Het moderne wonder van geluidsversterking
DE BIJBELSE geschiedenis kent vele verslagen van grote bijeenkomsten van Gods volk, waarbij het voor allen noodzakelijk was te kunnen horen wat er werd gezegd. De boeken Deuteronomium en Jozua vermelden gelegenheden waarbij Mozes en Jozua spraken tot het volk Israël, dat toen in de miljoenen liep. Deze mannen hebben wellicht hun toevlucht moeten nemen tot het inschakelen van anderen om hun woorden door te geven, iets wat in het gunstigste geval toch een langzame en tijdrovende manier is geweest om grote menigten toe te spreken.
Jezus liet van tijd tot tijd de mogelijkheden voor geluidsvoortplanting die de natuurlijke omstandigheden hem boden, in zijn voordeel werken, en hij werd erdoor geholpen om anderen met zijn woorden des levens te bereiken. Hij zocht dan een heuvelachtig gebied uit waar de geluidsgolven die door zijn stem werden voortgebracht, zijn luisteraars boven en onder hem rechtstreeks konden bereiken (Matth. 5:1). Toen een andere keer, bij de Zee van Galiléa, op vlakker terrein een menigte om hem heen drong, ging Jezus aan boord van een boot die hij iets van de kant liet steken. Het gladde oppervlak van het water werkte dan als een klankbord dat de geluidsgolven van zijn stem overbracht naar de luisteraars op de kust. — Matth. 13:1, 2; Luk. 5:3.
Wanneer thans groepen van 50 of meer personen bijeenkomen om naar een spreker te luisteren, kunnen zij zich vaak verheugen in een schitterende elektronische versterking van de stem. Moderne apparatuur kan het stemvolume van een spreker vele malen versterken en toch de kwaliteit en de kenmerkende klank van zijn stem bewaren. Zowel de spreker als zijn gehoor worden hierdoor geholpen. Het is niet nodig de stem door een speciale redenaarstechniek meer volume te geven en de spreker hoeft niet veel kracht aan te wenden om prettig hoorbaar te zijn. Hij hoeft zijn stem niet te zwaar te belasten of onnatuurlijke veranderingen aan te brengen in toon, volume of klemtoon. En degenen die luisteren, hoeven zich niet tot het uiterste in te spannen om het gesprokene te verstaan. Zonder belemmerende factoren kunnen zij zich erop concentreren hetgeen zij horen, goed te begrijpen. Laten wij eens beschouwen waaruit een goede geluidsinstallatie bestaat.
Hoe wordt geluid versterkt?
De eerste stap in moderne geluidsversterking is het omzetten van geluidstrillingen in elektrische trillingen. Dit wordt gedaan door de microfoon. Geluidsgolven, die in werkelijkheid variaties in luchtdruk zijn, worden door de microfoon omgezet in overeenkomstige elektrische energie waarvan de frequentie en sterkte varieert in overeenstemming met de „druk” van de geluidstrillingen. Microfoons zijn daarom gevoelige instrumenten en dienen erg voorzichtig behandeld te worden.
Aangezien de energie die door een microfoon wordt afgegeven, zeer laag is, moet dat signaal vele duizenden malen versterkt worden om een luidspreker te kunnen „aandrijven”. Hiervoor wordt een versterker gebruikt. Veel versterkers bieden de mogelijkheid signalen afkomstig van verscheidene microfoons of andere bronnen te combineren en het zo samengestelde geheel te versterken tot het niveau dat nodig zal zijn opdat alle aanwezigen het programma gemakkelijk kunnen volgen. Soms wordt van een aparte voorversterker gebruik gemaakt, die het signaal van meerdere microfoons kan mengen en het versterkt tot een bepaald niveau. Deze voorversterker is aangesloten op een eindversterker die op een andere plaats kan staan, waarbij de afstand geen rol speelt. De eindversterker versterkt het signaal tot luidsprekerniveau. Voor een grote ruimte kan er gebruik gemaakt worden van meerdere eindversterkers, waarbij elke eindversterker voor een deel van de ruimte wordt benut.
Ten slotte wordt het versterkte elektrische signaal aan één of meerdere luidsprekers afgegeven. De conus of membraan van de luidspreker wordt door de versterkte elektrische geluidsenergie aan het trillen gebracht, waarbij het omgekeerde plaatsvindt als bij een microfoon. De elektrische energie wordt omgezet in mechanische energie, de lucht wordt vanaf de luidspreker in trilling gebracht in hetzelfde ritme maar in een groter volume dan er voor de microfoon wordt gesproken.
Het uitkiezen van de componenten
Aangezien met het versterken van het gesproken woord wordt beoogd (1) iedereen in staat te stellen het goed te verstaan en (2) de natuurlijke hoedanigheden van de stem van iedere spreker te bewaren, is het erg belangrijk zorgvuldig uit te zoeken wat voor uw geluidsinstallatie de goede componenten zijn. Het gezegde „Alle waar is naar zijn geld” is ook hier van toepassing. Zogenaamde „voordelige aanbiedingen” beantwoorden gewoonlijk niet aan de eisen die u stelt op het punt van betrouwbaarheid en kwaliteit. Het is goed om een ervaren geluidstechnicus te raadplegen in verband met de aankoop van een geluidsinstallatie. Zijn advies zal u helpen een installatie te verwerven van goede kwaliteit en voldoende vermogen, die weer niet te veel vermogen heeft of te duur is in verhouding tot uw behoeften.
De eerste schakel in uw geluidssysteem is de microfoon. Elke soort van microfoon is ontworpen met het oog op een speciale toepassing. Er bestaat geen type dat in alle situaties de beste is. Voor het versterken van het gesproken woord zal gewoonlijk de dynamische microfoon aan uw behoeften voldoen. Dit type verschaft een goede weergave, kan tegen een stootje, geeft weinig problemen en is niet zo duur.
Vervolgens moet u beslissen welke „richtingskarakteristiek” het beste aan uw behoeften beantwoordt. Dient u een rondgevoelige microfoon te kiezen, die gevoelig is voor geluid uit alle richtingen, of een eenzijdig gevoelige microfoon? Ook een achtvormige richtingskarakteristiek behoort tot de mogelijkheden.
Een eenzijdig gevoelige microfoon wordt ook wel een cardioïde microfoon genoemd omdat hij reageert op geluid in een enigszins hartvormig gebied aan de voorkant van de microfoon. Aangezien de cardioïde microfoon aan de achterkant betrekkelijk ongevoelig is, heeft men bij gebruik van dit type minder last van „rondzingen”, het piepende geluid dat ontstaat wanneer geluid uit de luidsprekers weer door de microfoon wordt opgevangen. We geven echter met de keus van een cardioïde microfoon ook voordelen prijs. Als de spreker net iets naast de microfoon praat, wordt zijn stemgeluid misschien niet goed opgevangen. Ook is een cardioïde microfoon gewoonlijk wat kwetsbaarder dan andere soorten microfoons.
Er zijn bepaalde uitgesproken voordelen verbonden aan het gebruik van een rondgevoelige microfoon. Wanneer de kans bestaat dat sprekers niet rechtstreeks in de microfoon praten, zoals in het geval van een microfoon die onder een groepje mensen van hand tot hand gaat, is een rondgevoelige microfoon het meest praktisch. Bovendien is zo’n microfoon gewoonlijk minder prijzig en hoeft ook niet zo heel erg voorzichtig behandeld te worden. Daarom zal hij in veel gevallen prima voldoen. Een nadeel is dat dergelijke microfoons ook sneller ongewenste geluiden doorgeven en bijdragen tot rondzingen, vooral wanneer er twee of meer microfoons tegelijk gebruikt worden.
Sommige microfoons hebben de neiging een ongewenst ploffend geluid te produceren wanneer er woorden met een harde „p”- of „t”-klank rechtstreeks in de microfoon worden gesproken. Een geschikte afscherming die verhindert dat de krachtige luchtstroom van de stem van de spreker rechtstreeks in de microfoon komt, zal dit gewoonlijk kunnen opheffen.
Ook moet aandacht geschonken worden aan de impedantie van de microfoon. Men spreekt van een microfoon met een hoge of een lage impedantie, wat een beschrijving is van zijn elektrische eigenschappen en niet noodzakelijkerwijs iets wil zeggen over de kwaliteit of gevoeligheid. Microfoons met een hoge impedantie worden vaak gekozen voor het voordelig aanpassen op een hoge-impedantie-ingang van een buizenversterker. Wanneer de microfoonkabel echter langer wordt dan 15 meter, gaan er veel hoge tonen verloren waardoor de verstaanbaarheid ongunstig wordt beïnvloed. Bij langere kabels en het gebruik van een buizenversterker is het beter een lage-impedantie-microfoon te gebruiken en bij de versterker een ingangstransformator te gebruiken. Door deze transformator worden tevens storingen van radiozenders, zoals van amateurs, politie, enzovoort, verminderd.
In moderne geluidsinstallaties zijn meestal transistoren toegepast, welke een lage ingangsimpedantie hebben voor microfoons, waardoor een ingangstransformator overbodig is.
De tweede schakel in het geluidssysteem heeft te maken met de versterker. Men dient een versterker te kiezen die voor iedere microfoon die gebruikt gaat worden, een aparte ingang heeft en een aparte volumeregeling. Iedere microfoon kan dan onafhankelijk van de andere afgestemd worden.
Voor hooguit 200 toehoorders is het goed om een versterker te kiezen met een uitgangsvermogen van minstens 30 watt. Een talrijker gehoor maakt een groter vermogen noodzakelijk. Een versterker met transistoren is gewoonlijk betrouwbaarder en geeft minder problemen dan een versterker met buizen. Vanzelfsprekend dienen we een installatie te kiezen die ontworpen is voor geluidsversterking in een grote ruimte.
Luidsprekers doen dienst als de laatste schakel in de weergave van het gesproken woord. Er bestaan vele soorten. Voor een kleine zaal zouden we luidsprekerzuilen kunnen nemen en er dan aan iedere kant van het podium één plaatsen. Ze zijn vooral voor een tijdelijke installatie praktisch. Voor een permanente installatie voldoet over het algemeen een verspreid systeem van in het plafond aangebrachte luidsprekers heel goed. Vooral als het plafond betrekkelijk laag is, verdient dit systeem aanbeveling omdat alle toehoorders op ongeveer gelijke afstand van een luidspreker kunnen zitten. Luidsprekers in het plafond dienen in verspringende rijen geplaatst te worden, op een onderlinge afstand van ongeveer anderhalf keer die van vloer tot plafond. De luidsprekers die het dichtst bij de spreker zijn, zouden op een lager vermogen aangesloten kunnen worden, zodat voor het systeem als geheel een groter volume mogelijk is, zonder dat er rondzingen optreedt.
Wanneer luidsprekers op een versterker worden aangesloten, moeten ze elektrisch aangepast worden aan de versterker. Dit wordt gedaan door aan de achterkant van de versterker de aftakking te kiezen waarvan de impedantie het beste overeenkomt met de totale impedantie van de luidspreker. De meeste moderne versterkers verschaffen een zogenoemd „constant voltage”-systeem voor het aansluiten van meerdere luidsprekers. Vaak maakt men gebruik van de 25-volts-, 70-volts- of een 100-voltssysteem. Bij hogere luidsprekersignaalspanningen zal het veiliger kunnen zijn de draden in een pijp te leggen. Bij het gebruik van een constant voltage moet de aanpassing bij elke luidspreker of zuil plaatsvinden, hetgeen kan geschieden door een aanpassingstrafo op de luidspreker of in de kast te monteren.
Suggesties in verband met geluid
Een microfoon dient op een afstand van ongeveer 15 centimeter van de mond van een spreker ingesteld te worden, waarbij er rekening mee wordt gehouden dat hij zijn hoofd kan optillen of buigen. De microfoon moet kort genoeg bij zijn om een toereikend geluidsvolume te verschaffen zonder dat een spoor van rondzingen optreedt, maar weer niet zo dichtbij dat het voor de spreker onaangenaam wordt of dat het geluid bij normale hoofdbewegingen wegzakt. Een microfoon die te dicht op de spreker staat, geeft ook een hinderlijk „geplof” ten gevolge van de adem die een spreker bij het uitspreken van bepaalde woorden uitstoot.
Een aangename geluidssterkte en een onvervormd geluid zijn buitengewoon belangrijk. Het volume van de versterker en de regelknoppen voor de toon dienen zo afgesteld te staan dat de stem van iedere spreker helder, verstaanbaar en natuurlijk wordt weergegeven, zodat allen hem op prettige wijze en zonder zich te moeten inspannen, kunnen volgen. Als het volume te laag is of de kwaliteit slecht, zal men bepaalde woorden gaan missen en wordt de luisteraar gedwongen zich tot het uiterste in te spannen om hem te volgen. Na een poosje krijgt geestelijke vermoeidheid de overhand, want de natuurlijke neiging is met luisteren op te houden in plaats van de oren te blijven inspannen. Aan de andere kant wordt geluid dat overmatig hard is, benauwend en afleidend en heeft dat al evenzeer „luistermoeheid” tot gevolg. Ook dan „haakt de luisteraar af”, schenkt hij geen aandacht meer aan het gesprokene en wordt hij beroofd van de boodschap.
Als een microfoon een aantal minuten niet wordt gebruikt, dient hij dichtgedraaid te worden om te vermijden dat hij andere stemmen of geluiden opvangt. Het is vanzelfsprekend nuttig als er iemand beschikbaar is om voortdurend de geluidsinstallatie te kunnen bedienen. Als deze operator waakzaam is en van tevoren is ingelicht over de „microfoon-behoeften” van iedere spreker, zullen allen profijt trekken van het programma.
Dienen er „loopmicrofoons” gebruikt te worden in verband met deelname vanuit de zaal? Dit zal geheel en al afhangen van de afmetingen van die betreffende zaal, alsook van de akoestische kwaliteiten van die ruimte en van de vraag hoe goed elk der aanwezigen kan horen. Als ieder die commentaar geeft, aangemoedigd wordt om met voldoende stemvolume te spreken, is dat natuurlijk te verkiezen boven het tijdverlies dat optreedt wanneer losse microfoons naar de verschillende personen gebracht moeten worden die in de zaal een commentaar geven.
Vele jaren geleden vergeleek Salomo een opbouwend woord dat te rechter tijd werd gesproken, met „gouden appels in zilver beeldsnijwerk” (Spr. 25:11). Wanneer het gehoor groot is, gaat dit zeker op ten aanzien van woorden des levens die dank zij het moderne wonder van geluidsversterking gemakkelijk te horen en te verstaan zijn.
[Illustratie op blz. 9]
Een moderne geluidsinstallatie kan het gezoem van een vlieg versterken tot een kamervullend geronk!