Theorie

Verbeteren van een bestaand luidsprekerfilter

Stap 1. schema tekenen.

Stap 2. Condensator vervangen.
Stap 3. Spoelen vervangen.
Stap 4. Weerstanden vervangen. 

Een bestaande luidspreker voorzien van betere filteronderdelen kan prima. Let wel op de volgende dingen als je bezig gaat. De verschillen kunnen erg klein zijn. Wij raden aan om een luidspreker filter in stappen te verbeteren. Begin daar waar de meeste winst te halen valt en stop met upgraden als je de verschillen niet meer kunt horen. Dat punt ligt voor iedereen ergens anders en hangt samen met de gebruikte luidspreker drivers, de kwaliteit van het originele filter, je stereo installatie en je gehoor.

Hou een goed oog op de verhoudingen. Een setje simpele boekenplank luidsprekers van 200,- euro gaat met de dure filter componenten niet opeens een setje boekenplank luidsprekers van 2000,- euro evenaren. Het gaat zeker anders klinken dat wel, mischien zelfs slechter….

De garantie op je kant en klare luidsprekers vervalt uiteraard als je aan het filter gaat solderen.

Stap 1. maak een schema van je originele filter.

Hieronder staat een voorbeeld van een kant en klaar filter.

Fig. 1 voorbeeld filter.

Betere componenten toepassen in een filter kan je het beste stapje voor stapje doen. Maak eerst zorgvuldig een tekening van het bestaande filter. Dan weet je zeker dat je het altijd weer in originele staat kunt terug brengen. Let vooral goed op de + en – aansluitingen. Een bas of tweeter die in de verkeerde fase is aangesloten (+ of – verkeerd ) kan een grote dip in de weergave curve veroorzaken.

Als het goed is ziet je schema er ongeveer zo uit.

Fig.2 voorbeeld van filter schema.

Zorg dat je altijd de onderdelen van het originele filter bewaart. Mocht de upgrade geen succes zijn dan kan je het filter weer in originele staat herstellen. Door de oude onderdelen te bewaren kun je goed beluisteren wat je bereikt hebt met je verbeteringen. Maak als je schema getekend is een lijstje waarop je alle originele waardes zet.

L1  

L2 

L3 

L4

C1 

C2 

C3 

C4  

R1 

R2 

Hoe je schema er uitziet en welke waardes je vindt varieert natuurlijk met het gebruikte filter in de luidspreker die je aan het verbeteren bent.

Stap 2. vervangen van de condensatoren.

Aangezien een vervanging van de condensator voor de tweeter (C4 in het filter schema) de meeste klankmatige winst brengt is dit de eerste stap. Ben je tevreden met de verbetering ga dan gerust verder met stap 2 en 3.

Deze upgrade heeft het meeste effect als je een elco vervangt door een MKP condensator (ClarityCap APW t/m SA range). Hier zit alleen wel een addertje onder het gras, het zou kunnen dat de elco die je vervangt eigenschappen van de tweeter verdoezelde die nu opeens naar voren komen.

Fig. 3 condesatoren.

op de tweede condensator is duidelijk te lezen dat het om een 33.0 uF condensator met een Vdc gaat van 160 volt. Probeer van al je filter onderdelen te achterhalen welke waarde ze hebben.

Let er bij hogere orde filters (meerdere condensatoren in serie met de tweeter) goed op dat je de waardes in het originele filter zo dicht mogelijk benaderd. Dit type filter is zeer gevoelig voor afwijkingen in de exacte waardes. Verschillende condensatoren parallel zetten kan hier uitkomst bieden. Bijvoorbeeld een 3.30 uF condensator gecombineerd met een 4.70 uF waarde om precies op de originele waarde van 8.00 uF uit te komen.

Een leuk trucje is een kleine bypass condensator met een hele kleine waarde over een grotere

condensator zetten. De vishay mkp 1837 condensator is hier heel geschikt voor.

Tevreden?Vervang de condensator in serie voor de middentoner als deze aanwezig is. Het gaat om C3 in figuur 2. Voor een tweeweg systeem kijk verder bij stap 3 spoelen vervangen. 

Ons gehoor is niet voor alle frequenties even gevoelig. Een verbetering van de condensator voor de middentoner is een stuk lastiger te horen als een andere condensator voor de tweeter. De waardes voor deze condensatoren zijn ook een stuk groter. Deze verbetering kan behoorlijk in de papieren lopen. Overdrijf hier niet, een APW range is al een grote verbetering ten opzichte van een elco . Een Clarity SA op deze plek kan makkelijk over de kostprijs van de middentoner heengaan en nauwelijks hoorbaar zijn in een goedkope luidspreker.

Stap 3. vervanging van de spoelen.

Vervanging van de spoelen in serie met de bas of middentoner (L1 en L2 in fig. 2). Een spoel vervangen in een bestaand filter is wat lastiger in vergelijking met het vervangen van een condensator. Als het goed is de interne weerstand rdc van de originele spoel namelijk meegegaan in de kast berekening. Een al te groot verschil in deze waarde zorgt voor een andere afstemming van de kast en zal dus of te veel bas of te weinig bas geven om het heel eenvoudig uit te drukken.. Probeer de interne weerstand van de originele spoel zo dicht mogelijk te benaderen met de vervangende spoel.

Kern materiaal

Uit kosten overwegingen wordt er vaak een kernmateriaal gebruikt in spoelen. Dit kernmateriaal zorgt ervoor dat er met weinig koperdraad toch een spoel met een lage weerstand gemaakt kan worden. Een nadeel van het gebruik van kernen in spoelen is dat ze voor vervorming zorgen en dat ze minder hoog belastbaar zijn. Een lucht spoel zonder kernmateriaal heeft hier veel minder last van.

In een ideaal filter zou je geen kernspoelen gebruiken. In de praktijk wordt een spoel zonder kern met een lage weerstand en een grote waarde in milli Henry (mH) ontzettend groot en duur. Vooral in de bassectie kunnen we dus vaak niet onder een kernspoel uit.

Microfonie

Er zijn verschillende soorten luchtspoelen te krijgen. De kwaliteitsverschillen zitten voornamelijk in de bouwwijze en de gevoeligheid voor microfonie.

Luchtspoel op een klosje: de koperdraad is op een plastic houder gewikkeld. De draad zit los op de houder. Deze spoelen zijn gevoelig voor microfonie. De druk verschillen in de luidsprekerkast zorgen ervoor dat de spoeldraad mee kan bewegen en als het ware signaal oppikt. De spoel werkt dan als een microfoon, vandaar de term microfonie. Een spoel heeft van nature de neiging te gaan bewegen als er signaal opgezet wordt. (denk aan een brommende transformator). Deze kleine bewegingen leiden tot signaal verlies.

Gebakken luchtspoel: de draden van deze spoelen zijn met elkaar verbakken. Deze spoelen zijn een stuk minder gevoelig voor microfonie. Ondanks de ongelukkige benaming gebakken lucht spoel een zinnige verbetering.

Folie spoelen: Deze spoelen zijn opgebouwd uit een strak gewikkelde koperfolie. Deze bouwwijze is het minst gevoelig voor microfonie. Dit type spoel gedraagt zich over het hele frequentie gebied het meest ideaal.

Klankverschillen

De klankverschillen tussen een draad en een foliespoel zijn smaak afhankelijk. Een foliespoel geeft meer detail. Dat kan in het ergste geval beperkingen of eigenschappen van een luidspreker naar boven brengen die niet gewenst zijn. Verschillen zijn het duidelijkst hoorbaar door spoel L1 en L2 te vervangen in fig.2.

Mocht je tevreden zijn over de verbeteringen die je bereikt hebt met stap 2 en 3 in je filter. Vervang dan de parallelle onderdelen in je filter voor een betere kwaliteit. Begin daar waar een verbetering het meest hoorbaar is. De spoel parallel aan de tweeter en werk zo naar beneden.

Stap 4. Vervanging van de weerstanden.

Er zijn zeer veel verschillende weerstanden te koop. Een groot deel is niet bedoeld voor toepassing in luidsprekerfilters. De meest gebruikte weerstanden zijn cement weerstanden. De hoorbare verschillen tussen de verschillende types zijn klein.

Een inductieve cement weerstand in serie voor een tweeter vervangen door een non inductieve mox weerstand geeft iets meer hoog detail. Je haalt namelijk een zeer kleine spoel (inductie) voor je tweeter weg. Als het goed klinkt prima, als het te scherp klinkt zet je de originele weerstand er weer in.

Veel luister en tweak plezier!