Hur fungerar en högtalare?

Vi har alla en relation till högtalare, eftersom vi alla har en – i vår telefon, i hörlurar osv. Högtalaren är ett brett ämne, men något av det väsentliga inom teorin är hur elektrisk ström förvandlas till musik i dina trumhinnor. Vi ger dig en grundläggande förståelse av kärnan och dyker vidare in i högtalarens universum. 

Energi blir till ljudvågor
Högtalaren är ett automatiserat system där elektrisk energi omvandlas till ljudenergi, även kallad rörlig energi. När denna process kulminerar skapar högtalaren svängningar i luften, varpå ljudvågor bildas som örat uppfattar. Ljud är kort sagt ”osynliga” vågor som svävar i luften och in i din trumhinna.

Svängningar och frekvensområden

Ljud är ett begrepp för akustiska svängningar som rör sig genom luft eller vatten. Översatt till fysikens språk talar man om frekvenser som mäts i Hertz (svängningar per sekund, förkortas Hz). En nyfödd frisk människa kan uppfatta frekvensområdet från 20-20.000 svängningar per sekund. Du har säkert någon gång i ditt liv gjort ett hörseltest, där du fick reda på hur bra eller dåliga dina öron är. Det är naturligt att hörseln försämras med åldern, särskilt de högsta diskanttonerna i området 18.000-20.000 Hz försvagas, men detta beror nödvändigtvis inte bara på åldern – man kan också få sämre hörsel av att lyssna på musik med alldeles för hög volym. Så även om du är pigg och ung bör du vara försiktig, eftersom det annars kan leda till hörselskador som tinnitus eller hyperakusis (ljudöverkänslighet), och det blir man inte av med!

Infraljud, det hörbara området och ultraljud
Frekvenser som ligger under 20 Hz kallas infraljud och över 20.000 Hz kallas ultraljud. Det är frekvensområden som typiskt kan höras av t.ex. hundar och fladdermöss. Diskantljud med höga frekvenser ligger cirka mellan 2.000-20.000 Hz (även förkortat till 2 kHz - 20 kHz). Bas- och djupa toner rör sig i frekvensområdena från 20-250 Hz. Mellan de höga och låga tonerna finns mellanregistren, även definierat som det hörbara området. Det kan jämföras med dina samtal med andra när du lyssnar på en annan persons röst. 

Högtalaren och dess funktion

Om man utgår från den typiska dynamiska högtalaren består den i stora drag av komponenterna

• en fast magnet
• en inkommande elektrisk signal
• en rörlig talspole
• ett chassi
• ett membran
• en kantupphängning

 

Som tidigare beskrivits omvandlar högtalaren de elektriska svängningarna från audiosystemet till ljudvågor i luften.
När högtalaren tar emot en elektrisk audiosignal från t.ex. en pc/mobil transporteras den in i talspolen, som är placerad inuti en kraftig magnet och fäst vid membranet i högtalaren.

Membranet är den enhet som skjuts fram och tillbaka med hjälp av talspolen, varpå det bildas tryckvågor i luften. Detta tryck uppfattar örat som det vi kallar ljud, och det sker många gånger per sekund.

Observerar man frekvensområdet 40 Hz betyder det rent praktiskt att membranet rör sig 40 gånger både fram och tillbaka inom en sekund, och när vi sedan pratar om 2000 Hz eller 2 kHz, ja, då rör sig membranet 2000 gånger både fram och tillbaka per sekund. Det är också därför man ofta kan se att tyget på högtalaren (membranet) rör sig när basen eller stortromman i till exempel ett musikstycke kommer in, eftersom våglängden i det djupa frekvensområdet (20-400 Hz) är lång och kraftfull. 

… Så frågar du dig nog hur membranet blir skjutit fram och tillbaka? Svaret är elektromagnetism!

 

Inne bakom chassit (engelsk term: the basket) finns en spalt/kanal längst ner där röret från talspolen kan sättas ner. Här är det viktigt att talspolen inte slår i kanterna i kanalen, eftersom det skapar friktion och brus i utsignalen. Detta kallas också för magnetspringan.

🕷 Spidern är en slags väv som talspolen också sitter fastspänd i. Spidern styr, tillsammans med kantupphängningen, enheten så att den rör sig perfekt in och ut ur spalten som finns nere i den fasta magneten.
Talspolen skjuts därmed rakt fram och tillbaka varje gång, och spidern hjälper till att hålla membranet centrerat, så att ljudvågorna sänds ut korrekt. 

🧵 Talspolen (på engelska: coil) är isolerade koppartrådar som är lindade som en mycket fin spole i flera lager.
En förstärkare kan skapa ett magnetfält inne i talspolen, och i och med att förstärkaren från anläggningen fungerar som växelström gör det att + och - blir nord och syd, i förhållande till den rörelse som finns i ljudet/musiken. Det är alltså växlande polaritet som kommer att uppstå inne i talspolen, precis som med magnetism som växlar mellan nord och syd.

🧲 Den fasta magneten (högtalarmagneten) bakom chassit står antingen som nord eller syd i en bestämd riktning. Tar man talspolen, som har ett växlande fält i förhållande till musiken, och placerar den i spalten där den fasta magneten finns, så skapas det automatiskt en rörelse i takt med musiken, eftersom man i den fasta magneten har 2 nordpoler som stöter bort varandra eller 2 sydpoler som stöter bort varandra, tillsammans med en nord och syd som attraherar varandra i talspolens magnet, och det resulterar i att den fasta magneten aldrig rör sig, men det gör talspolens magnet, eftersom den har en växlande polaritet (nord och syd), och när den samtidigt är fäst vid en spider, ett membran och en kantupphängning, säkerställer det en rörelse som skapar vibrationer och därmed ljudvågor. 

Högtalaren skapad för precision

Högtalare finns i många versioner, storlekar och med olika egenskaper. Det kan vara att de har fått ett extra lyft i basen eller har en skarpare diskant än normalt (2 kHz – 20 kHz). Som tillverkare strävar man alltid efter att producera högtalare som återger insignalen så exakt som möjligt, oavsett volymnivå. Den mest traditionella högtalaren består av en rörlig talspole. Den består typiskt av två eller flera enheter (bas, mellanregister, diskant) för att kunna ge den mest precisa återgivningen av det som skapats av producenterna i studion. Ofta är högtalare i bordsradioapparater, earpods, TV och andra liknande produktkategorier byggda kring ett litet fullregisterelement.

Djupa, mellan och höga toner har olika svängningar och sprids därför också olika. Ju högre tonerna blir, desto fler svängningar uppstår och ljudet blir mer riktat. Därför använder man olika högtalarelement som är anpassade specifikt för ett visst frekvensområde. Högfrekventa ljud har mycket svårt att tränga igenom väggar, men ljud från djupa toner kan tränga igenom både vägg, golv och tak. Det är bland annat därför du hör grannens djupa subfrekvenser (30 - 80 Hz) och baskaggen (85 – 350 Hz) pumpa från hans högtalare en fredagskväll.

Högtalarenheterna
Som tidigare beskrivet består en typisk högtalare av tre enheter, nämligen bas-, mellanregister- och diskant. En 2-vägshögtalare har inget separat mellanregister. Det betyder att mellanregistret ligger tillsammans med baselementet och pumpar ut ljud. Har man däremot en 3-vägshögtalare får du ett separat mellanregisterelement som spelar ensam i det frekvensområdet, och det ger sannolikt ett klarare och mer precisionsåtergivet ljud från ingångssignalen. Vissa högtalare består endast av ett enda fullregisterelement, där alla frekvensområden återges av samma element.

Effekten av ljudisolering och korrekt placering

Vi känner alla igen känslan av basen som pumpar, och att dörren rör sig lite eftersom rummet resonerar. Högtalarens placering har en enorm effekt på hur du hör outputen från dina högtalare eller dina monitorer. Om de står nära väggen utan uppsatta basfällor (på engelska: bass traps) eller annan ljudisolering på vägg och tak, reflekteras ljudvågorna och det skapar antingen konstruktiv eller destruktiv interferens.

Oftast vill man undvika reflektioner i rummet, särskilt om man arbetar med musik och produktion. Det är därför vi har ljudstudior och biografer som är väl isolerade med ljudabsorberande material, som t.ex. glasull. På så sätt undviker man att försämra ljudet från högtalarna.

Ljudvågor från mellanregister och diskant som rör sig i en viss riktning reflekteras särskilt från hårda ytor som trägolv, klinker eller tomma väggar.  

⏰ Alla dessa reflektioner av ljuden påverkar upplevelsen för användaren av produkten. Både timing, djup och kvalitet i valet av ljud, när man t.ex. producerar, blir förstört. Allt detta vill man gärna undvika, så att man kan få det mest precisa ljudet från ingångssignalen. Därför rekommenderar många professionella ljudtekniker att det är bäst att ha högtalarna placerade en bra bit från bak- och sidoväggar, samt att ljudisolera ytor så att man kan kontrollera reflektionerna och därmed få en så jämn frekvensrespons som möjligt.

🪤 Bastraps är också nyckeln till att kontrollera och absorbera basfrekvenser. En matta samt ljudtäta gardiner – ja, till och med en soffa i tyg – kan göra skillnad. Alla rum har olika akustik, så därför krävs det oftast en skräddarsydd lösning för att bygga ett ljudisolerat rum. När det gäller placering av högtalare eller monitors gäller den typiska 45°-regeln, särskilt om de är väggmonterade eller står på en hylla. Det ger bästa möjliga stereoeffekt med två högtalare. 

Det rekommenderas också att du placerar högtalarna så att diskantenheten är i öronhöjd när du sitter och lyssnar. Dessa regler gäller även för den vanliga konsumenten. Vill man ha bra ljud rekommenderas det att man följer tillverkarens anvisningar för uppställning och placering av högtalaren.

Vilka högtalare ska man välja?

Valet av en högtalare hänger ihop med vilken typ av person man är och vilket syfte den ska användas till. Är man en ambitiös musiker som dagligen arbetar med ljud är det oerhört viktigt att ha ett par högtalare som inte färgar ljudet från ingångssignalen. Dessa typer av högtalare kallas också studiomonitors. De finns i många olika märken, prisklasser och kvalitetsnivåer. Det finns också en uppsjö av olika typer av högtalare för den vanliga konsumenten. Det kan vara till badrummet, i vardagsrummet, på sitt rum, till sin TV eller den ultimata högtalaren till festen!

👬🏼 Om man vill ha en högtalare för vardagsbruk och till en mindre förfest med vännerna rekommenderas det att köpa en av våra trådlösa högtalare, som antingen kan kopplas upp via wi-fi eller Bluetooth och samtidigt också är mobila. Är man den stora värden för privatfester är det optimalt att investera i något större som kan dra igång festen och få pulsen upp på en högre nivå. Därutöver erbjuder vi också ett urval av festhögtalare, som är skräddarsydda för detta ändamål.

🎙 Älskar man att skråla med till de största klassikerna finns det också karaokeanläggningar. Är du nattklubbsägare eller driver du ett mobildisco rekommenderas det starkt att investera i några av våra PA-anläggningar, vilket är en benämning på stora ljudanläggningar som förmedlar ljudet ut till många människor. Du kan bland annat läsa våra artiklar ”köp ditt första PA-anlägg” eller ”så startar du ett mobildisco”, som belyser ämnet om PA-anläggningar. Det ger dig en tydlig bild av vad du saknar och varför.

 

Subwoofern du känner

Du har säkert hört uttrycket subwoofer en miljard gånger. Kort sagt är det en separat högtalare som levererar ljud i det djupaste frekvensområdet. Dess funktion är att lyfta fram de frekvenser som saknas från 30-120 Hz. Generellt kan man säga att en subwoofer frigör mycket headroom i fullregisterhögtalare, som med en subwoofer inte behöver återge något under 100-120 Hz. Subwoofern återger som sagt ett litet område av frekvensspektrumet, vilket innebär att den rent kosmetiskt har en enkel konstruktion med bara en enda enhet. Det finns både aktiva och passiva subwoofers. En aktiv subwoofer är byggd på så sätt att den har sin egen inbyggda förstärkare, strömförsörjning och equalizer. Allt detta bidrar till att återge de djupaste frekvenserna. En subwoofer kallas också en baskabinett i PA-sammanhang.

 

Bas-enheten

Baselementet är den del av högtalaren som, beroende på storlek och typ, pumpar ut ljudvågor i frekvensområdet 30-600 Hz. Det är typiskt sub, bas och stortumma som är framträdande i den här ljudbilden, även om det också finns mycket annat än bas upp till 600 Hz. Baselementet är dock inte uteslutande designat för att leverera subfrekvenser, vilket är anledningen till att man använder den så kallade subwoofern. Subwoofern ger baselementet ett tillskott i detta område.

I en trevägshögtalare har baselementet funktionen att ta hand om de lägre frekvenserna från högtalarens ingångssignal, men om det är en tvåvägshögtalare används baselementet också för mellanregistret. Detta kan göras genom att blanda ner vissa frekvenser från diskanten i baselementet, så att man får ett tydligare och mer precist mellanregister.
 
Du undrar säkert också varför baselementet typiskt har en större membran än t.ex. mellanregister- och diskanten. Detta beror på att låga frekvenser har en längre våglängd och har färre svängningar per sekund, vilket kräver mer energi. Det kräver också en större membranyta, eftersom mer luft måste flyttas åt gången.

 

Mellanregisterenheten

Mellanregistret är det som återger ljud från frekvensområdet 300-5000 Hz. De instrument som typiskt ligger inom dessa frekvenser är piano, gitarr, violin, cello, trumpet samt virvel- och stortumma och många andra synthesizers. Det är här de har sin klang (på engelska: timbre), alltså karaktären och kvaliteten från grundtonen.

Stortumman i mellanregisterområdet
Det har också nämnts tidigare att stortumman ligger i baselementet. Anledningen till detta är att man kan höra stortumman överallt i spektrumet, eftersom den också avger frekvenser i mellanregister- och diskantområdet. Stortumman är dock dominerande i de djupa områdena, där man ur ett mixing-perspektiv i vissa genrer typiskt side-chain:ar (engelskt uttryck) de djupa frekvenserna mot stortumman, alltså stänger av dem varje gång stortumman slår. Särskilt sub och bas ska harmoniera med stortumman (på engelska: kick-drum). Detta får stortumman att träda fram, och man kan känna den pumpande effekten av den!
 

Det är också i mellanregisterområdet som örat är som mest känsligt. Det är här man som människa har lättast att hitta fel och distorsion samt avvikelser från det naturliga ljudet. Det är därför många högtalare har en extra enhet för detta område. 

 

Diskantenheten

Diskanten är ganska enkel. Det är typiskt höga frekvenser som s- och t-ljud som dominerar i frekvensområdet 2 kHz till 20 kHz. Det är här örat uppfattar de krispiga tonerna som kan bli för vassa. Ur ett producentperspektiv använder man ofta ett plugin som heter de-esser. Det kan nämligen sänka de vassaste tonerna i ditt ljud, så att du får en balanserad diskant utan att det skär i öronen.

 

Fulltone-enheten

Fulltone-enheten är en beteckning för en enhet som täcker hela frekvensspektrumet. De används typiskt i små radioapparater, TV-högtalare och andra mindre högtalare. Dessa enheter fungerar utan delningsfilter. Anledningen till att fulltone-högtalare är små är att de även ska kunna spela diskant, och bara av den anledningen har högtalaren svårare att leverera djupa frekvenser från basen och spela högt, eftersom man som tidigare beskrivet behöver ett större membran och mer kraft för att återge djupa frekvenser som sub och bas.
 
När det bara finns en enhet att ta hänsyn till och man samtidigt undviker ett delningsfilter kan man få ett mer dynamiskt och jämnt ljud. Det finns också så kallade fas- och timingproblem, som är enklare att kontrollera med en fulltone-enhet, eftersom det inte finns flera enheter samlade i ett chassi. Man talar även om koaxiala högtalare, bl.a. för bilstereo och scenmonitorer, där man har två högtalarenheter, en bas och en diskant, i ett chassi. Man kan också ha tre högtalarenheter, där mellanregistret också är konstruerat inne i chassit. 

 

Delningsfiltret och dess funktion

Ett delningsfilter består av tre elektriska komponenter: en spole, en kondensator och en resistor. Spolen (L) blockerar de höga frekvenserna men släpper igenom de djupa frekvenserna. Den motsatta effekten ser man hos kondensatorn (C). Den blockerar de djupa frekvenserna men släpper igenom de höga. Resistorn (R), även kallad motståndet, används för att styra växelströmsmotståndet och dämpar dessutom signalen. 
 
Delningsfiltret har förmågan att dela upp signalerna från förstärkaren och skicka dem vidare till de olika enheterna. För att förklara det enkelt skickas de djupa tonerna till baselementet och de höga tonerna skickas till diskanten. De olika enheterna är konstruerade så att de var och en spelar inom sitt bestämda frekvensområde. Delningsfiltret ser till att diskanten t.ex. bara får tonerna från frekvensområdet 2 kHz – 20 kHz. De frekvenser som inte passar inom detta område sorteras bort. På så sätt får högtalaren och enheterna optimala förutsättningar att spela.
 
Delningsfiltren kan vara olika och de kan var och en ha olika värden. Dessa värden, tillsammans med högtalarenheterna, har stor påverkan på filtrets funktion. Till och med högtalarkablar har en effekt på detta.

 

Kabinettet

Ja, man kanske undrar, men till och med kabinettet runt elementen påverkar högtalaren och ljudet som kommer ut ur den. Kabinettets funktion är att hålla tillbaka vissa av de utsända frekvenserna som kommer från högtalarelementen på baksidan. Det fungerar inte att de frekvenser som skickas därifrån blandar sig med ljudet som skickas framåt. Detta skapar fasutsläckning, vilket innebär att vissa ljud tar ut varandra till 0. Ljudvågorna släcker helt enkelt ut varandra, och det har en dålig effekt på högtalarens ljudkvalitet och ljudstyrka.

 

Reflektioner och distorsion 
Det tryck som ljudet skapar är lika högt i kabinettet som det vi hör utanför högtalaren. Många av ljudvågorna inuti reflekteras tillbaka, vilket kan förvränga utgången för dem som lyssnar. Ljudets reflektion kan också skickas tillbaka och genom högtalarmembranet, vilket särskilt ger ett sämre ljud.
Precis som i ljudstudior kan man dämpa denna distorsion genom att lägga till lite skum eller ljudabsorberande material på insidan av kabinettet. Kabinettet kan också konstrueras så att många av dessa reflektioner inte uppstår från början.
 

I dag finns det en uppsjö av olika typer av högtalarkabinett. De mest använda inom hi-fi-högtalare är slutna kabinett och kabinett med basreflex. Fördelen med det slutna kabinettet är att det är enklare att bygga och har den omvända kurvan i basområdet jämfört med de flesta rum, vilket ger en förstärkning i detta frekvensområde. Därför fungerar en högtalare med slutet kabinett bra i dessa rum, särskilt om man placerar dem nära väggen. Man kan till och med få små högtalare att spela bas, även om man har ett mindre kabinett. I denna typ av kabinett är impulsresponsen också effektiv. Den kräver dock mer effekt från förstärkaren, eftersom nackdelen är att den är ineffektiv.

I basreflexkabinettet är ett slags rör inbyggt i lådan tillsammans med elementen. Detta rör är byggt för att resonera vid en viss frekvens, med andra ord är det avstämt (på engelska: tunat). På så sätt kan man antingen förstärka basen, dämpa den eller hjälpa högtalaren att få en bättre respons i basen. Röret kan också stödja och hjälpa elementen att stämmas av mot kabinettet. Denna metod är betydligt mer effektiv och används i de flesta kabinett. Nackdelen med basreflex är att om rörets resonans ligger nära rummets kan det utlösa en okontrollerbar resonans, vilket ger en dålig ljudupplevelse. En annan nackdel med basreflex är att högt ljudtryck kan skapa brus från röret och den passerande luftströmmen i basreflexröret. Det motsvarar att man blåser ner i en flaskhals. Det är inte särskilt trevligt för öronen!

 

Aktiva högtalare

Aktiva högtalare är konstruerade med en inbyggd förstärkare, vilket innebär att de inte kräver en separat förstärkare för att driva dem, till skillnad från passiva högtalare. De kan ta emot och förstärka ljudsignaler direkt från källor som datorer, telefoner eller mixer. Generellt är Aktiva högtalare kostnadseffektiva för användare eftersom de erbjuder en kompakt allt-i-ett-lösning för ljudförstärkning, som eliminerar behovet av extern förstärkning och samtidigt sparar både utrymme och bärande. Aktiva högtalare används ofta till hemmabiosystem, datorhögtalare och portabla PA-system.

Förstärkning av ljudsignaler
Den mest anmärkningsvärda egenskapen hos Aktiva högtalare är den inbyggda förstärkaren. Kort sagt är dess funktion att förstärka den inkommande ljudsignalen till en nivå som kan driva högtalaren och producera ljud. Det är särskilt en fördel att ha en inbyggd förstärkare om utrymmet är begränsat eller om uppsättningen är utmanande.

Tonkontroll
Många Aktiva högtalare med digital display har inbyggd tonkontroll (t.ex. bas, diskant) som ger konsumenten möjlighet att justera ljudet, t.ex. bas eller diskant, efter egna preferenser. Du känner igen det bl.a. från när du sitter i bilen, där du på multimediaspelaren kan justera hur mycket du vill skruva upp och ned t.ex. diskanten, mellanregistret eller basen.

Strömhantering
Aktiva högtalare har vanligtvis ett skyddskretslopp för att förhindra skador på högtalaren och förstärkaren vid överbelastning, klippning eller överhettning.

Ingångar
Aktiva högtalare har ofta flera ingångar som möjliggör anslutning till olika ljudkällor.

DSP och signalbehandling
Aktiva högtalare har också en inbyggd Digital Signal Processor (DSP), som är en mikroprocessor som är utvecklad för signalbehandling. Med en DSP har du bl.a. möjlighet att skapa ett high-pass filter, så att topparna enbart spelar allt över 120 Hz, och du kan därefter lägga till en subwoofer som levererar resten av ljudbilden från 120 Hz och ned.
 
Nackdelar med Aktiva högtalare kan vara att de inbyggda förstärkarna inte är lika kraftfulla eller håller lika hög kvalitet som separata förstärkare, och att möjligheterna för signalbehandling kan vara begränsade jämfört med ett avancerat passivt högtalarsystem.

 

Passiva högtalare

Passiva högtalare är en direkt kontrast till de aktiva högtalarna. Dessa högtalare har ingen inbyggd förstärkare och är därför beroende av en extern förstärkare för att driva dem. Passiva högtalare kan kombineras med ytterligare andra komponenter (t.ex. crossover-nätverk, equalizers) för att skapa ett anpassat ljudsystem.

Anpassning
Eftersom Passiva högtalare inte har inbyggda förstärkare kan de användas med en rad olika förstärkare. Är man till exempel inte helt nöjd med förstärkaren kan man optimera den, vilket man inte kan med aktiva PA-högtalare. Detta ger fler möjligheter till anpassning och ljudkvalitet.

Skalbarhet
Passiva högtalarsystem kan enkelt byggas ut genom att lägga till fler högtalare och förstärkare, så att de kan hantera större lokaler eller mer krävande evenemang.
 
Generellt ger Passiva högtalare mer flexibilitet och fler anpassningsmöjligheter jämfört med Aktiva högtalare, men de kräver också mer installation och fler komponenter (t.ex. förstärkare, kablar osv.). Det rekommenderas att investera i Passiva högtalare om man ska ha stationära installationer i t.ex. en hall eller på en nattklubb. Det är också mer praktiskt på en festival: om det uppstår problem med tekniken kan man se och analysera allting på scenen via förstärkaren och de andra anslutna komponenterna som sitter i rack. Det är också här man kan stänga av högtalaren utan att behöva gå bakom varje enskild högtalare, som med de aktiva, och slå av strömbrytaren. Passiva högtalare används ofta i professionella ljudförstärkningssystem och avancerade hemmaljudsystem.

 

Vad är Watt?

Watt är måttenheten för elektrisk effekt. Watt i en högtalare är den uppgift som anger effekten som högtalaren kan tåla under vissa förhållanden. Därför är det också viktigt att avfärda myterna och komma ihåg att
 

• Watt säger inget om hur högt en högtalare kan spela. Här måste man känna till uteffekten och högtalarens belastbarhet för att sedan kunna räkna om till ljudtryck mätt i decibel (dB).
• Watt säger inget om huruvida förstärkaren kan förstöra högtalarna som är anslutna. De förstörs oftare av distortion än av elektrisk effekt från en förstärkare.
• Watt avgör inte ljudets kvalitet. Ljudkvalitet är svårt att mäta, och belastbarheten, alltså hur många Watt en högtalare tål, har ingenting med kvalitet att göra.
• Watt säger inget om hållbarheten, alltså själva livslängden.
• Sist men inte minst säger Watt inte heller något om huruvida högtalaren passar ihop med resten av anläggningen.

 

Vad är driftseffekt?

Driftseffekten, verkningsgraden eller känsligheten anger hur många watt som måste tillföras högtalaren för att den ska ge ett ljudtryck på 96 dB, mätt på 1 meters avstånd. En hög driftseffekt innebär att en högtalare kräver en kraftigare förstärkare för att kunna spela lika högt som en högtalare med lägre driftseffekt. Om du känner till högtalarens driftseffekt och dess belastbarhet kan du räkna ut hur högt din anläggning kan spela i decibel (dB).
 
När effekten till en högtalare fördubblas, alltså från t.ex. 10 till 20 Watt, så fördubblas ljudtrycket också. När ljudtrycket fördubblas motsvarar det en ökning med 3 decibel (dB). Därför kan man räkna ut hur högt en högtalare kan spela om man också känner till dess belastbarhet. Om vi utgår från ett exempel har vi en högtalare med

• En driftseffekt på 10 watt
• Och kan tåla 320 Watt belastning

 

Det innebär alltså att 10 Watt ger 96 dB ljudtryck vid 1 meters avstånd från högtalaren. När effekten och ljudtrycket fördubblas får vi därför att

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

 

Vad betyder frekvensområdet för högtalaren?

Som tidigare belyst kan människans öron utan skador uppfatta toner ända ned till 20 Hz och upp till 20.000 Hz. 20 Hz är välkänt från ljudet när det är åskväder. Dessa toner kan inte bara höras, utan också kännas i kroppen. Musik som vi känner till och lyssnar på varje dag innehåller frekvenser från 30 Hz till cirka 15.000 Hz. Därför är det avgörande att högtalaren täcker detta tonområde. Om högtalaren täcker ett större område blir kvaliteten bättre. Om den täcker ett mindre frekvensområde, ja, då försämras kvaliteten.

 

Vad är impedans?

Impedans mäts i ohm, men det är viktigt att förstå vad begreppet betyder i samspelet mellan en förstärkare och en högtalare. När en förstärkare skickar en ljudsignal till högtalaren känner förstärkaren av högtalarens impedans, alltså det motstånd som kommer från högtalaren och som ljudsignalen måste drivas igenom. Impedansen varierar normalt mellan 4 och 16 ohm för högtalare, och de allra flesta nyare förstärkare är byggda för att fungera bra under dessa förutsättningar. Impedansen är så att säga den uppgift som man som ljudtekniker bäst kan använda för att bedöma om en förstärkare passar till en viss högtalare. Ju mindre impedansen varierar, desto bättre låter förstärkaren, men inte för att impedansen är lägre, utan för att den varierar mindre. Här är två exempel som visar impedanskurvan för en högtalare på 8 ohm respektive 4 ohm.

Exempel 1
Detta exempel visar en impedanskurva för en 8 ohms högtalare, där impedansen är minst 8 ohm. Kurvan har stora fall och har därför en negativ effekt på förstärkarens ström och spänning. Detta försämrar ljudkvaliteten i högtalaren.

Exempel 2
I detta exempel har vi en impedanskurva som visar en högtalare på 4 ohm. Här har förstärkaren enklare att driva högtalaren än i det andra exemplet. Orsaken till detta är att impedansen varierar mindre.

 

Serie- och parallellkoppling

Vid en seriekoppling kopplar man ihop högtalarna från minus till plus, som illustrerat i figuren. Genom att lägga till två högtalare via seriekoppling fördubblar man ohm-talet till 16 ohm om man har en 8 ohms högtalare. Vid parallellkoppling kopplar man minus till minus och plus t