Het verschil tussen passieve en actieve speakers

De helpdesk van Bax Music krijgt veel vragen. Over van alles. Je kunt het zo gek niet bedenken, of de vraag is al eens gesteld. En het antwoord gegeven, ook dat. Want wat is nu precies het verschil tussen passieve speakers en actieve speakers? En belangrijker, waar moet je rekening mee houden bij de aanschaf ervan?

Speakers en versterkers, oh my!

Laten we beginnen met het indelen van de luidsprekers. In feite kunnen we luidsprekers in twee soorten opdelen, namelijk actieve luidsprekers en passieve luidsprekers. Actieve luidsprekers zijn al voorzien van hun eigen versterkermodule, passieve luidsprekers hebben nog een losse versterker nodig. Beide systemen hebben hun eigen kenmerken en het is daarom lastig te zeggen welke van de twee systemen het beste is. Dit is ook vooral afhankelijk van de toepassing. Zodoende is het verstandig om je vooraf te laten adviseren indien je twijfelt over de keuze.

Actieve luidsprekers

Laten we beginnen bij de actieve luidsprekers. Actieve luidsprekers hebben een ingebouwde versterker, waardoor het eigenlijk een plug-and-play systeem betreft. Het vermogen van de versterkermodule is optimaal afgestemd op de interne componenten en je hoeft je geen zorgen meer te maken over de verhouding tussen speaker en versterker. Daarnaast is het makkelijker om een actieve luidspreker te koppelen aan een tweede actieve luidspreker, door middel van een signaalkabel. Het enige wat je verder nodig hebt is voldoende stroomkabel en uiteraard een stopcontact!

Actieve fullrange

Veel beginnende DJ’s die op feesten gaan draaien kiezen zodoende voor een actief systeem van twee actieve fullrange luidsprekers. Fullrange wil in feite zeggen dat een luidspreker alle tonen van hoog tot laag netjes kan weergeven. De versterkers zitten namelijk al ingebouwd en er zijn geen berekeningen meer nodig. De componenten zijn op elkaar aangepast en aansluiten geschiedt eenvoudig. Daarnaast is het verschil in prijs tussen actief en passief te verwaarlozen.

Aanvullen met subwoofers

Een actief systeem uitbreiden met subwoofers? Dat is vaak geen probleem. Zeker als je al een set 12 inch of 15 inch actieve luidsprekers hebt, kun je daar vaak moeiteloos actieve 15 of 18 inch subwoofers onder zetten. Zo worden de lage tonen volledig overgenomen door je subwoofers en kunnen je normale speakers zich richten op hoog, mid en midlaag. Omdat een subwoofer zich alleen op het laag concentreert en makkelijker met de grond koppelt, krijg je direct een veel vollere bassweergave! Je normale speakers kunnen dat minder goed, omdat ze ook andere frequenties weer moeten geven en doorgaans op een statief staan om de hoge tonen beter over te brengen. Neem er een set tussenpalen bij om je normale speakers goed op hoogte te krijgen, lus het signaal door en je bent klaar. De meeste merken hebben passende subwoofers in het assortiment, wat uitbreiding simpel maakt.

Het voordeel is dat een actieve subwoofer vaak al beschikt over een ingebouwde crossover. Een crossover is een scheidingsfilter, dat het binnenkomende signaal (vanaf je mixer bijvoorbeeld) opsplitst in hoge en lage tonen. Dit gebeurt nog voordat het signaal versterkt wordt. Vervolgens gaan de lage tonen naar de versterkermodule van je subwoofer en de hoge tonen naar je normale fullrange luidsprekers. Zo draait je luidsprekerset het meest efficiënt en gaat er geen versterkervermogen verloren.

Passieve luidsprekers

Passieve luidsprekers zijn luidsprekers zonder interne versterker. Om optimaal te presteren heb je dus nog een passende versterker nodig. Passieve luidsprekers worden vaak gebruikt bij vaste installaties, maar worden ook nog veel gekozen door DJ’s en geluidstechnici die graag hun complete setup zelf in elkaar willen zetten. Wat belangrijk is bij een passief luidsprekersysteem, is de balans tussen je luidsprekers en je versterker. Zorg er daarom voor dat je versterker iets meer vermogen levert dan je luidsprekers in theorie aankunnen. Je versterker moet dan immers minder hard werken om het nodige vermogen er uit te halen. Bij de duurdere luidsprekers kun je daar meer rekening mee houden, bij de goedkopere luidsprekers iets minder. Dit komt omdat de wat duurdere luidsprekers vaak beter overweg kunnen met eventuele pieken in je muziek.

“Clipping”

Indien je een te lichte versterker kiest voor je luidsprekers, is de kans aanwezig dat je er zoveel mogelijk vermogen uit wilt halen om een aardige geluidsdruk te krijgen. Het probleem is dan vaak dat de welbekende rode ‘Clip’ lampjes gaan oplichten. Dit houdt in dat de versterker zijn maximale output geeft en hopeloos probeert om er nog meer uit te krijgen. De interne componenten zijn er niet op berekend, wat vaak tot gevolg heeft dat er een vervormd signaal naar je luidsprekers gaat. Je kunt het vergelijken met iemand die 40 kg kan tillen. Hij zal met minder moeite een paar grote stenen van 20 kg kunnen dragen dan iemand die precies 20 kg kan dragen.

Beter te veel dan te weinig

De verkopers van Bax Music adviseren daarom vaak een versterker die iets meer levert dan je luidsprekers in theorie aankunnen. Pieken worden dan makkelijker zonder vervorming opgevangen en je hebt altijd nog wat vermogen achter de hand zodat je versterker niet zo hoeft te zwoegen. Wanneer je een passief systeem wilt uitbreiden met subwoofers, kom je al snel uit bij een compleet versterkerrack om je passieve speakers (soms ook topkasten of satellieten genoemd) en subwoofers te voorzien van de juiste hoeveelheid vermogen. Een versterkerrack bestaat meestal uit een doubledoor flightcase, waar je versterkers en randapparatuur in gemonteerd worden. Zo kan alles aangesloten blijven en lus je alles eenvoudig intern door.

Vaak wordt er een aparte versterker voor de topkasten  genomen, plus een aparte versterker voor de subwoofers. Om net als bij een actief systeem het signaal met een crossover te scheiden, gebruikt men vaak een 19 inch crossover. Zo wordt het signaal wederom gescheiden voordat het versterkt wordt, voor optimale efficiëntie.

Zo krijg je uiteindelijk een systeem met losse speakerkasten, plus een versterkerrack waar je versterkers en randapparatuur in geplaatst worden.

Hoe weet je welke versterker je voor welke luidsprekers moet nemen?

Laten we beginnen met de normale luidsprekers.  Stel dat je een luidspreker uitgekozen hebt met een belastbaarheid van 300 Watt RMS op 8 Ohm. Een stelregel is dat je dan ongeveer anderhalf tot tweemaal zoveel vermogen neemt voor een bijpassende versterker.  Ideaal zou een versterker zijn die tussen de 450 en 600 Watt RMS op 8 Ohm per kant levert. Bij een subwoofer ligt het net iets anders. Er is namelijk behoorlijk wat vermogen nodig om lage tonen te creëren, want de ronde luidspreker van een subwooferkast  (voor het gemak ook ‘woofer’ genoemd) moet ver heen en weer bewegen.  Om deze piekvermogens te kunnen leveren wordt vaak een versterker ingezet die twee keer zoveel vermogen levert als de belastbaarheid in Watt RMS van de subwoofer.

Wat betekent RMS eigenlijk? En je hebt toch ook nog de maximale waarde?

De RMS waarde staat voor Root Mean Square en wordt uitgedrukt in Watt. Dit wil eigenlijk zeggen dat het vermogen van een versterker, of de belastbaarheid van de luidspreker gemeten is door een sinus te gebruiken. Een sinus is een statische toon, vergelijk het met een soort brom in je speakers. De frequentie van de sinus wordt bijna altijd gebruikt en gemeten op 1000 Hz (je ziet ook vaak @1 kHz staan bij de specificaties). De muziek die je door je versterkers en luidsprekers gaat laten weergeven, is heel wat anders dan zo’n statische sinus. Muziek is namelijk dynamisch en bestaat vaak uit pieken en dalen. Luidsprekercomponenten kunnen deze pieken vaak makkelijk opvangen, daarom is het ook mogelijk om een zwaardere versterker te gebruiken.

Wat houden die Ohms precies in? En wat is het verschil tussen 4 of 8 Ohm?

Ohm is de eenheid waarmee de weerstand van een luidspreker gemeten wordt. In de luidsprekerwereld wordt vaak een weerstand van 4 en 8 Ohm genoemd. Indien je een versterker voor je luidsprekers zoekt, is het dus handig om te weten of ze een weerstand ( de impedantie) van 4 of 8 Ohm hebben! In onze webshop zie je dit bij alle passieve luidsprekers vermeld staan.

Vermogen versus weerstand

Een versterker kan meer vermogen leveren bij een lagere weerstand. Máár, dit kan natuurlijk niet oneindig door blijven gaan. Veel versterkers in het budget-segment kunnen een weerstand (impedantie) van 8 of 4 Ohm moeiteloos aan. Maar 2 Ohm wordt voor veel versterkers een lastiger verhaal. Wanneer een versterker 2x 500 Watt op 8 Ohm kan leveren, kan hij op 4 Ohm meestal ongeveer twee keer 750 tot 1000 Watt leveren. Bij het budgetsegment versterkers is het verschil vaak iets kleiner, door de iets minder sterk uitgevoerde componenten.

8 ohm of 4 ohm?

Toch zijn de meeste luidsprekers die je tegenkomt in 8 Ohm uitgevoerd. Hoe kan dat dan, 4 Ohm is toch beter? Het werkt eigenlijk heel simpel. Veel passieve luidsprekers beschikken over een extra uitgang, waar je een andere luidspreker op kunt aansluiten. Dat kan in sommige gevallen handig zijn, bijvoorbeeld  als je twee luidsprekers per kant wilt gebruiken, of als je een zittend publiek moet voorzien van achtergrondgeluid. Twee luidsprekers plaats je vooraan, twee luidsprekers plaats je halfverwege de zaal. Zo hoeven de voorste twee speakers niet zo hard te staan, heb je geen andere versterker nodig en bespeel je toch het complete publiek.

Doorlussen: waar moet je op letten?

Je kunt echter niet oneindig luidsprekers blijven doorlussen! Wanneer we twee luidsprekers met een belastbaarheid van 300 Watt RMS, 8 Ohm, op elkaar aansluiten, gebeurt namelijk het volgende. De weerstand van de twee aangesloten luidsprekers wordt namelijk gehalveerd, terwijl de belastbaarheid verdubbelt! Je hebt dan 600 Watt op 4 Ohm die je moet versterken.

Ga je drie of meer 8 Ohm luidsprekers doorlussen, dan neemt de weerstand dusdanig af dat je waarschijnlijk je versterker héél snel gaat overbelasten, met alle gevolgen van dien. De weerstand komt dan al vlug rond de 2 Ohm te zitten en dat is te laag! Daarnaast heb je nog een serieschakeling. Die kun je vaak niet zo makkelijk gebruiken, alleen met draadklemmen, ook wel ‘ wire terminals’  genoemd. Dit zijn de klemmen aan de achterzijde van je luidspreker, waar je losse aders in vastklemt. Deze zie je ook vaak terug op HiFi stereo-installaties.

Je maakt dan in feite een kring van de + en – uitgang van je versterker. Met de + ga je naar de + van de eerste speaker. Met de – van de eerste speaker ga je naar de + van de tweede speaker. En van de – van de tweede speaker ga je naar de – van de versterker. Opvallend is dat in dit geval de weerstand én de belastbaarheid verdubbeld wordt! Stel dat we uitgaan van een enkele luidspreker met een belastbaarheid van 1x 300 Watt op 8 Ohm. Hier sluiten we eenzelfde luidspreker op aan in een serieschakeling. In plaats van 1x 300 Watt op 8 Ohm, ontstaat er nu een belastbaarheid van 1x 600 Watt op 16 Ohm. Deze schakeling wordt dan ook niet zo heel vaak gebruikt, maar kan een noodoplossing zijn.

Kunnen versterkers een weerstand van 16 Ohm aan? Ja, maar zoals je hierboven hebt gelezen zal het vermogen door de hogere weerstand afnemen. Gebruiken we de versterker uit ons voorbeeld, dan zal hij ongeveer twee keer 250 Watt op 16 Ohm leveren. De luidsprekers worden dan niet op hun volle capaciteit benut omdat de versterker er niet meer vermogen uit krijgt door de hoge weerstand. Zoals in de praktijk vaak gezegd wordt, gaan je luidsprekers dan ‘niet hard genoeg’.

Ik heb wel eens iets gehoord over filters en crossovers, is dat hetzelfde?

Nee. De term ‘filter’ en ‘crossover’ hebben wel iets gemeen, maar er zit meer achter dan je zou denken!

Crossover scheidingsfilter bij passieve luidsprekers en subwoofers

Een crossover is een scheidingsfilter. Dit wil zeggen dat er één signaal ingaat, er een splitsing plaatsvindt en er vervolgens twee signalen uit komen. In normale passieve luidsprekers met een woofer en een tweeter (compressiedriver voor hoge tonen) zit vaak al zo’n crossover-scheidingsfilter. Die zorgt er voor dat de midden en lage tonen naar je woofer gaan (grote speaker) en de hoge tonen naar je tweeter gaan (kleine speaker).

Voor passieve subwoofers geldt vaak precies hetzelfde, maar vaak ietsje anders uitgevoerd. Een scheidingsfilter in een subwoofer pakt de lage tonen er uit en geeft die aan de subwoofer zelf. De midden- en hoge tonen worden dan doorgestuurd naar je topkasten. Daarom zie je soms dat subwoofers en topkasten doorgelust zijn. Dit systeem is echter niet zo heel efficiënt. Dat komt onder meer omdat er aardig wat vermogen verloren gaat aan warmte en de scheidingsfilters. Daarnaast kun je de balans tussen je hoge en lage tonen niet aanpassen en kun je ook de kantelfrequentie niet bepalen omdat die standaard ingesteld staat. Zo geeft je subwoofer alles onder de 120 Hz weer, de woofer van je fullrange speaker alles tussen 120 en 2500 Hz en je tweeter alles boven de 2500 Hz.

Actieve crossover bij passieve luidsprekers en subwoofers

Hoe kunnen we dit dan oplossen? In het voorbeeld dat helemaal aan het begin stond hadden we het over twee versterkers en een crossover. Maar een 19 inch crossover is niet zomaar een scheidingsfilter, het is een actieve crossover. Een actieve crossover wil zeggen dat de kantelfrequentie tussen hoog en laag aan te passen is. Dit kan door middel van een paar schakelaars met waardes zijn, maar kan ook variabel in te stellen zijn. De kantelfrequentie van een actieve crossover bepaalt eigenlijk wanneer het laag ophoudt en het hoog begint. Het is een geleidelijke wisseling, waarbij de frequenties langzaam uitgedoofd en overgenomen worden. Vaak wordt een actieve crossover op basis van gehoor ingesteld, maar je kunt ook frequenties meten. Zo kun je je luidsprekersysteem optimaal indelen qua klank

De efficiëntie van actieve crossover

Met een actieve crossover wordt je systeem ook efficiënter ingedeeld. De crossover wordt direct na de signaalbron aangesloten. Dit kan bijvoorbeeld je mixer zijn. Hij ontvangt dus alleen het signaal en er is dus nog niets versterkt. De crossover splitst vervolgens het signaal op de door jou aangegeven grens. Zo krijg je een signaal met alleen hoge tonen (in stereo) en een signaal met alleen lage tonen (in stereo). De hoge tonen gaan naar de versterker die aangesloten is op je normale luidsprekers, de lage tonen gaan naar de versterker die aangesloten is op je subwoofer. Het grote voordeel is nu dat elke versterker nu precies het signaal ontvangt dat versterkt moet worden! Zo kan een versterker zich optimaal focussen op het versterken van de hoge of lage tonen, zonder de rest ook mee te versterken. Daarnaast kun je de volumebalans tussen hoog en laag beter instellen.

Crossover Scheidingsfilter bij actieve luidsprekers

Actieve fullrange luidsprekers beschikken vaak ook over een scheidingsfilter. Dit kan op twee manieren, namelijk vóór versterking en ná versterking. Indien de scheiding vóór de versterking plaatsvindt, heb je twee versterkers nodig. De een voor het hoog, de ander voor het laag. Sommige luidsprekers hebben dit aan boord, je ziet dan vaak ‘bi-amped’ of ‘bi-amplified’ bij de luidspreker staan. Wederom gaat er dan geen vermogen op in warmte en krijgt iedere module precies wat hij moet versterken. Ook herken je dit aan het feit dat het vermogen van de versterkermodule dubbel is aangegeven. Bijvoorbeeld ‘340+60 Watt’.

Indien de scheiding ná de versterking plaatsvindt, wordt er een ‘normale’ versterkermodule gebruikt, met daarna een passief scheidingsfilter.  Dit zie je vooral terug bij luidsprekers in het budgetsegment.

Actieve crossover bij actieve subwoofers

Een actieve crossover bij een actieve subwoofer zit al ingebouwd in de luidsprekerkast. Eigenlijk doet hij precies hetzelfde als een passief scheidingsfilter, maar dan op signaalniveau en niet als het signaal al versterkt is! Daarnaast kun je bij deze versie vaak ook de kantelfrequentie aanpassen. De actieve crossover bij een actieve subwoofer splitst eerst weer het signaal in hoog en laag. Het signaal met lage tonen gaat vervolgens naar de subwoofer-versterkermodule, het signaal met hoge tonen wordt doorgestuurd naar de normale luidsprekers.

Een actieve luidspreker heeft vrijwel nooit een actieve crossover aan boord. Dit komt omdat een fabrikant de balans tussen de tweeter en de woofer al heeft kunnen optimaliseren in de fabriek. Een actieve subwoofer heeft meestal wél een actieve crossover aan boord. Dit komt omdat de fabrikant niet weet welke actieve luidsprekers je er bij gaat gebruiken. Dit kun je dan naar eigen wens invullen en afstemmen.

Laag-af filter (subsonic filter, high-pass, low-cut)

Zowel passieve luidsprekers, als versterkers, als sommige actieve luidsprekers beschikken over een laag-af filter. In de meeste gevallen is dit een subsonic filter. Een laag-af filter zorgt er voor dat alle tonen onder een bepaalde frequentie volledig wegvallen. Dit kan onder meer komen omdat een versterker veel moeite moet doen om die tonen te versterken, of wanneer de luidspreker ze niet goed kan weergeven. Een laag-af filter kan ook worden omschreven als ‘high pass’ (laat het hoog door) of ‘low cut’ (snijdt lage tonen af)

Verder is er dus nog een subsonic filter. Een subsonic filter is vergelijkbaar met een laag-af filter, maar elimineert alleen zeer lage tonen die een normale luidspreker toch niet goed kan weergeven. Het is namelijk zonde om daar energie in te steken terwijl je dit toch niet terug hoort! Subsonic filters vind je het meest terug in versterkers of versterkermodules. Vaak lopen deze filters tot 40 of 50 Hz en vanaf daar worden de frequenties weer netjes opgepakt.

Zie ook

» Hoeveel watt? – De waarheid over speakers en vermogen
» Wat zijn de beste speakers voor mij?
» Hoe moet ik speakers aansluiten op mijn geluidsapparatuur?
» Van 2 luidsprekers naar volwaardige PA-speakerset
» Studiomonitors aansluiten

» Actieve fullrange-speakers
» Actieve subwoofers
» Passieve fullrange-speakers
» Passieve subwoofers
» Alle speakers & toebehoren
» Versterkers

Rick | Bax Music

Rick is in 2007 als 17-jarige part-time copywriter bij Bax Music begonnen en is nu productontwikkelaar eigen merken. Zijn expertise ligt in de licht- en geluidssector, evenals DJ-gear en wat studio-apparatuur.

Van 2 luidsprekers naar volwaardige PA-speakerset Speakers en versterkers: het verschil tussen 2, 4, 8 en 16 ohm Hoeveel watt? – De waarheid over speakers en vermogen Voor iedere gelegenheid een speakerset met de QSC K.2 Series! 100 volt-systemen – de basis uitgelegd Electro Voice: altijd raak