodig hebben die meer lage tonen kan weergeven. Bovendien moeten we er rekening mee houden dat de tweeter en de woofer zo dicht mogelijk bij elkaar moeten zitten om de gevolgen van interferentie te beperken.

ATRIUM luidsprekers doen zo min mogelijk concessies met betrekking tot de fasenauwkeurigheid, vandaar dat steile filtering vermeden wordt, zowel bij de Agito als bij de Onis.
 
Behuizing

De geteste Agito heeft een zogenaamde basreflexpoort evenals de LUA. De Onis heeft een gesloten behuizing.

De basreflexkast is een systeem om bij een gelijk volume meer lage toonweergave te realiseren. Het is een akoestische versterker die in een smal frequentiegebied werkzaam is. De versterking wordt verkregen door het geluid zowel door de voorzijde van de woofer te verspreiden als ook vertraagd via de achterzijde van de woofer d.m.v. de reflexpoort. Een gesloten behuizing valt daarom in het laag altijd minder steil af dan een basreflexsysteem. Dit leidt in het laag weer tot een beter fasegedrag en dit komt vooral tot uiting in een beter impulsgedrag.

Hoewel de diepere basweergave van de basreflexkast zeer aangenaam kan zijn, heeft de precisie van de bas er dus onder te lijden. Dit kunnen we heel duidelijk in de volgende figuren laten zien:

Uitdempkarakteristiek basreflex luidsprekerbox

Uitdempkarakteristiek gesloten luidsprekerbox

De minder goede impulsweergave in het laag van de box met een basreflexpoort is heel begrijpelijk door de vertraging van het basgeluid, die afhankelijk is van de afstemfrequentie (poortafmetingen tezamen met de kastinhoud).

Om bij de Onis een zo strak mogelijke basweergave te verkrijgen heeft de ontwerper daarom gekozen voor een gesloten behuizing. Uit onze luisterervaring is gebleken dat de Onis inderdaad een heel strakke maar ook diepe laagweergave heeft, zeker gezien het relatief kleine kastvolume van deze box. Hoe is dit dan mogelijk?

Een ingebouwde versterker zorgt hier voor de oplossing. Deze methode werkt niet akoestisch, zoals bij de basreflexpoort, maar elektronisch. Het is een versterker die alleen de woofer aanstuurt. De woofer heeft hierdoor extra energie in het frequentiegebied waar hij anders niet meer zo luid hoorbaar zou zijn. Het is hierbij wel noodzakelijk een zeer krachtige woofer toe te passen, die in staat moet zijn grote uitslagen zonder vervorming te maken. Bij de Onis is dan ook gekozen voor een woofer met titanium conusmateriaal met een extra lange slaglengte.

Naar onze mening gaat het hier om een vrij uniek ontwerp, dat wij op deze wijze nog niet eerder tegenkwamen.

Meer informatie over Atrium

Vijverstraat 8
4711 EV St. Willebrord
Tel: 0165 350450
Fax: 0165 350451
Email: info@atriumonline.nl
Internet: www.atriumonline.nl