Hvordan fungerer en høyttaler?

Vi har alle et forhold til høyttalere, fordi vi alle har en – i telefonen, hodetelefoner osv. Høyttaleren er et bredt tema, men noe av det essensielle i teorien er hvordan elektrisk strøm forvandles til musikk i trommehinnen din. Vi vil gi deg en grunnleggende forståelse av substansen og dykke videre inn i høyttalerens univers. 

Energi blir til lydbølger
Høyttaleren er et automatisert system der elektrisk energi omdannes til lydenergi, også kalt bevegelsesenergi. Når denne prosessen kulminerer, skaper høyttaleren svingninger i luften, hvorpå det dannes lydbølger som øret fanger opp. Lyd er kort sagt «usynlige» bølger som svever i luften og inn til trommehinnen din.

Svingninger og frekvensområder

Lyd er et uttrykk for akustiske svingninger som beveger seg gjennom luft eller vann. Oversatt til fysikkens språk snakker man om frekvenser som måles i hertz (svingninger per sekund, forkortes Hz). Et nyfødt, friskt menneske kan oppfatte frekvensområdet fra 20–20.000 svingninger per sekund. Du har sikkert på et eller annet tidspunkt i livet tatt en hørselstest, der du fant ut hvor god eller dårlig hørselen din er. Det er naturlig at hørselen blir dårligere med alderen, spesielt de høyeste diskanttonene i området 18.000–20.000 Hz blir svekket, men dette skyldes ikke nødvendigvis bare alderen – man kan også få dårligere hørsel av å lytte til musikk med altfor høyt volum. Så selv om du er frisk og ung, bør du passe på, ellers kan det føre til hørselsskader som tinnitus eller hyperacusis (lydoverfølsomhet) – og det blir man ikke kvitt!

Infralyd, det hørbare området og ultralyd
Frekvenser som ligger under 20 Hz kalles infralyd, og over 20.000 Hz kalles ultralyd. Dette er frekvensområder som typisk kan høres av f.eks. hunder og flaggermus. Diskantlyder med høye frekvenser ligger ca. mellom 2.000–20.000 Hz (også forkortet til 2 kHz–20 kHz). Bass og dype toner beveger seg i frekvensområdene fra 20–250 Hz. Mellom de høye og lave tonene finnes mellomtonene, også definert som det hørbare området. Dette kan sammenlignes med samtalene dine med andre, når du lytter til en annen persons stemme. 

Høyttaleren og dens funksjon

Hvis man tar utgangspunkt i den typiske dynamiske høyttaleren, består den i grove trekk av komponentene

• en fast magnet
• et innkommende elektrisk signal
• en bevegelig svingspole
• et chassis
• en membran
• et kantoppheng

 

Som tidligere beskrevet omsetter høyttaleren de elektriske svingningene fra lydsystemet til lydbølger i luften.
Når høyttaleren mottar et elektrisk lydsignal fra f.eks. en PC/mobil, blir det ført inn i svingspolen, som er plassert inne i en kraftig magnet og festet til membranen i høyttaleren.

Membranen er den delen som blir skjøvet fram og tilbake ved hjelp av svingspolen, og som skaper trykkbølger i luften. Dette trykket oppfatter øret som det vi kaller lyd, og det skjer mange ganger i sekundet.

Betrakter man frekvensområdet 40 Hz, betyr det helt konkret at membranen beveger seg 40 ganger både fram og tilbake i løpet av ett sekund, og når vi snakker 2000 Hz eller 2 kHz, ja, så beveger membranen seg 2000 ganger både fram og tilbake i sekundet. Det er også derfor man typisk kan se at stoffet på høyttaleren (membranen) beveger seg når bassen eller stortromma i f.eks. et musikkstykke kommer inn, siden bølgelengden i det dype frekvensområdet (20-400 Hz) er lang og kraftig. 

… Så spør du deg nok hvordan membranen blir skjøvet fram og tilbake? Svaret er elektromagnetisme!

 

Inne bak chassiset (engelsk uttrykk: the basket) finnes det en spalte/kanal nederst, der røret fra svingspolen kan settes ned. Her er det viktig at svingspolen ikke treffer kantene i kanalen, da det vil skape friksjon og støy i outputtet. Dette kalles også magnetgapet.

🕷 Spideren er et slags lerret som svingspolen også er festet til. Spideren styrer, sammen med kantopphenget, enheten til å bevege seg perfekt inn og ut av spalten som er nede i den faste magneten.
Svingspolen blir dermed skjøvet rett fram og tilbake hver gang, og spideren er med på å holde membranen sentrert, slik at lydbølgene sendes ut korrekt. 

🧵 Svingspolen (på engelsk: coil) er isolerte kobbertråder som er trukket som en svært fin spole, rundt i flere lag.
En forsterker kan danne et magnetfelt inne i svingspolen, og det at forsterkeren fra anlegget virker som vekselstrøm, gjør at + og - blir til nord og sør, i forhold til bevegelsen som ligger i lyden/musikken. Det er altså skiftende polaritet som vil forekomme inne i svingspolen, på samme måte som magnetisme som skifter mellom nord og sør.

🧲 Den faste magneten (høyttalermagneten) bak chassiset står enten med nord eller sør i en bestemt retning. Tar man svingspolen, som har et vekslende felt i takt med musikken, og plasserer den ned i spalten der den faste magneten befinner seg, skapes det automatisk en bevegelse i takt med musikken, fordi man i den faste magneten har 2 nordpoler som vil frastøte hverandre, eller 2 sørpoler som vil frastøte hverandre, samt en nord og sør som vil tiltrekke hverandre i svingspolemagneter. Resultatet er at den faste magneten aldri flytter seg, men det gjør svingspolens magnet, siden den har skiftende polaritet (nord og sør). Når den samtidig er festet til en spider, en membran og et kantoppheng, sikrer dette en bevegelse som skaper svingninger og dermed lydbølger. 

Høyttaleren skapt for presisjon

Høyttalere finnes i mange varianter, størrelser og med ulike egenskaper. Det kan være at de har fått et ekstra løft i bassen eller har en skarpere diskant enn normalt (2 kHz – 20 kHz). Som produsent streber man alltid etter å produsere høyttalere som gjengir inngangssignalet så presist som mulig, uansett lydnivå. Den mest tradisjonelle høyttaleren består av en bevegelig svingspole. Den består typisk av to eller flere elementer (bass, mellomtone, diskant) for å kunne gi den mest presise lyden av det som ble skapt av produsentene i studio. Ofte er høyttalere i bordradioer, earpods, TV og andre lignende produktkategorier bygget på et lite fulltoneelement.

Dype, mellomtone- og høye toner har ulike svingninger og spres derfor også forskjellig. Jo høyere tonene blir, desto flere svingninger skapes, og lyden blir mer retningsbestemt. Derfor bruker man ulike høyttalerelementer som er tilpasset et bestemt frekvensområde. Høyfrekvent lyd har svært vanskelig for å trenge gjennom vegger, men lyd fra dype toner kan trenge gjennom både vegg, gulv og tak. Det er blant annet derfor du hører naboens dype subfrekvenser (30 - 80 Hz) og stortromma (85 – 350 Hz) pumpe ut fra høyttaleren hans en fredag kveld.

Høyttalerelementene
Som beskrevet tidligere består en typisk høyttaler av tre elementer, nemlig bass, mellomtone og diskant. En 2-veis høyttaler har ikke et separat mellomtoneelement. Det betyr at mellomtonen ligger sammen med basselementet og pumper ut lyd. Har du derimot en 3-veis høyttaler, får du et separat mellomtoneelement som spiller alene i det frekvensområdet, og det vil sannsynligvis gi en klarere og mer presis lyd fra inngangssignalet. Noen høyttalere består kun av ett fulltoneelement, der alle frekvensområdene gjengis fra samme element.

Effekten av lydisolering og korrekt plassering

Vi kjenner alle følelsen av bassen som pumper, og døra som gjør små bevegelser fordi rommet resonnerer. Plasseringen av høyttalerne har en enorm effekt på hvordan du hører outputen fra høyttalerne eller monitorene dine. Står de tett inntil veggen uten monterte bass traps eller annen lydisolering på vegg og tak, blir lydbølgene reflektert, og det skaper enten konstruktiv eller destruktiv interferens.

Man vil som oftest gjerne unngå refleksjoner i rommet, spesielt hvis man jobber med musikk og produksjon. Det er derfor vi har lydstudioer og kinoer som er godt isolert med lydabsorberende materialer, som f.eks. glassull. På denne måten unngår man å forringe lyden fra høyttalerne.

Lydbølger fra mellomtone og diskant som beveger seg i en bestemt retning, blir særlig også reflektert fra harde overflater som tregulv, fliser eller tomme vegger.  

⏰ Alle disse refleksjonene av lyden påvirker opplevelsen for forbrukeren av produktet. Både timing, dybde og kvaliteten på lydvalg når man f.eks. produserer, blir ødelagt. Alt dette vil man gjerne unngå, slik at man kan få den mest presise lyden ut fra inngangssignalet. Derfor anbefaler mange profesjonelle lydfolk at det er best å ha høyttalerne plassert et godt stykke unna bak- og sidevegger, få lydisolert overflater slik at man kan kontrollere refleksjonene og dermed få en så jevn frekvensrespons som mulig.

🪤 Basstraps er også nøkkelen til å kontrollere og absorbere bassfrekvenser. Et teppe samt lydtette gardiner – ja, til og med en sofa trukket i stoff – kan gjøre en forskjell. Alle rom har ulik akustikk, så derfor er det som oftest en skreddersydd løsning som må til for å bygge et lydisolert rom. Når det gjelder plassering av høyttalere eller monitorer, gjelder den typiske 45°-regelen, spesielt hvis de er veggmontert eller står på en hylle. Det gir best mulig stereoeffekt fra to høyttalere. 

Det anbefales også at du plasserer høyttalerne slik at diskantenheten er i ørehøyde når du sitter og lytter. Disse reglene gjelder også for den vanlige forbrukeren. Vil man ha god lyd, anbefales det at man følger produsentens prosedyre for oppsett og plassering av høyttaleren.

Hvilke høyttalere skal man velge?

Valget av en høyttaler henger sammen med hvilken type person man er, og til hvilket formål den skal brukes. Er man en ambisiøs musiker som jobber med lyd daglig, er det enormt viktig å ha et sett høyttalere som ikke farger lyden fra inngangssignalet. Disse typene høyttalere kalles også studiomonitorer. De finnes i mange ulike merker, prisklasser og kvaliteter. Det finnes også et hav av forskjellige typer høyttalere til den vanlige forbrukeren. Det kan være til badet, i stuen, på rommet, til TV-en eller den ultimate høyttaleren til festen!

👬🏼 Ønsker man en høyttaler til daglig bruk og til en mindre forfest med venner, anbefales det å kjøpe en av våre trådløse høyttalere, som enten kan kobles til Wi-Fi eller Bluetooth og samtidig også er mobile. Er man den helt store verten for private fester, er det optimalt å investere i noe større som kan sette festen i gang og få pulsen opp på et høyere nivå. I tillegg tilbyr vi også et utvalg av festhøyttalere, som er skreddersydd til dette formålet.

🎙 Elsker man å skråle med til de største klassikerne, finnes det også karaokeanlegg. Er du nattklubbeier eller driver du et mobildiskotek, anbefales det klart å investere i noen av våre PA-anlegg, som er en betegnelse på store lydanlegg som formidler lyden ut til mange mennesker. Du kan blant annet lese artiklene våre «kjøp ditt første PA-anlegg» eller «slik starter du et mobildiskotek», som belyser temaet PA-anlegg. Det vil gi deg et klart bilde av hva du mangler og hvorfor.

 

Subwooferen du kjenner

Du har sikkert hørt uttrykket subwoofer en milliard ganger. Kort sagt er det en separat høyttaler som leverer lyd i det dypeste frekvensområdet. Funksjonen er å løfte de manglende frekvensene fra 30-120 Hz. Generelt kan man si at en subwoofer frigjør mye headroom i fulltonehøyttalere, som med en subwoofer ikke trenger å levere noe under 100-120 Hz. Subwooferen gjengir som nevnt et lite område av frekvensspekteret, noe som betyr at den rent visuelt har en enkel konstruksjon med kun én enkelt enhet. Det finnes både aktive og passive subwoofere. En aktiv subwoofer er bygget slik at den har sin egen innebygde forsterker, strømforsyning og equalizer. Alt dette bidrar til å gjengi de dypeste frekvensene. En subwoofer kalles også en basskasse i PA-sammenheng.

 

Bassenheten

Basenheten er den delen av høyttaleren som, avhengig av størrelse og type, pumper ut lydbølger i frekvensområdet 30-600 Hz. Det er typisk sub, bass og stortromme som er fremtredende i dette lydbildet, selv om det også finnes mye annet enn bass opp til 600 Hz. Basenheten er likevel ikke utelukkende designet for å levere subfrekvenser, derfor bruker man en såkalt subwoofer. Subwooferen tilfører basenheten et tillegg i dette området.

I en treveis-høyttaler har basenheten funksjonen at den tar seg av de dypere frekvensene fra høyttalerens inngangssignal, men hvis det er en toveis-høyttaler, brukes basenheten også til mellomtonene. Dette kan gjøres ved å blande noen frekvenser fra diskanten ned i basenheten, slik at du får en klarere og mer presis mellomtone.
 
Du lurer sikkert også på hvorfor basenheten typisk har en større membran enn f.eks. mellomtone- og diskantenheten. Dette skyldes at dype frekvenser har en lengre bølgelengde og færre svingninger per sekund, noe som krever mer energi. Det krever også et større membranareal, siden det må flyttes mer luft om gangen.

 

Mellomtoneenheten

Mellomtonen er den som gjengir lyden fra frekvensområdet 300-5000 Hz. Typiske instrumenter som ligger innenfor disse frekvensene er piano, gitar, fiolin, cello, trompet samt skarptromme og stortromme, og mange andre synthesizere. Det er her de har klangen sin (på engelsk: timbre), altså karakteren og kvaliteten i grunntonen.

Stortrommen i mellomtoneområdet
Det er også nevnt tidligere at stortrommen ligger i basenheten. Årsaken til dette er at man kan høre stortrommen over hele spekteret, siden den også sender ut frekvenser i mellomtone- og diskantområdet. Stortrommen er likevel dominerende i de dype områdene, der man fra et mixing-perspektiv i noen sjangre typisk vil side-chain (engelsk uttrykk) de dype frekvensene til stortrommen, altså slå dem av hver gang stortrommen slår. Særlig sub og bass må harmonere med stortrommen (på engelsk: kick-drum). Dette får stortrommen til å tre tydeligere frem, og man kan kjenne den pumpende effekten av den!
 

Det er også i mellomtoneområdet at øret er mest følsomt. Det er her man som menneske lettest oppdager feil og forvrengning, samt avvik fra den naturlige lyden. Det er derfor mange høyttalere har en ekstra enhet for dette området. 

 

Diskantenheten

Diskanten er ganske enkel. Det er typisk høye frekvenser som s- og t-lyder som dominerer i frekvensområdet 2 kHz til 20 kHz. Det er her øret fanger opp de sprø tonene som kan bli for skarpe. Fra et produsentperspektiv bruker man ofte en plugin som heter de-esser. Den kan nemlig dempe de skarpeste tonene i lyden din, slik at du får en balansert diskant uten at det skjærer i ørene.

 

Fulltone-enheten

Fulltone-enheten er en betegnelse på en enhet som dekker hele frekvensspekteret. De brukes typisk i små radioer, TV-høyttalere og andre mindre høyttalere. Disse enhetene fungerer uten delefilter. Årsaken til at fulltonehøyttalere er små, er at de også må kunne spille diskant, og av denne grunn har høyttaleren vanskeligere for å levere dype frekvenser fra bassen og spille høyt, siden man som tidligere beskrevet trenger en større membran og mer kraft for å gjengi dype frekvenser som sub og bass.
 
Når det bare er én enhet å ta hensyn til, og man samtidig unngår et delefilter, kan man få en mer dynamisk og jevn lyd. Det er også de såkalte fase- og timingproblemene, som er enklere å kontrollere med en fulltone-enhet, siden det ikke er flere enheter samlet i et kabinett. Man snakker også om koaksiale høyttalere, bl.a. til bilstereo og scene monitors, der man har to høyttalerenheter, en bass og en diskant, i ett kabinett. Man kan også ha tre høyttalerenheter, der mellomtonen også er konstruert inne i kabinettet. 

 

Delefilteret og dets funksjon

Et delefilter består av tre elektriske komponenter: en spole, en kondensator og en resistor. Spolen (L) blokkerer de høye frekvensene, men lar de dype frekvensene slippe gjennom. Den motsatte effekten ser man hos kondensatoren (C). Den blokkerer de dype frekvensene, men lar de høye slippe gjennom. Resistoren (R), også kalt motstanden, brukes til å styre vekselstrømsmotstanden og demper i tillegg signalet. 
 
Delefilteret har evnen til å dele opp signalene fra forsterkeren og sende dem ut til de ulike enhetene. For å si det helt enkelt: De dype tonene sendes til basselementet, og de høye tonene sendes til diskanten. De ulike enhetene er konstruert slik at de hver for seg spiller innenfor sitt bestemte frekvensområde. Delefilteret sørger for at diskanten f.eks. kun får tonene fra frekvensområdet 2 kHz – 20 kHz. Frekvenser som ikke passer innenfor dette området, sorteres bort. Slik oppnår høyttaleren og enhetene å spille optimalt.
 
Delefiltrene kan være forskjellige, og de kan hver for seg ha ulike verdier. Disse verdiene, sammen med høyttalerenhetene, har stor innvirkning på hvordan filteret fungerer. Selv høyttalerkabler har en effekt på dette.

 

Kabinettet

Ja, man undrer seg kanskje, men selv kabinettet rundt elementene har innvirkning på høyttaleren og lyden som kommer ut av den. Kabinettets funksjon er å holde tilbake noen av frekvensene som sendes ut fra høyttalerelementene på baksiden. Det går ikke at frekvensene som sendes derfra, blander seg med lyden som sendes fremover. Dette skaper utfasing, som betyr at noen av lydene blir null. Lydbølgene faser rett og slett hverandre ut, og det har en dårlig effekt på lydkvaliteten og lydstyrken til høyttaleren.

 

Refleksjoner og forvrengninger 
Trykket lyden skaper, er like høyt i kabinettet som det vi hører utenfor høyttaleren. Mange av lydbølgene inni blir reflektert tilbake, noe som kan forvrenge outputen for dem som lytter. Refleksjonen av lyden kan også sendes tilbake og gjennom høyttalermembranen, noe som særlig gir dårlig lyd.
Akkurat som i lydstudioer kan man dempe denne forvrengningen ved å legge til noe skum eller lydabsorberende stoff på innsiden av kabinettet. Kabinettet kan også konstrueres slik at mange av disse refleksjonene ikke oppstår i utgangspunktet.
 

I dag finnes det et hav av ulike typer høyttalerkabinetter. De mest brukte innen hi-fi-høyttalere er lukkede kabinetter og kabinetter med bassrefleks. Fordelen med et lukket kabinett er at det er enklere å bygge og har den omvendte kurven i bassområdet i forhold til de fleste rom, som gir et løft i dette frekvensområdet. Derfor fungerer en høyttaler med lukket kabinett godt i slike rom, spesielt hvis man plasserer den tett inntil veggen. Man kan til og med få små høyttalere til å spille bass, selv om man har et mindre kabinett. I denne typen kabinett er impulsresponsen også effektiv. Den krever imidlertid mer effekt fra forsterkeren, ettersom ulempen er lav effektivitet.

I bassreflekskabinettet er det bygget inn en slags port i kassen sammen med elementene. Denne porten er konstruert for å resonere ved en bestemt frekvens – med andre ord er den avstemt (på engelsk: tunet). På denne måten kan man enten forsterke bassen, dempe den eller hjelpe høyttaleren til å få bedre respons i bassområdet. Porten kan også støtte og hjelpe elementene med å bli avstemt til kabinettet. Denne metoden er langt mer effektiv og brukes i de fleste kabinetter. Ulempen med bassrefleks er at hvis portens resonans ligger nær rommets, kan det utløse en ukontrollerbar resonans, noe som gir en dårlig lydopplevelse. En annen ulempe med bassrefleks er at høyt lydtrykk kan skape støy fra porten og luftstrømmen som passerer i bassrefleksporten. Det tilsvarer at man blåser ned i en flaskehals. Det er ikke særlig behagelig for ørene!

 

Aktive høyttalere

Aktive høyttalere er konstruert med en innebygd forsterker, noe som betyr at de ikke trenger en separat forsterker for å drives, slik som med passive høyttalere. De kan motta og forsterke direkte lydsignaler fra kilder som datamaskiner, telefoner eller mixere. Generelt er aktive høyttalere praktiske for brukerne, fordi de gir en kompakt alt-i-ett-løsning for lydforsterkning som fjerner behovet for ekstern forsterkning og samtidig sparer plass og bæring. Aktive høyttalere brukes ofte til hjemmekinoanlegg, datahøyttalere og bærbare PA-systemer.

Forsterkning av lydsignaler
Den mest bemerkelsesverdige egenskapen ved aktive høyttalere er den innebygde forsterkeren. Kort sagt er funksjonen dens å forsterke det innkommende lydsignalet til et nivå som kan drive høyttaleren og produsere lyd. Det er spesielt en fordel å ha en innebygd forsterker hvis plassen er begrenset eller oppsettet er utfordrende.

Tonekontroll
Mange aktive høyttalere med digitalt display har innebygd tonekontroll (f.eks. bass, diskant), som gir forbrukeren mulighet til å justere lyden i f.eks. bass eller diskant etter egen preferanse. Du kjenner det blant annet fra når du sitter i bilen, der du på multimediaspilleren kan justere hvor mye du vil skru opp og ned for f.eks. diskanten, mellomtonen eller bassen.

Strømstyring
Aktive høyttalere har typisk et beskyttelseskretsløp for å forhindre skade på høyttaleren og forsterkeren ved overbelastning, klipping eller overoppheting.

Innganger
Aktive høyttalere har ofte flere innganger, som gir mulighet for tilkobling til ulike lydkilder.

DSP og signalbehandling
Aktive høyttalere har også innebygd Digital Signal Processor (DSP), som er en mikroprosessor utviklet for signalbehandling. Med en DSP har du blant annet mulighet til å lage et high-pass-filter, slik at toppene kun spiller alt over 120 Hz, og du kan deretter legge til en subwoofer som leverer resten av lydbildet fra 120 Hz og ned.
 
Ulempene med aktive høyttalere kan være at de innebygde forsterkerne ikke er like kraftige eller av like høy kvalitet som separate forsterkere, og at mulighetene for signalbehandling kan være begrensede sammenlignet med et avansert passivt høyttalersystem.

 

Passive høyttalere

Passive høyttalere står i direkte kontrast til aktive høyttalere. Disse høyttalerne har ikke innebygd forsterker, og er derfor avhengige av en ekstern forsterker for å drive dem. Passive høyttalere kan kombineres med ytterligere komponenter (f.eks. delefilter, equalizere) for å danne et tilpasset lydsystem.

Tilpasning
Siden passive høyttalere ikke har innebygde forsterkere, kan de brukes med en rekke ulike forsterkere. Er man for eksempel ikke helt fornøyd med forsterkeren, kan man oppgradere/optimalisere denne, noe man ikke kan med aktive PA-høyttalere. Dette gir flere muligheter for tilpasning og lydkvalitet.

Skalerbarhet
Passive høyttalersystemer kan enkelt utvides ved å legge til flere høyttalere og forsterkere, slik at de kan dekke større rom eller mer krevende arrangementer.
 
Generelt gir passive høyttalere mer fleksibilitet og flere tilpasningsmuligheter sammenlignet med aktive høyttalere, men de krever også mer oppsett og flere komponenter (f.eks. forsterkere, kabler osv.). Det anbefales å investere i passive høyttalere hvis man skal ha faste installasjoner i f.eks. en hall eller på en nattklubb. Det er også mer praktisk på en festival: Hvis det oppstår problemer med teknikken, kan man se og analysere alt på scenen via forsterkeren og de andre tilkoblede komponentene som står i rack. Det er også her man kan slå av høyttaleren uten å måtte gå bak hver enkelt høyttaler, slik man må med aktive, og slå av power-knappen. Passive høyttalere brukes ofte i profesjonelle lydforsterkningssystemer og avanserte hjemmelydsystemer.

 

Hva er Watt?

Watt er måleenheten for elektrisk effekt. Watt for en høyttaler er opplysningen som forteller effekten høyttaleren kan tåle under bestemte forhold. Som følge av dette er det også viktig å skille mytene fra fakta og huske at
 

• Watt sier ingenting om hvor høyt en høyttaler kan spille. Her må man kjenne driftseffekten og høyttalerens belastbarhet, for deretter å kunne regne om til lydtrykk målt i desibel (dB).
• Watt sier ikke om forsterkeren kan ødelegge høyttalerne som er koblet til. De ødelegges oftere av forvrengning enn av elektrisk effekt fra en forsterker.
• Watt avgjør ikke lydkvaliteten. Lydkvalitet er vanskelig å måle, og belastbarheten – altså hvor mange Watt en høyttaler tåler – har ingenting med kvalitet å gjøre.
• Watt sier ingenting om holdbarheten, altså selve levetiden.
• Sist, men ikke minst, sier Watt heller ikke noe om hvorvidt høyttaleren passer til resten av anlegget.

 

Hva er driftseffekt?

Driftseffekten, virkningsgraden eller følsomheten angir hvor mange watt høyttaleren må tilføres for at den skal gi et lydtrykk på 96 dB målt på 1 meters avstand. En høy driftseffekt betyr at en høyttaler vil kreve en kraftigere forsterker for å kunne spille like høyt som en høyttaler med lavere driftseffekt. Hvis du kjenner høyttalerens driftseffekt og belastbarhet, kan du regne ut hvor høyt anlegget ditt kan spille i desibel (dB).
 
Når effekten til en høyttaler dobles, altså fra f.eks. 10 til 20 Watt, dobles lydtrykket også. Når lydtrykket dobles, tilsvarer det en økning på 3 desibel (dB). Derfor kan man regne ut hvor høyt en høyttaler kan spille, hvis man også kjenner belastbarheten. Hvis vi tar utgangspunkt i et eksempel, har vi en høyttaler med

• En driftseffekt på 10 watt
• Og tåler 320 Watt belastning

 

Det vil altså si at 10 Watt gir 96 dB lydtrykk ved 1 meters avstand fra høyttaleren. Når effekten og lydtrykket dobles, får vi derfor at

10 Watt → 96 dB 
20 Watt → 99 dB
40 Watt → 102 dB
80 Watt → 105 dB
160 Watt → 108 dB
320 Watt → 111 dB

 

Hva betyr frekvensområdet for høyttaleren?

Som tidligere belyst kan menneskets ører uten skader oppfatte toner helt ned fra 20 Hz til 20.000 Hz. 20 Hz er velkjent fra lyden når det er tordenvær. Disse tonene kan ikke bare høres, men også merkes på kroppen. Musikk slik vi kjenner den og lytter til hver dag, inneholder frekvenser fra 30 Hz til ca. 15.000 Hz. Det er derfor avgjørende at høyttaleren dekker dette toneområdet. Hvis høyttaleren dekker et større område, vil kvaliteten bli bedre. Hvis den dekker et mindre frekvensområde, vil kvaliteten bli dårligere.

 

Hva er impedans?

Impedans måles i ohm, men det er viktig å forstå hva begrepet betyr i samspillet mellom en forsterker og en høyttaler. Når en forsterker sender et lydsignal til høyttaleren, «merker» forsterkeren impedansen fra høyttaleren, altså motstanden som kommer fra høyttaleren og som lydsignalet må presses gjennom. Impedansen varierer normalt mellom 4 og 16 ohms høyttalere, og de aller fleste nyere forsterkere er bygget for å fungere godt under disse forholdene. Impedansen er så å si den informasjonen man som lydtekniker best kan bruke til å vurdere om en forsterker passer til en gitt høyttaler. Jo mindre impedansen varierer, desto bedre låter forsterkeren, men ikke fordi impedansen er lavere, men fordi den varierer mindre. Her er to eksempler som viser impedanskurven fra en høyttaler på 8 ohm og 4 ohm.

Eksempel 1
Dette eksemplet viser en impedanskurve for en 8 ohms høyttaler, der impedansen er minimum 8 ohm. Kurven har store fall og har derfor en negativ effekt på forsterkerens strøm og spenning. Dette forringer lydkvaliteten på høyttaleren.

Eksempel 2
I dette eksemplet har vi en impedanskurve som viser en høyttaler på 4 ohm. Her har forsterkeren enklere for å drive høyttaleren enn i det andre eksemplet. Årsaken til dette er at impedansen varierer mindre.

 

Serie- og parallellkobling

Ved en seriekobling kobler man høyttalerne sammen fra minus til pluss, som illustrert på figuren. Ved å legge til to høyttalere via seriekobling dobler man ohm-tallet til 16 ohm hvis man har en 8 ohms høyttaler. Ved parallellkobling kobler man minus til minus og pluss til pluss. Her blir ohm-tallet halvert, og dette gir en belastning på forsterkeren og delefilteret. 

 

Ohms lov

Jo lavere motstand man har i høyttalersystemet, desto mer strøm vil det gå gjennom, og dermed høyere effekt (watt).
Hvis man har 12 volts spenning dividert med 4 ohm fra en gitt høyttaler, får man 3 ampere strøm gjennom.
Sammenligner man det med 12 volt dividert med 8 ohms belastning, vil man bare ha 1,5 ampere, altså mindre strøm gjennom.
Man kan også beregne effekten, altså antall watt. Da multipliserer man antall volt med antall ampere. 12 ganget med 3 ampere gir 36 watt, og tilsvarende med det andre eksemplet: 12 ganget med 1,5 ampere gir 18 watt.

 

Strømstyrke	måles i ampere	og betegnes I
Spenning	måles i volt	og betegnes U
Motstand	måles i ohm	og betegnes R
Effekt	måles i watt	og betegnes P

 

Strømstyrke angir hvor mange elektroner som går gjennom en ledning per sekund.
Spenningen sier noe om den kraften/trykket elektronene presses gjennom ledningen med. Denne spenningen eller dette trykket oppstår bare når det er en viss motstand (ohm), sammenlignet med en åpen eller lukket vannkran i et avløp. Formelen ser slik ut:

Spenning = strømstyrke x motstand
Volt = ampere x ohm
U = I・R

Ut fra formelen kan man beregne strømstyrken målt i ampere ved å isolere I, slik at vi får:

I = U ÷ R

Effekt måles i watt (W), og sier noe om hvor mye energi et elektrisk apparat bruker per sekund. Du kan beregne effekten ved å multiplisere strømstyrken med spenningen:

Effekt = spenning x strømstyrke
Antall watt = antall volt x antall ampere
P = U・I

 

Nå har du blitt litt klokere på høyttaleren. Du kan lese videre i alle våre andre artikler her på SoundStoreXL. 

God fornøyelse!