Gedempt luidsprekersysteem

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Jump to search

Een gedempt luidsprekersysteem is een luidsprekersysteem dat bij kleine afmetingen toch over een goede weergave in het lage tonen gebied beschikt. Hierin wordt geen gebruik gemaakt van resonantiepoorten om de lage weergave te "verleggen" naar een lager frequentiegebied, zoals bij de basreflex kast, maar door de trillingen, ook wel resonantie genoemd, van de conus onderkritisch te dempen. Demping verkleint de resonantie en vergroot de bandbreedte van de luidspreker.
Met behulp van de bewegingsvergelijking wordt duidelijk wat de bijdrage van de dempingsweerstand is.

De luidprekerkast is verder uitgerust met een (met schuim gevulde) pijp van speciale afmetingen, waardoor de luidsprekerconus grote uitslagen kan maken en zo het kastvolume effectief wordt vergroot. Het rendement, het afgegeven akoestisch vermogen gedeeld door het elektrisch vermogen van de versterker, is laag. Er is een krachtige versterker nodig. Een versterker van 100 Watt of meer per kanaal is niet ongewoon.

De weergavekarakteristiek is zeer vlak en lijkt op dat van een koptelefoon. Door de toepaste demping is het 2e orde gedrag van de luidspreker onderdrukt en bepaalt alleen de stralingsweerstand van de luidspreker het frequentie gedrag. De stralingsweerstand is, als de golflengte van het geluid in de buurt van de omtrek van de luidspreker komt, omgekeerd evenredig met de frequentie. Onder die frequentie neemt het afgegeven akoestische vermogen 6 decibel per octaaf af.

In de volgende paragrafen wordt de werking van dit systeem, dat eindjaren 60 van de vorige eeuw door Houben cs. bij Philips ELA al is ontwikkeld, toegelicht, inclusief de opbouw van de elektrische filters.

Luidspreker bewegingsvergelijking[bewerken]

De luidspreker, waaronder de conus met spreekspoel en de conusophanging, is bij lage tonen op te vatten als een veer-massa systeem dat kan oscilleren, of resoneren, bij een bepaalde frequentie.
Voor dit veer-massa systeem geldt de bewegingsvergelijking:

- momentane kracht op de conus en spreekspoel
- momentane uitwijking uit de evenwichtstand
- massa van conus en spreekspoel
- de inwendige wrijvingsweerstand van de conusophanging
- veerkonstante (of de reciproke, de compliantie)

van een dergelijk systeem is de resonantiefrequentie:

en de kwaliteitsfactor (mate van opslingering door resonantie):

Wordt er een extra dempingsweerstand aangebracht op het luidsprekersysteem, , dan wordt de bewegingsvergelijking:

De aangevrachte dempingsweerstand staat in serie met de weerstand van de conusophanging en is dus toegenomen. Hierdoor wordt resonantiefrequentie niet veranderd, maar de opslingering door resonantie (kwaliteitsfactor) is verlaagd.

Opbouw luidsprekersysteem[bewerken]

Fig.1 Gedempt luidsprekersysteem, vooraanzicht

In de kast zijn de woofer, de middentonen luidspreker (squawker), de tweeter en de pijp, die de conus van de woofer grote uitslagen moet kunnen laten maken, goed te zien. Op de bodem van de kast ligt het scheidingsfilter, waarin polystyreen condensatoren, 3 luchtspoelen en 1 spoel met ijzerkern zijn toegepast. Zie Fig.2

Om details beter te kunnen zien van figuur 1, 2, 3 kan door klikken op de afbeelding de afbeelding worden vergroot.

De pijp[bewerken]

De kast is tamelijk klein en heeft daardoor een "stijf" akoestisch gedrag, dat wil zeggen de conus van de in de kast geplaatste luidspreker wordt tegengehouden door het kleine volume en kan daardoor niet makkelijk bewegen. Lucht is, naast dat het zeer moeilijk samendrukbaar is, ook niet lineair samendrukbaar en dit geeft vervorming van geluidstrillingen met een grote amplitude. Om de conus toch bewegingsvrijheid te geven is een poort in de vorm van een pijp aangebracht, die het inwendige van de kast in verbinding brengt met de ruimte waar de kast staat. De pijp is zodanig ontworpen dat de massa van de lucht in de pijp én het volume van de kast het geluid boven 20 Hertz 180 graden in fase gedraaid doorgeeft. Daar het geluid, dat door de achterkant van de luidspreker wordt afgestraald, in tegenfase is met het geluid dat aan de voorzijde wordt afgestraald, is het resultaat dat de pijp aan de voorkant (poort) het geluid in fase met de luidspreker afstraalt. Hierdoor wordt ook de geluidsenergie benut die aan de achterzijde van de luidspreker wordt afgegeven.

De massa van de lucht in de pijp en het volume in de kast vormen op hun beurt een resonantiekring, een zogenaamde Helmholtzresonator. Dit is ongewenst, daarom is in de pijp een stuk schuim gestopt om kleuring van het geluid, door resonanties in die Helmholtzresonator, tegen te gaan.

Woofer[bewerken]

Fig.2 Gedempt luidsprekersysteem, binnenwerk

De woofer heeft een speciale behandeling gekregen. In de kast is te zien dat de 8 gaten in de conusdrager van de luidspreker zijn afgedicht. 5 gaten zijn met aluminium plaat dicht gemaakt met behulp van een sterke 2 componenten lijm. Op de drie resterende gaten is een rooster aangebracht met daarop een laag vilt. Zie Fig.2
Dit vilt heeft een bepaalde luchtweerstand. Die weerstand is zo gekozen, dat de luidspreker bijna géén resonantie meer heeft (onderkritisch gedempt). De massa van de conus en de veerconstante van de conusophanging bepalen de resonantiefrequentie. De mate van opslingering wordt bepaald door de wrijvingsverliezen in het vilt op de conusdrager. De onderkritische demping is nodig om de luidspreker niet te veel te dempen, waardoor deze te zacht zou gaan klinken. De woofer heeft een doorsnede van 30 cm. Het type nummer is AD1256/W8.

Tweeter en Squawker[bewerken]

De gebruikte tweeter is een zogenaamde Dome tweeter; type nummer AD0163/T8. De middentonen luidspreker is een squawker, een dome luidspreker ontwikkeld voor het middentonen gebied in een dichte behuizing, waardoor deze akoestisch geïsoleerd is van de woofer; typenummer AD0211/Sq8.

Scheidingsfilter[bewerken]

Fig.3 Luidspreker scheidingsfilter

Het scheidingsfilter zorgt dat de woofer, de squawker en de tweeter de juiste elektrische signalen van de audio-versterker toegevoerd krijgen. Het scheidingsfilter bestaat uit filters van spoelen en condensatoren. Deze vormen op hun beurt parallel- en serie resonantiekringen, ook wel lc-circuits genoemd. Als deze filters gaan resoneren, zal het geluid nadelig worden beïnvloed; er is geen vlakke geluidsweergave mogelijk. Door weerstanden in de resonantiekringen aan te brengen ontstaan rlc-circuits en worden de resonanties gedempt. Ook hier moeten de weerstanden, net als bij de demping van de woofer, niet te klein zijn om te veel vermogensverlies te voorkomen, maar ook niet te groot waardoor de demping zou worden afgezwakt.

Door de demping van de luidspreker en de filters "ziet" de versterker het systeem praktisch als een ohmse weerstand. De impedantie is over het audio frequentiegebied van 20 Hz tot 20 kHz constant. Hierdoor is het akoestische gedrag van het luidsprekersysteem niet afhankelijk van de dempingsfactor van de versterker. Buizenversterkers, niet befaamd vanwege hun lage dempingsfactor vanwege de hoge inwendige impedantie van de eindbuizen en de noodzakelijke uitgangstransformator, zouden dit type luidsprekersysteem daarom zonder problemen kunnen aansturen.

Het fasegedrag is door de reële en imaginaire componenten in het scheidingsfilter ook van belang. Rond de overname (scheiding) frequentie treedt een faseverschuiving op die, op zijn beurt, frequentie afhankelijk is. Voorbij de overnamefrequentie is het effect van de faseverschuiving een stuk minder.

Kast[bewerken]

In het binnenwerk van de kast is te zien, dat er geen dempingsmateriaal op de wanden is aangebracht. In andere typen luidsprekerkasten is geluidsabsorptie nodig om de resonantie van de luidspreker, staande golven in de kast en resonantie van de kastwanden zo veel mogelijk tegen te gaan. In de kast van het gedempte luidsprekersysteem is dat niet nodig, omdat het hoofdaandeel van de resonantieveroorzakende effecten, de luidspreker, gedempt is. De wanden van deze kast zijn gemaakt van 22 mm spaanplaat. Dit materiaal is zeer stijf, de afmetingen van de wanden zijn niet groot en zullen daardoor niet of weinig trillen. De kast is 60 cm hoog, 40 cm breed en 30 cm diep. Aan de voorkant kun je de vier belangrijke akoestische onderdelen zien, waaruit de kast is opgebouwd.

Frequentie karakteristiek van een gedempt luidsprekersysteem[bewerken]

Frequentie karakteristiek gedempt luidspreker systeem

De frequentie karakteristiek is in een dode kamer gemeten m.b.v. geluidsspectrum analyse-apparatuur van Brüel&Kjær.

- verticaal, het geluidsniveau in db
- horizontaal, de frequentie in hz.
Voor wat betreft de verticale as van de opgenomen frequentie karakteristiek; de meest linkse as (0-10-20-30-40-50) is de geldende schaal.

Wat opvalt is het 1e orde gedrag van het luidspreker systeem. Het geluidsniveau neemt 6 db per octaaf af bij ongeveer 200 Hz. Door de dempingsweerstand is ook de resonantie frequentie niet als piek in de karakteristiek te zien. Dit komt precies overeen met de stralingsimpedantie, die lineair afneemt als de golflengte, van het weer te geven geluid, groter wordt dan de omtrek van de luidsprekerconus.

Als de straal van conus, = 15 cm, dan is de golflengte, die nog net binnen de omtrek van de luidsprekerconus past: meter.
De kantelfrequentie, waarbij de stralingsimpedantie nog net niet afneemt:
waarin
de geluidssnelheid in lucht is 340 meter per sekonde.
de golfllengte van
dan wordt de kantelfrequentie, waarbij de stralingsimpedantie afneemt

In de frequentie karakteristiek is tussen 300 en 400 hz een bobbel te zien, waarna het afgestraalde geluidsniveau afneemt.

Discussie[bewerken]

De frequentie karakteristiek valt bij de midden-lage frequentie band reeds af.
Door de luidsprekerboxen in de hoek van de kamer te plaatsen, wordt de laag weergave opgehaald en ook met de toonregeling kan het eea licht worden gecorrigeerd. Door de langzame daling van de frequentie karakteristiek is dit effect met minimale stapjes goed te corrigeren.

Om dit type luidsprekersysteem te vergelijken met een gesloten luidsprekerbox of met een basreflex systeem, zou een identieke lage tonen luidspreker in deze twee systemen gemonteerd moeten worden. Maar ook zonder dat experiment kan het volgende worden vastgesteld:

  • In beide behuizingen is de resonerende luidspreker mede bepalend voor de klank van het geluid. Hetgeen meestal resulteert in het zogenaamde 'boemen'.
  • De gesloten luidsprekerbox heeft nog als nadeel dat het kastvolume ruim gekozen moet worden, om de luidspreker zijn grote uitslagen te kunnen laten maken.

Het gedempte luidsprekersysteem is nooit bij Philips in productie genomen. Het systeem is qua bouw en montage veel bewerkelijker dan de klassieke luidsprekersystemen. Met name het aanbrengen van de dempingsweerstand op de conusdrager is een secuur, tijdrovend werkje.

Philips zou medio jaren '70 met een ander revolutionair ontwerp, om met relatief kleine luidsprekerboxen een goede laag weergave te realiseren, op de markt komen.
Namelijk, het Motional Feedback (MFB) systeem.

Theorie en berekeningen[bewerken]

De afgeleide formules en de berekeningen zijn gebaseerd op het artikel Omzettertheorie toegepast in de elektro-akoestiek.

Luidspreker als E-M omzetter[bewerken]

Diagram elektromagnetische omzetter

De luidspreker kan als een elektrodynamische omzetter worden beschouwd. Een elektrodynamische omzetter zet de elektrische energie om in mechanische energie, door beweging van een elektrische stroom door en geleider in een statisch magnetisch veld.

waarin:

de ontwikkelde kracht in Newton
de fluxdichtheid in
de totale lengte van de geleider in meter
de stroom in ampere
de spanning in volt
de snelheid in

Uit de bovenstaande betrekkingen kan de impedantie, gezien aan de elektrische zijde van E-M omzetter berekenen.

De impedantie


Omdat , de mechanische impedantie in , volgt

met de eenheid Ω

Om een mechanische impedantie naar een elektrische impedantie om te zetten is de omzetfactor vereist.


Het mechanisch circuit van de luidspreker wordt conform de Omzettertheorie toegepast in de elektro-akoestiek als een elektro-magnetische omzetter beschouwd Akoestisch gedempte luidspreker

waarin:
aan de elektrische kant
= de luidsprekerspoel weerstand
= de luidsprekerspoel zelfinductie

aan de mechanische kant

= de mechanische weerstand analoog aan de akoestische weerstand op de conusdrager
= de kompliantie van de konusophanging
= de massa van de konus

De transformatie naar gelijkwaardige elektrische componenten geschiedt voor ieder element apart via de gevonden formule

Voor de weerstand geldt
Voor de kompliantie geldt Dit kan worden opgevat als een zelfinductie
Voor de massa geldt Dit kan worden opgevat als een capaciteit

Formule afleiding aan de gedempte luidspreker[bewerken]

Symbool luidspreker met parameters, niet gedempt

Mechanische deel:

mechanische massa van de konus in
mechanische kompliantie van de konus (ophanging) in
de aangebrachte mechanische dempingsweerstand
De resonantiefrekwentie van de luidspreker is in
1rightarrow blue.svg Zie Resonantie (natuurkunde) voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
De opslingering van de luidspreker wordt bepaald door
Onderkritische demping van de luidspreker wordt bereikt als de impedantiekarakteristiek iets oploopt.
Berekening van de dempingsweerstand volgt uit:

en zijn gegevens van de luidspreker die in desbetreffende literatuur staan.

Formule afleiding van het luidsprekerkast volume[bewerken]

Luidsprekerkast met een gedempte luidspreker

De kompliantie van het luidsprekerkast volume kan bepaald worden uit de laagste frequentie die met de kast weergegeven moet worden. Het volume van de kast wordt door de woofer via de dempingsweerstand aangestuurd en is op te vatten als een 1e orde filter.

met geeft

waarin:

de kantelfrekwentie
kompliantie kastvolume
dempingsweerstand op de konusdrager

Voor verdere berekeningen aan de pijp, de dempingsweerstand in de pijp, wordt de akoestische kant van het systeem beschouwd.

Akoestisch[bewerken]

Het oppervlak dat de kastvolume ziet is , de oppervlakte van de drie gaten met akoestisch weerstandmateriaal op de konusdrager, en geldt:

geeft

waarin:

Akoestische impedantie
mechanische impedantie
oppervlak van de gaten van de konusdrager
akoestische kompliantie van het kastvolume
mechanische kompliantie kastvolume

Mechanisch vervangschema gedempt luidsprekersysteem[bewerken]

Mechanisch vervangschema gedempt luidsprekersysteem

De gedempte luidspreker in de betreffende luidsprekerkast geeft dit mechanische vervangschema met de analoge elektrische symbolen.
waarin:
de stralingsimpedantie
de massa van de conus in
de kompliantie van de conusophanging in
de op de luidspreker aangebrachte dempingsweerstand in
de mechanische kompliantie van het kastvolume in
de massa van de luchtkolom in de pijp
de dempingsweerstand in de pijp
de stralingsimpedantie aan de mond van de pijp

De stralingsimpedanties kunnen ten opzichte van de dempingsweerstanden vrijwel verwaarloosd worden.

Figuur Mechano-Akoestische omzetter

Het akoestische vervangschema kan bepaald worden door de mechano-akoestische omzetter te beschouwen als beschreven in Omzettertheorie toegepast in de elektro-akoestiek. De betrekkingen zijn:

waarin:

de volumesnelheid in
de geluidsdruk in
het oppervlak waarover getransformeerd wordt (luidspreker conus) in
in

Verder is: waarin:

het volume in m3
de dichtheid van de lucht 1,293 kg/m3
de geluidssnelheid 340 m/sec

Het volume van de kast is dan in m3

Akoestische weerstand op de gaten van de conusdrager[bewerken]

is het effectieve oppervlak van de conus. De specifieke akoestische weerstand wordt gevonden door de gevonden akoestische weerstand met het oppervlak van de drie gaten in de conusdrager, waarop de dempingsweerstand is aangebracht, (de andere 5 gaten zijn dichtgemaakt) te vermenigvuldigen.

De stof, die gebruikt wordt om de dempingsweerstand op de conusdrager aan te brengen, is vilt met een specifieke akoestische weerstand.

in Ns/m5
in ak.Ω/m5

Formule afleiding van de pijp (mechanisch)[bewerken]

De massa van de lucht in de pijp moet klein genoeg zijn om de rest van het luidsprekersysteem niet te belasten. De massa van de lucht in de pijp wordt op 1/50 deel van de conusmassa gesteld.

De massa van lucht in de pijp (in kg).

Het effectieve oppervlak van de opening van de pijp is (in m2), want:

  1. de lengte van de pijp mag niet te groot worden.
  2. de opening van de pijp hoeft niet luid te stralen; de conus straalt door zijn grote oppervlak zelf luid genoeg.
de impedantie:
waarin:
de akoestische massa van de lucht in de pijp
de mechanische massa van de lucht in de pijp
effectieve oppervlak van de conus in m2
effectieve oppervlak van de opening van de pijp in m2

Verder is zonder eind correctie. Er ontstaat namelijk een bolmassa aan de monden van de pijp.

Na omwerking
waarin:
de dichtheid van de lucht 1,293 Ns2/m4
de lengte van de pijp in m.

De weerstand in de pijp is nodig om resonanties van de pijpmassa met het kastvolume tegen te gaan en wordt als volgt bepaald.

Er geldt

De is de laagste frequentie, die weergegeven moet worden.

in Ns/m5

De weerstand kan worden gemeten door eerst de specifieke akoestische weerstand van de te gebruiken stof te berekenen.

in akΩ/m2

Berekeningen met invoering van de fysieke gegevens[bewerken]

Berekeningen aan de luidspreker tbv demping en het kastvolume[bewerken]

aanzicht inwendige gedempt luidsprekersysteem

Alle uitkomsten van de berekeningen worden afgerond, waarin:

luidspreker gegevens zie de Thiele/Small parameters.
effectieve oppervlakte luidspreker conus 450 cm2
oppervlakte drie gaten in de conusdrager (chassis) 100 cm2
massa luidspreker conus 45 gram
compliantie van de conus ophanging 1/730 m/N
gewenste opslingering bij resonantie luidspreker 0,7
kantelfrekwentie (gekozen, laagst weer te geven frekwentie) 20Hz
uit te rekenen parameters
de dempingsweerstand voor de conus in Nsec/m
de compliantie van het kastvolume
het volume van de luidsprekerkast liter
akoestische weerstand per cm2 van het vilt voor
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
Het volume van de luidsprekerkast wordt

Kastafmetingen houden rekening met de afmetingen van de gedempte luidspreker. Deze moet in de luidsprekerkast kunnen passen. De verhoudingen 6:4:3 zijn ook in esthetisch opzicht verantwoord: hoogte 60cm, breedte 40cm en diepte 30cm. Volume van de lege kast is dan 72 liter. Dit is meer dan het berekende benodigde volume. Hierdoor is de kompliantie groter, wat gunstiger is voor de weergave van lage frequenties.

Berekening akoestische weerstand op de conusdrager.

0,4 MegaΩ/cm2

Berekening van pijp en dempingsweerstand[bewerken]

parameters van de pijp
gegevens voor de berekening.
effectieve oppervlakte luidspreker conus 450 cm2
massa luidspreker conus 45 gram
de dichtheid van de lucht 1,293 kg/m3
uit te rekenen parameters
de massa van de lucht in de pijp in kg
de akoestische massa van de lucht in de pijp in kg/m4
effectieve oppervlakte van de pijp-opening in m2
lengte van de pijp in m
de dempingsweerstand voor de pijp in Nsec/m
akoestische weerstand per cm2 van vilt voor Ω/cm2

De massa van de lucht in de pijp wordt op 1/50e van de massa van de luidsprekerconus gesteld.
Het oppervlak van de pijp-opening wordt 1/10e van de oppervlakte van de conus .


Berekening akoestische weerstand in de pijp.

.
De specifieke akoestische weerstand 0,28 MegaΩ/cm2


Deze weerstand is te meten op een zogenaamde Luchtweerstand meter.
De dimensies en afmetingen van het materiaal, die nodig zijn om de luidsprekerkast te maken, zijn hiermee bekend geworden.

Berekening van het scheidingsfilter[bewerken]

Luidspreker scheidingsfilter

Het scheidingsfilter in de luidsprekerbox zorgt er voor dat het elektrisch vermogen, afkomstig uit de audio versterker, van laag-, midden-, en hoog frequente geluiden naar de juiste luidspreker wordt gevoerd. Over de inductieve en capacitaire componenten zijn weerstanden geplaatst, om de betreffende componenten als LC kringen fungeren en elektrische resonantie verschijnselen dempen.

staat in serie met de woofer, daarom is een spoel met een ijzerkern om het aantal koperwindingen, en dus de ohmse weerstand, zo laag mogelijk te houden.
De kantelfrequenties van de filters voor lage tonen en midden tonen worden een octaaf uit elkaar gelegd. Hierdoor wordt het geluidsvolume rond de kantelfrequentie niet te groot, omdat beide luidsprekers dan evenveel geluid produceren. De 2e orde LC filters vallen, na de kantelfrequentie, 12 db per octaaf af.
De kantelfrequenties van de filters voor midden tonen en hoge tonen worden een minder dan een octaaf uit elkaar gelegd.

In de dode kamer zijn de precieze waarden van de condensatoren en spoelen empirisch bepaald aan de hand van de geluidsdruk, weergegeven in de opgenomen frekwentie karakteristiek.
De waarden van de weerstanden R zijn dusdanig gekozen dat zij niet teveel vermogen van de audio versterker dissiperen.

Berekening van het filter voor de woofer
De hoogste frequentie die nog doorgelaten mag worden naar de woofer is 325 hz.
Bij die frequentie moet de impedantie van , en van , 8Ω zijn.

Voor de squawker
De laagste frequentie die nog doorgelaten mag worden naar de squawker is 650 hz.
Bij die frequentie moet de impedantie van , en van , 8Ω zijn.
De hoogste frequentie die nog doorgelaten mag worden naar de squawker is 6000 hz.
Bij die frequentie moet de impedantie van , en van , 8Ω zijn.

Voor de tweeter
De laagste frequentie die nog doorgelaten mag worden naar de tweeter is 9000 hz.
Bij die frequentie moet de impedantie van , en van , 8Ω zijn.

scheidingsfilter componenten.
filter dempingsweerstanden 33 Ω
Polystyreen condenstator 2.2 µF
Polystyreen condenstator 4 stuks 6.8 µF 27.2 µF
Polystyreen condenstator 1x 2.2 µF en 1x 1.1 µF 3.3 µF
Polystyreen condenstator, 9 stuks 6.8 µF 61.2 µF
Luchtspoel 0.14 mH
Luchtspoel 3 mH
Luchtspoel 0.2 mH
Spoel met ijzerkern 3.9 mH
tweeter AD0163/T8
squawker AD0211/Sq8
woofer AD1256/W8

Fasegedrag[bewerken]

De bovenstaande luidspreker heeft een driewegsysteem. Dat betekent dat er gefilterd moet worden om het frequentiebereik op te delen in hoge, midden- en lage tonen. Een filter veroorzaakt fasedraaiing en deze fasedraaiing is enerzijds afhankelijk van het type filter: 6 dB, 12 dB, 18 dB of 24 dB per octaaf verzwakking en anderzijds van de plaatsing van de luidsprekers ten opzichte van elkaar. Een simpel 6dB-filter, in de vorm van een spoel of condensator, geeft doorgaans een goed fasegedrag, maar de luidspreker dient wel bestand te zijn tegen de zwakke filtering. Fabrikanten zoals Dynaudio hebben hun luidsprekers speciaal ontwikkeld om deze extra belasting goed aan te kunnen. Deze luidsprekers kunnen hoge thermische belastingen verwerken.

Tevens treedt er faseverschuiving op doordat er snelheidsverschillen zijn van de luidsprekers. Een lichte conus met een sterke aandrijving accelereert veel sneller dan een grote zware conus van basluidspreker. Het resultaat is dat het geluid niet homogeen aankomt bij de luisteraar, maar uitgesmeerd is in de tijd. Om dit te compenseren kunnen we de luidsprekers versprongen opstellen; de hogetonenluidspreker is dan meer naar achteren geplaatst in of op de kast en de middentonenluidspreker is iets verschoven ten opzichte van de basluidspreker. Diverse Franse ontwerpen zoals Elipson gebruikten deze methode in de zeventiger jaren om hun luidspreker een meer fase-lineair gedrag te laten vertonen. Ook moderne ontwerpen van B&W maken gebruik van deze versprongen opstelling. Als dat gecombineerd wordt met een fase-correct filter, kan het resultaat bijzonder homogeen zijn.

Uiteraard geeft een punt-bron, in de vorm van één luidspreker, het beste resultaat als het gaat om het fasegedrag. Er is geen filter aanwezig en het geluid vertrekt vanuit slechts één bron. Een groot vlak membraan, zoals een magnetostaat of elektrostaat, straalt niet vanuit een punt maar vanuit een vlak en wordt daarom vaak een lijn-bron genoemd. Een ronde conusluidspreker kan worden beschouwd als een puntbron. Een puntbron geeft een meer natuurlijk resultaat, omdat instrumenten ook een min of meer puntbron afstralingsgedrag hebben.

Dat neemt niet weg dat magnetostaten en elektrostaten een goede weergave kunnen hebben, door het lichte membraan, weinig kleuring vanwege de afwezigheid van een kast en de homogene aandrijving. In de praktijk is het zeer moeilijk een conus-luidspreker te maken, die zowel goed is in de weergave van lage frequenties als van de hoge frequenties. Daarom wordt er gekozen voor een meerwegsysteem in de vorm van een 2, 3 of zelfs 4 afzonderlijke luidsprekers. Hoe meer men gaat opdelen, hoe moeilijker het wordt om al die afzonderlijke luidsprekers op elkaar te laten aansluiten met betrekking tot klankkarakter, fase- en afstraalgedrag. Daarom wordt vaak gekozen voor slechts 2 luidsprekers (tweeweg,) omdat het fase- en afstraalgedrag minimaal beïnvloed wordt.

Het is dan ook altijd een compromis voor welk systeem er wordt gekozen. Een meerwegsysteem met vier luidsprekers dekt ruimschoots het bereik van 20 tot 20.000 Hz, maar kan tekortschieten op het gebied van homogeniteit, omdat het fasegedrag minder goed is dan wat met een tweewegsysteem bereikt kan worden. Er zijn luidsprekerfabrikanten die een hogetonenluidspreker in het centrum van een laag - midden luidspreker monteren (b.v. KEF en Thiel) om zo een puntbron te benaderen, waardoor men toch beschikt over een tweewegsysteem met het voordeel van een groter frequentiebereik. Dit wordt ook wel een coaxiale luidspreker genoemd. Het is een goede benadering van een puntbron- en toch een tweewegsysteem.