Højttalerens nøgletal. Hvad står de mange tal for? Højttaleren er opdelt i tre toneområder Med den hensigt at gengive alle hørbare toner præcist.

Transkript

1

2

3 Højttalerens nøgletal. Hvad står de mange tal for? Højttaleren er opdelt i tre toneområder Med den hensigt at gengive alle hørbare toner præcist. Diskantområde Mellemtone. Her to højttalere Basområde Bashøjttaleren er monteret i et basrefleks kabinet. Hullet med røret på bagsiden. Basrefleks gør det muligt for basenheden at dække størst mulig frekvensområde. Lavest mulig frekvens med størst mulig styrke. Dimensionerne på højttalerne Hvor stor forstærkereffekt højttalerne tåler. Long= vedvarende effekt. Short= Musikeffekt kortvarige impulser -slag på en tromme til eksempel. Højttalerens følsomhed = dens udnyttelse af forstærkerens effekt. Jo højere værdi jo større lydstyrke med samme forstærkereffekt. En højttaler med 3 db højere effektivitet kan spille med samme lydstyrke med den halve forstærkereffekt. Tallene fortæller hvor stort et toneområde højttaleren dækker. Jo bredere jo bedre. Øret kan registrere Hz. Højttalerens impedans. Impedans= Vekselspændingsmodstand. Dette er er et udtryk for belastningen af den tilsluttede forstærker. Læs om Ohms lov. Nul Ohm er lig med en kortslutning. Jo lavere impedans højttaleren har jo mere strøm kræver højttaleren og stiller derfor krav til forstærkerens strømforsyning og dens evne til at levere den nødvendige strøm. Kan forstærkeren levere tilstrækkelig strøm vil den teoretisk kunne levere dobbelt så meget effekt til en 4 ohms højttaler som til en tilsvarende 8 ohms højttaler.

4 Kombination af forstærker og højttaler kan synes vanskelig at se sammenhæng i. Men det er langt fra tilfældet. Der er tre nøgletal som skal bruges. Belastningen (effekten) Følsomheden Impedansen. Vigtigt er det at du altid starter i den omvendte rækkefølge. Impedans. Jo lavere impedans jo mere strøm skal din forstærker kunne levere. Vær sikker på at din forstærker kan det. Kontroller dens udgangseffekt målt ved højttalerens impedans eller ved en lavere værdi. Følsomhed (sensitivity). 1W/1 meter Jo højere værdi, jo højere kan højttaleren spille med en given forstærker. For hver 3 db højere værdi kan du halvere forstærkereffekten og stadig spille lige højt. Belastning (effekten) Den er et udtryk for hvor meget effekt højttaleren tåler inden den tager fysisk skade. Ud fra højttalerens følsomhed kan du beregne hvor højt højttaleren kan spille i et givet rum med en given forstærker. Fordobler du lytteafstanden til højttaleren reducerer du lydstyrken med 6 db, Vil du spille lige så højt som før skal du firedoble forstærkereffekten. Lydtrykket ændrer sig med kvadratet på afstandsændringen.

5 En vejs kaldet fuldtone højttalersystem betyder, at man vælger én højttalerenhed til at dække frekvensområdet man ønsker gengivet. Det anvendes til alt fra clockradioer, små ghettoblastere over minianlæg og sammensatte surroundanlæg i alle prisklasser til moderne TV. Fordelene ved at anvende én højttaler er at man slipper for omkostningerne til delefilter. Med en højttalerenhed kan kabinetterne laves mindre. Frekvensmåling af højttaler grafisk afbildet. Ulemperne er en dårlig lydkvalitet, som kommer fra det nødvendige kompromis mellem en højttalerenhed med en let membran hurtig nok til bevæge sig frem og tilbage op til gange i sekundet og samtidig have en størrelse, så den kan flytte luft nok til at gengive lave frekvenser. Kompromisset betyder at den hverken kan gengive tilstrækkelig bas eller diskant. Vælger man at tilslutte et surroundanlæg med tilsvarende små højttalere bliver resultatet kun en tilsvarende dårlig lyd fra endnu flere små højttalere.

6 Diskanthøjttaleren anvender en let membran med tilsvarende let svingspole med mange viklinger på mindst mulig plads for at sikre maksimal følsomhed, mindst mulig forvrængning og bredest mulig frekvensområde. Svingspolen er her vist i stor forstørrelse. Tovejs højttalersystem. Frekvensområdet deles af delefilteret i to. De høje frekvenser gengives af en højttaler med en stærk magnet og en lille og let membran, som uden vanskeligheder kan bevæge sig frem og tilbage gange per sekund og de lave frekvenser gengives af en højttaler med en membran stor nok til at flytte luft nok til at gengive den laveste del af toneområdet i samspil med den valgte kabinetsstørrelse. Jo større kabinet jo større frekvensområde. For bashøjttalerens vedkommende betyder det fortsat, at den skal dække både bas og mellemtoneområdet. Derfor skal der også her indgås kompromisser med hensyn til membranens størrelse og vægt. Diskant og bashøjttalernes frekvensområde skal kunne nå sammen uden forvrængning. En tung membran giver dybere bas og dårligere stemmegengivelse. Tovejs højttaler gør delefilter nødvendig. Delefilteret skal opdele frekvensområdet til hver højttaler. Forinden er højttalerne udvalgt således at de tilsammen dækker det ønskede frekvensområde.dertil bruges kondensatorer og spoler. I mange tilfælde bruges der også modstande til at justere forskelle mellem højttalernes effektivitet for at højttalerne tilsammen kan dække toneområdet med lige stor lydstyrke. Frekvensmåling af højttaler grafisk afbildet.

7 Trevejs højttalersystem betyder at man opdeler frekvensområdet i tre. Diskant Mellemtone Bas Jo smallere frekvensområde man vælger til en højttaler jo nemmere har membranen ved at gengive lyden uden forvrængning. I mange tilfælde anvender man flere højttalerenheder til at dække samme frekvensområde. Mellemtoneområdet i dette tilfælle. Til gengæld stiller det større krav til delefilteret. Et trevejs kvalitets delefilter indeholder mere end dobbelt så mange komponenter som et tovejs delefilter Højttalerenhederne udvælges til i fællesskab af dække det størst mulige frekvensområde. De tilpasses via delefilteret til at dække dette frekvensområde med en jævn og ensartet lydstyrke med så små styrkeafvigelser som mulig. Frekvensmåling af højttaler grafisk afbildet.

8 Frekvensområdets betydning. Helt enkelt forklaret. Den største forskel mellem lyden du hører gennem telefonen og lyden fra personen du taler med ansigt til ansigt er telefonen og dens højttalers begrænsede frekvensområde. Frekvensmåling af højttaler grafisk afbildet. +3dB -6dB Har du tinitus eller har du kortvarigt oplevet hylen for ørerne? En top på frekvenskurven har samme generende effekt på dig. Højttaleren ringer med når musikken rammer de forstærkede toner. Det alene kan være årsagen til dårlig lyd fra dit musikanlæg! Frekvensmåling af højttaler grafisk afbildet. For at opnå naturlig lydgengivelse skal alle led i processen fra indspilningsstedet til dine ører behandles uden afvigelser i form af styrkeændring, tilført forvrængning, elektrisk støj fra elektronikken, mekanisk støj fra højttaleren eller akustisk støj fra lytterummet. En højttaler skal gengive alle frekvenser med den samme styrke for at musikken kommer til at lyde rigtig. Teoretisk ideelt skal højttaleren gengive frekvenserne i det hørbare område uden afvigelse som den grønne linie. Plus/minus 0 db. Det er i praksis umuligt og derfor accepteres der afvigelser på plus 3 db og minus 6 db. Forskellen mellem plus og minus skyldes, at en top på frekvenskurven opfattes tydeligere af øret end et tilsvarende dyk. Højttaleren på eksemplet øverst til venstre dækker frekvensområdet Hz svarende til lyden fra billigt minianlæg og den største del af moderne fladskærme hvis højttalere bliver stadig mindre og tilsvarende dårligere. Til venstre herfor ser du en højttaler som magter at gengive Hz med en jævn frekvenskurve uden generende toppe på kurven. Anerkendte anmeldere har givet denne højttaler topkarakter ved mange lejligheder. Den har dannet skole siden 70 erne. Frekvensområdet måles med en kalibreret målemikrofon i et rum med ringe akustisk påvirkning. Almindeligvis i et lyddødt rum. Højttaleren tilføres et lydsignal med en tonegenerator i området Hz eller højere. Lydstyrken måles i db. Det anvendte udstyr kommer fra verdens førende leverandør, danske Brüel & Kjær. Lyddæmpet rum uden efterklang Den gode oplevelse får du fra en velkonstrueret højttaler med bredt frekvensområde i et veldæmpet lytterum uden store, bare og hårde gulv, loft og vægflader.

9 Decibel relateret til lydstyrke. Decibel er en logaritmisk måleenhed. Det er et udtryk for forskellen mellem to værdier. Logaritmisk og ikke lineær fordi vores opfattelse af lyd og lydstyrke forskelle er sammenfaldende med logaritmiske værdier. Lyd kommer fra hurtiggående variationer i det statiske lufttryk. Den laveste lydstyrke 0 db svarer til 0,0002 mikrobar. Gennemsnitlig tale i en meters afstand = 0.1Pascal = 1micro- Bar = 74dB SPL Decibel relateret til spænding (U) og strøm (I). Hvad er den højeste lydstyrke nogen sinde? Da vulkanøen Krakatau i strædet mellem Sumatra og Java i Indonesien eksploderede den 27. august 1883, skete det med et brag, der menes at være den kraftigste lyd i historisk tid. Braget blev med sikkerhed hørt på den lille ø Rodrigues, der ligger i Det Indiske Ocean næsten 4800 kilometer væk fra Krakatau. Øens politichef beskrev lyden som en dyb kanontorden fra en krigsflåde, og det passer fint med, at de dybe lyde bevæger sig længst. En eksplosion består af en kaotisk blanding af frekvenser, men de høje frekvenser filtreres hurtigst bort, når lydbølgerne bevæger sig gennem luften. Der findes ikke egentlige målinger af lydniveauet fra eksplosionen, men da man ved, at lydstyrken aftager med 6 db, hver gang afstanden fordobles, kan man skønne sig frem til, at der selv 160 kilometer fra den eksploderende ø opstod et lydniveau på intet mindre end 180 db. Braget har bogstavelig talt været øredøvende for dem, der boede i nærheden af Krakatau, for lydstyrken skal ikke meget over 120 db, før det begynder at gøre ondt i ørerne. Ud over lydbølgerne udsendte eksplosionen også en lavfrekvent trykbølge. Overalt på Jorden kunne den kraftige trykbølge registreres på barometre, og den nåede at løbe Jorden rundt adskillige gange, inden den til sidst døde ud. Her er 20dB lig med 10 gange. Decibel relateret til effekt (P). Effekt udregnes P = U x I. Derfor er 20dB i relation til effekt lig med 100 gange.

10 Sensitivity oversat til følsomhed - er et mål for højttalerens evne til at omsætte strømmen fra forstærkeren til lyd. Følsomheden måles ved at tilføre højttaleren et bredspektret støjsignal (en blanding af alle toner på én gang) med en styrke svarende til 1 W. Med en mikrofon placeret i 1 meters afstand måler man lydstyrken i Decibel (db). Jo højere denne værdi er, jo bedre udnytter højttaleren energien fra forstærkeren og jo højere kan den spille med en given forstærker. Opgave: Højttaler A har en følsomhed på 89 db og kan belastes med 200W. Højttaler B har en følsomhed på 92 db og kan belastes med 100 W. Hvilken af disse kan spille højest? Effekt måles i Watt. I effekt sammenhæng svarer 3 db til en effektfordobling eller -halvering. I et lyddødt rum aftager lydstyrkens effekt med X 2. Opgave: Hvor stor forstærker skal jeg mindst købe til højttaler B, hvis jeg vil spille med maksimum 98 db lydtryk i 4 meters afstand fra højttalerne? Opgave: Efterklangs tiden defineres som tiden der går til reflektionerne (ekkoet) fra rummet er døet ud. Helt præcist dæmpet 60 db. En CD plade har et dynamik område på >90dB. Støjen i lokalet du spiller i er gennemsnitlig på 65 db. 1. Hvor stort dynamik område har du til rådighed? 2. Hvordan vil du demonstrere højtta-

11 Den positive betydning af forvrængning er musikinstrumenternes klang. Klangen opstår ved forvrængning af grundtonen. Noden på partituret. Forvrængning er i relation til emnet et udtryk for de utilsigtede ændringerne elektronikken tilføjer lydsignalerne. Der findes mange former for forvrængning som alle er uønsket. Harmonisk forvrængning betyder at elektronikken tilføjer musiksignaler toner som er et multiplum af grundtonen. Lige og ulige harmoniske som hver har deres særpræg. Måleprincipper. Harmonisk forvrængning (THD) måles ved at sende en tone gennem forstærkeren og efterfølgende fjerne den med et aktivt Notchfilter og måle restsignalet, som er produktet af støj og forvrængning som forstærkeren tilfører signalet. Forholdet mellem værdierne opgives i procent. Intermodulationsforvrængning måles ved at sende to toner med fastlagt frekvensmæssig afstand gennem forstærkeren og med et aktivt Notch-filter måle styrken på frekvensen som er afstanden mellem de to toner. Dobblerforvrængning på højttalere er nær beslægtet med intermodulationsforvrængning. Denne form for forvrængning indgår som en del af den subjektive lyttetest mange højttalere fra seriøse producenter gennemgår. Lige harmoniske tilføjer lyden varme og blødhed og de ulige harmoniske tilføjer metallisk skarphed. Forskellen kan bedst sammenlignes med klangforskellen mellem en blokfløjte og en trompet. Har forstærkeren og højttaleren mere ulige harmonisk forvrængning lyder den metallisk skarp og umusikalsk. Intermodulationsforvrængning. Forstærkeren danner uønskede toner som er forskellen mellem to toner i musiksignalet. Eksempel: To toner på henholdsvis 2000 Hz og 3000 Hz danner toner på 1000 Hz og 5000 Hz. I et område som her hvor øret er allermest følsom skal der ikke meget til før lyden bliver ubehagelig. Dobblerforvrængning. Fænomenet vi kender fra udrykningskøretøjet, som nærmer sig og fjerner sig hvor lyden skifter tonehøjde. Denne form for forvrængning er i større eller mindre grad almindelig i højttalere når højttalernes membraner bevæger sig. Opdeling af frekvensområdet fra to til fire vejs eller flere minimerer dobblerforvrængningen.

12 Højttalerens forside og bagside frembringer begge lyd. Lyden fra de to sider er i modfase med hinanden. Teoretisk set vil signalerne ophæve hinanden. Ingen lyd. Det går især ud over de lave frekvenser. Derfor monteres alle højttalere på en plade eller i et kabinet hvor lyden fra forside og bagside afskærmes fra hinanden. I et tætsluttende kabinet bremses højttalerens bevægelse fordi luften presses sammen. Også det går ud over de lave frekvenser. Laver man kabinettet uendeligt stort bremses membranen ikke, men uendelig stort er langt fra praktisk. Ved at tilpasse et kabinet med et basrefleksrør. Den rigtige kabinetsstørrelse til den rigtige længde og diameter rør til bashøjttalerens resonansfrekvens kan man udvide højttalerens frekvensområde med mindst en halv oktav i basområdet. Bashøjttalerens resonansfrekvens flyttes nedad og og dens impedanskurve ændres. Resultat: Højttaleren gengiver lavere frekvenser med øget styrke.

13 Kurven til venstre viser en grafisk afbildning af et musikstykke. Den hvide linie er nulpunktet. De mørke spidser over linien er musiksignalets positive værdier og tilsvarende under stregen er de negative værdier. Strømmen som vi bruger til at få højttalerne til at svinge og lyden til at opstå. De tykke røde streger er her vist som beskrivelse af forstærkerens forsyningsspænding, som er høj eller lav efter hvor stor forstærkereffekt den er konstrueret til. Som det ses er det kun i korte perioder vi anvender dens fulde effekt og skruer vi mere op vil de kortvarige spidser blive klippet og give anledning til hørbar forvrængning. Live musik indeholder stor dynamik. Ved at komprimere musikkens dynamik ( begrænse de kraftige signaler) ved indspilningen i lydstudiet får man de svagere signaler forstærket og de kraftige dæmpet. For hver 3 decibel dæmpning kan kravet til forstærkereffekt halveres! Uanset komprimeringens mange fordele og ulemper betyder det at musikken ikke mere lyder naturlig. Fordelene ved komprimering er at en lille forstærker lyder kraftigere. Ulempen er at komprimeret musik gengivet på et anlæg med gode højttalere og stor forstærker lyder flad og kedelig. De mørke områder på kurverne er et udtryk for den vedvarende effektbelastning af højttalerne og de kortvarige høje spidser et udtryk for højttalernes musikeffekt.

14 Højttalerens værste fjende er forstærkerforvrængning. Forstærkeren forsynes med en strømforsyning der leverer en positiv og en negativ spænding. Spændingen vælges ud fra den effekt forstærkeren dimensioneres til at levere. Transformatoren, ensretterne og filterkondensatorerne dimensioneres efter spænding og strømstyrke. Skruer du højt op rammer signalet loftet (strømforsyningens maksimale spænding). Musiksignalet klippes og En forstærkers udgangseffekt beregnes således: (Strømforsyningens spænding, målt i forhold til NUL divideret med 2) 2 divideret med højttalerens impedans. Deraf kan udledes at 40% forøgelse af forsyningsspændingen kan fordoble udgangseffekten. En halvering af højttalerens impedans har tilsvarende virkning. I begge tilfælde fordobles strømstyrken, hvorved kravet til strømforsyningens strømkapacitet forøges tilsvarende. Alle komponenter, transformator, ensretter og ikke mindst udgangstransistorerne skal kunne bære den dobbelte strømstyrke. forvrængningen øges voldsomt. Forstærkerens forvrængningen forplanter sig til diskanthøjttalerne, som nemt brændes af. Inden det sker lyder det som om højttalerne ikke kan klare det mere. Din første tanke er: Køb nye højttalere med flere Watt. I virkeligheden er det forstærkeren som er kommet i vanskeligheder. Derfor er en stor strømforsyning vigtig. For samtidig med at du spiller højt og derfor bruger mere strøm falder spændingen til forstærkeren. Forvrængningen øges derved yderligere. Kobbertråden i højttalerne opvarmes og højttalerens impedans øges så højttalerne spiller lavere. Det får dig til skrue endnu mere op. Resultatet bliver at højttalerne og efterfølgende også din forstærker brænder af. Derfor sørg for tilstrækkelig forstærkereffekt og højttalere med stor effektivitet, så du kan spille med tilstrækkelig styrke uden at presse dit anlæg. Det lyder meget bedre og anlægget holder i rigtig mange år.

15 En forstærker som afgiver større energi (W) end den får tilført fra strømstikket eksisterer ikke! Med mindre den på anden måde selv kan lave strøm! Når du ser en forstærker med samlet effektopgivelse større end det samlede forbrug oplyst på bagsiden af apparatet skal du være på vagt. For enten er det oplyste forbrug sat for lavt eller også er den oplyste udgangseffekt ren fantasi uden hold i virkeligheden. ICEPOWER Et mini anlæg opgivet til 2 x 60 W og et forbrug på 40W ifølge label på bagsiden kan kun undskyldes med at den lyder som andre anlæg med tilsvarende fantasifulde og forkerte data. Den energimæssigt ideelle forstærker har 100% virkningsgrad og den findes ikke endnu. Der bruges energi til lys og lamper. Resten af de 40 W er derefter til rådighed for forstærkeren. Jo højere udnyttelsesgrad, jo mindre varme skal der ledes bort fra transistorerne. Deraf ordet ICE -Power. Forstærkerne kan laves meget kompakte uden de ødelægges af varme. Hypex Er forstærkeren af den digitale type (klasse D) og strømforsyningen af switchmode typen kan vi nå en udnyttelsesgrad på ca. 80 %. Klasse D forstærkertypen har klare miljømæssige fordele. Lydkvaliteten variere efter hvilke konstruktionsmetoder den digitale forstærker er bygget ud fra. ICEPOWER moduler som Bang og Olufsen anvender og HY- PEX fra Holland er to gode eksempler, men dyre. Er forstærkeren af typen klasse B er udnyttelsesgraden 50-55%. Den anvendes i langt de fleste moderne Surroundrecievere og er et fremragende kompromis mellem den bedste lyd og det mindste effektforbrug. Er forstærkeren af typen klasse A er udnyttelsesgraden 22-25%. Den mest effektforbrugende og mest vellydende af alle typer. Regneeksempel: En forstærker på 5x100W (klasse B) skal bruge ca W fra strømstikket for kunne spille med alle kanaler med fuldt styrke samtidig. I musik og lyd fra film er der ikke fuld styrke på alle kanaler samtidig hvorved man typisk anvender en mindre strømforsyning på W. Til musik i to kanaler er der rigelig strøm.

16 Ohm s Lov er grundlaget for beregning og konstruktion af elektroniske kredsløb i alle sammenhænge. Georg Simon Ohm (16. marts juli 1854) tysk fysiker og matematiker. Ohm blev født i byen Erlangen i Tyskland og voksede op dér. I ni år var han gymnasielærer i fysik og matematik. I 1849 fik Ohm sin drøm opfyldt ved, at han blev professor ved universitetet i München. I 1843 bekendtgjorde han, at kun sinusbølger, af det menneskelige øre, opfattes som rene toner. Men i lighed med hans lov om elektrisk modstand - som englænderne i starten syntes alene om at forstå betydningen af - tog det også tid inden omverdenen reagerede på hans anden opdagelse. Den blev først senere genopdaget og anvendt af Hermann von Helmholtz. Manden, hvis opdagelse er udgangspunktet for højtalerkabinetter med basreflekssystemet og moderne subwoofere. Måleenheden for elektrisk modstand, ohm, er opkaldt efter ham. Georg er ophavsmand til "Ohms lov", som først blev publiceret i den berømte bog Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet fra Ohms lov udtrykker at spændingen over en elektrisk komponent er lig produktet af komponentens resistans og strømstyrken gennem komponenten. U = R I (Volt = Ohm x Ampére) Heraf kan udledes at: I = R / U R = I / U Formelbogstaverne U, R og I har deres oprindelse i de tyske ord: U = Unterschied, forskel R = Resistanz, modstand I = Intensität, intensitet (strømstyrke).

17 Impedans betyder vekselspændingsmodstand. En højttalers komponenter udsættes for vekselstrøm som får membranerne til at svinge frem og tilbage. En højttaler anvender en svingspole lavet af kobbertråd. Spolen bevæger sig omkring en jernkerne i kombination med en magnet. Bevægelsen betyder at spolens induktion (elektriske værdi) forandrer sig alt efter hastigheden, membranudsvingets størrelse og frekvensen. En 8 Ohms højttaler er derfor kun 8 Ohm ved en specificeret frekvens. Du ser derfor ofte at højttaleren er opgiver som 4-8 Ohm eller som mange vælger: 6 Ohm som en gennemsnitsværdi. Sammenkoblingen af flere enheder i et 2 eller 3 vejs system involverer spoler og kondensatorer som også ændrer elektrisk værdi alt efter frekvensen. Det er denne egenskab som gør disse komponenter anvendelig til deling af frekvensområdet til de respektive højttalere. Det er derfor et puslespil at dele frekvensområdet og samtidig opretholde en jævn impedans over hele højtalerens frekvensområde. Idealet er en højttaler som gengiver alle toner med ensartet styrke og med ensartet impedans over hele frekvensområdet. Da impedansen i praksis ved musikgengivelse på en 8 ohms højttaler svinger fra 3-6 ohm og op til over 40 ohm skal forstærkeren være kvalitetsmæssigt forberedt på lidt af hvert. Ikke mindst højttalerkablet skal være bedst og tykkest mulig. Det er de store impedans variationer som volder vanskeligheder og som stiller krav til elektronikken.

18 Impedans betyder vekselspændingsmodstand. Induktion, en svingspoles elektriske værdi er en væsentlig faktor. Impedansen i højttalernes svingspoler er kombinationen af jævnstrømsmodstanden og spolens induktion. Se kurven nederst på forrige side. Højttalerens svingspole og membran reagerer på spændingen som kommer fra forstærkeren. Svingspolens induktion og jævnstrømsmodstand (den samlede impedans) forandrer sig under bevægelsen. Jo større induktion spolen har jo langsommere er højttaleren til at reagere på signalet fra forstærkeren. Kun i teorien kan man fjerne den reaktionshæmmende induktion helt. I praksis anvendes metoderne vist til venstre. Man kan anbringe kobberringe omkring polstykket på magneten eller montere et polstykke på magneten. Den bedste virkning har polstykket på magneten, men magnetens styrke reduceres da spalten i magneten hvor svingspolen bevæger sig øges med kobberets tykkelse. Kobber er som bekendt ikke et magnetisk materiale. En anden brugbar måde er at montere et polstykke af kobber eller aluminium på magnetens polstykke, som vist her. Anvendelsen af polstykket forklares oftest med at det køler svingspolen, men polstykkets egentlige formål er at reducere induktionen i spolen, så højttaleren reagerer langt hurtigere med mindre forvrængning til resultat. Polstykkets udformning reducerer ikke højttalerens følsomhed. Den forbedrer højttalerens spredning af de højeste frekvenser enheden kan gengive. Når man ser billige højttalere med en vellignende plastikkegle pålimet membranen er det et tilsvarende billigt forsøg på at få dem til at signalere kvalitet.

19 Peter Laurids Jensen er den officielle opfinder af en funktionsdygtig elektromagnetisk højttaler som vi kender den i dag. Forinden havde han den 7. Maj 1907 gennemført det første anerkendte og offentliggjorte forsøg med trådløs telefoni, men Valdemar Poulsen, som i en alder af 38 år også eksperimenterede med trådløs transmission mente ikke man skulle sætte så unge mennesker til at eksperimentere med noget så farligt. Peter Laurids Jensen immigrerede til Amerika i 1910 og det var her hans opfindelse af højtaleren i 1915 første gang blev præsenteret i overværelse af mennesker. Lyden fra højttaleren kunne høres 12 kilometer væk. Peter L. Jensen forstod aldrig af tjene på sin opfindelse, som det sker for mange opfindere. Hans efternavn blev varenavnet for en meget stor højttalerproduktion, "Jensen Manufacturing Company" med hjemsted i Chicago. I dag eksisterer der ligeledes en dansk fabrik under Jensen navnet som producerer topkvalitets kondensatorer, som anvendes til delefiltre.

20 På denne side omtales kun den del af forstærkeren som leverer strømmen til højttalerne. Transformatoren skal adskille forstærkeren fra lysnettet så vi ikke får stød. Samtidig neddrosler den spændingen til den værdi vores forstærker behøver. Vekselstrømmen ensrettes og udglattes så der ikke kommer 50Hz brum ud af højttaleren. Forstærkeren anvender, modstande, kondensatorer, dioder og transistorer. Transistorerne er den aktive del af forstærkeren. De sørger for at forstærke den svage spænding fra de tilsluttede apparater og samtidig levere strømstyrken den tilsluttede højttaler behøver. Derfor findes der forskellige størrelse og udformning på transistorerne alt efter den opgave de er tiltænkt. De største sidder på en aluminiumsplade i forstærkeren så de kan komme af med varmen som udvikler sig i dem. Modstande, kondensatorer og dioder anvendes til at kontrollere strømme og signaler gennem forstærkeren. Forkert justering af forstærkerens tomgangsstrøm kan resultere i utilsigtet høj varmeudvikling eller stor forvrængning ved lav lydstyrke. Fænomenet kaldes Cross Over forvrængning og blev kaldt transistorlyd indtil man fandt årsagen til fænomenet. Nederst ses virkningen på en sinuskurve som resultat af den uheldige forvrængning.

21 Formålet med et højttalerkabinet er at adskille lyden fra membranernes forog bagside. Alternativet til et højttalerkabinet er at montere højttaleren midt på en rund plade med en diameter på mere end 16 meter. Det er formodentlig kun få, som har lyst til det og derfor lukker man højttalerne ind i kabinetter af mindre dimensioner. En tone har sin egen bølgelængde som er 330 divideret med frekvensen. Reduktion af kabinettets størrelse betyder at dele af toneområdet forsvinder. Jo mindre kabinet jo mindre luftmængde jo sværere får højttalerne ved at gengive lave frekvenser. Forsøg med at få små højttalere til at gengive lave frekvenser resulterer i voldsom reduktion af højttalerens følsomhed, hvorved der skal betydelig kraftige forstærker til at trække dem. Kabinetternes materiale udsættes samtidig for større mekanisk påvirkning. Er kabinettets materiale tynd og let spiller kabinettet med og lyden bliver ukontrollerbar dårlig. Altså presser man uhæmmet højttalerens størrelse til stadig mindre format i et tyndt og let materiale opnår man det at kabinettet spiller med og tilfører lyde slet ikke skal være der. Lette materialer giver hul og dåseagtig lyd. Tynde kabinetter af lette materialer tilfører musikken resonanslyde, som et uønsket instrument i musikken du lytter til.

22 Ja! Din surroundforstærker eller surroundreciever kan gengive alt fra stereo til surrround indspillet musik og andet lydmateriale. Forudsætningen er naturligvis at du har tilsluttet højttalere, som kan gengive musikken korrekt. Dernæst at du indstiller forstærkeren til at gengive lyden i stereo eller den særlige surroundindstilling til musik som findes på mange surroundforstærkere. En surroundforstærker/reciever har et antal indgange. Nogle til modtagelse af analoge signaler og nogle til digitale signaler. I denne del af forstærkeren omformes lydsignalerne til videre bearbejdning. Fra stereo til diverse surroundformater. Derudover justering af bas, diskant og volumen. Justering af styrkeforholdet mellem de mange kanaler. Opdeling af frekvensområdet til højttalerere af forskellig størrelse og aktive subwoofere. Sluttelig går hver kanals signal til den udgangsforstærker som skal levere strømmen til højttaleren. En surroundreciever kaldes således fordi den inde holder radiomodtager (reciever). Enkelte forstærkere og recievere har forforstærker til grammofon. Dertil kræves indbygget en RIAA forstærker. Dens opgave er at forstærke det svage signal fra pladespillerens pickup og forstærke bastonerne med 20 db og dæmpe diskanttonerne 20 db. Denne indgang kan ikke bruges til andet. Alle andre indgange henholdsvis analoge og digitale har samme data og følsomhed og kan anvendes efter ønske. På mange nye apparater kan man selv omdøbe navnene på tilslutningerne.

23 Mange velspillende højttalere har fire klemmer til kablerne. De leveres med forbindelse mellem de to minus og pluspoler. Derved kan de tilsluttes et enkelt kabel. Forbindelsen mellem de to minus og pluspoler kan fjernes. Derved opnås der mulighed for såkaldt Bi-Wiring af forstærker og højttaler. Fordelen ved dette er at forbedre lydgengivelsen. Højttaleren er nemlig ikke passiv aktør i musikgengivelsen. Den stritter imod, når forstærkeren leverer signal til den. Vægten af svingspoler og membraner, luften den skal sætte i bevægelse og komponenterne i delefilteret er reaktive komponenter som danner elektrisk signaler. Gennem delefilteret forplanter de sig til hinanden. Diskanthøjttaleren op til 10 gange mere følsom end bashøjtaleren. Der skal derfor ikke meget til at forvrænge lyden. Da øret samtidig er op til 1000 gange mere følsom i det berørte frekvensområde skal der ikke meget til før vi opnår en stor positiv effekt af disse tiltag. Ved at adskille kablerne til basenheden og diskantenheden med to kraftige kabler fra forstærkeren vil forvrængningsprodukterne ikke have direkte adgang gennem delefilteret enhederne imellem. Forstærkerens modkoblingskredsløb som i forvejen kontrollerer forstærkeren får derved bedre mulighed for at kontrollere højttalerens lyd og teoretisk ideelt fjerne højttalerens forvrængning. I praksis hørbart reducere den. Ved helt at adskille bas og diskantsektionen ved at lade dem få hver deres forstærker kaldet Bi-Amping er vi i praksis på vej til at kontrollere højttalernes forvrængning og i det mindste helt fjerne højttalernes indbyrdes uheldige på virkning af hinanden. Højttalernes enheder og elektriske kredsløb har derved ingen mulighed for at påvirke hinanden.

24 Du skal forvente at der går en måneds tid inden din højttaler spiller optimalt, hører man trænede lyttere fortælle. Og ja det er sandt nok. En højttaler består af stationære og mobile dele. Den mobile del, membranen er samlet af flere dele som er limet sammen. Limen vil under hærdningen give anledning til spændinger i materialerne. Det medfører støj og forvrængning når den nye højttaler tages i brug. Efterhånden som materialerne bevæger sig i forhold til hinanden vil spændingerne forsvinde og membranerne vil reagere som perfekte penduler i takt med strømmen fra forstærkeren. Musikken. Højttalerenhedens vigtigste dele: Magnet Centerstyr Svingspole Membran Kantophæng Bortset fra magneten er alle øvrig dele bevægelige og det er disse som skal bearbejdes gennem en periode inden højttalerne spiller som de oprindelig er konstrueret. Prototypen på fabrikken består af enheder som gennem mange forsøg er tilspillet og da delefilteret er tilpasset og finpudset til de tilspillede højttaler har du her forklaringen på begrebet tilspilning. Højttalernes frekvensområder deles af komponenterne i delefilteret. Højttalere med middelmådige og dårlige kondensatorer lyder ofte lidt skarpe og unuancerede hvis de har stået nogle dage uden at have spillet. Årsagen er i væsentlig grad kvaliteten og den folie og isoleringen mellem dem når kondensatoren rulles sammen. Højttalere af middelmådig kvalitet skal spille en kortere periode hver gang inden den lyder rigtig. Forstærkere lider af samme problemstilling hvis ikke de er bygget af de bedste komponenter.

25 Jeg tror ikke der er forskel. Bare der kommer lyd ud af højttalerne er de gode nok, hører man. Har man ikke hørt forskellen mellem godt og dårligt kan man jo heller ikke vide bedre. I afsnittet omhandlende Impedans og biwiring så vi at en højttaler ikke er en konstant belastning for forstærkeren. Den er afhængig af frekvensen og den tilførte effekt til højttaleren. Kabler har tilsvarende problemer som er afgørende for god lydkvalitet. Kablerne i denne sammenhæng er lavet af kobber. Metallet smeltes i en proces hvor dets renhed kan variere. Det største problem er at der tilføres ilt (oxygen) til metallets overflade. Ilten oxyderingen gør at kablernes mikroskopiske bestanddele mister kontakten med hinanden. Da kablerne består af mange tynde korer parallel med hinanden opdager vi ikke umiddelbart forskellen mellem et godt og et dårligt kabel. Der kommer jo lyd fra højttaleren. OFC kabler. Oxygen Free Copper kabler er produceret efter metoder hvor kobberet renhed og frihed for iltning sikrer at alle korer leder signalet hele tiden. Den omtalte iltning medfører at kablerne optræder som dioder. Dioder kaldes også en halvleder, som bruges til at ensrette vekselspænding til jævnstrøm. Da vi har brug for rene vekselspændinger rene sinuskurver til vores højttaler er kablernes kvalitet af største vigtighed for at gengivelsen bliver bedst mulig.

26 Hvis kablernes kobbertråde ikke er knækket eller kortsluttet kommer der lyd igennem. Man kunne deraf udlede at et kabel er et kabel og lyden derfor ens uanset hvilket kabel man anvender. In Nedenfor ser du et kabels ækvivalentdiagram. Det vil sige et diagram som tilsvarer universet det analoge signal møder i kablet på sin vej fra signalafsender til signalmodtager. Kablet består af ohmsk modstand, induktion og kapacitet. Sidstnævnte to komponenter påvirker signalet alt efter hvilke frekvenser og signalstyrke der sendes gennem kablet. Out Ja, der er forskel. Stor forskel. Og det er der flere logiske forklaringer på. Kobberet til kablets ledere er af svingende kvalitet og tykkelse. Kabler har derved en jævnstrømsmodstand. Ud over dette har kablet en impedans som beregnes ud fra kablets inderleder og afstand mellem inderleder og den omgivende skærm. Kablet optræder som en kombination af ohms modstand, spoler og kondensatorer. Sidstnævnte to komponenter påvirker signalet alt efter hvilke frekvenser og signalstyrke der sendes gennem kablet. Kablerne optræder af naturlige årsager ulineære og lydforvrængende. Anvender man de bedste kabelkvaliteter vil kablet have meget lav ohms modstand, meget lav induktion og meget lav kapacitet. Derved har man opnået meget ringe påvirkning af lydsignalet. Kablerne bliver derved tilnærmet lineære og lyden tilsvarende meget renere.

27 Digitale kabler lægger afstand til analoge på den måde at signalerne kun har to tilstande. Nul strøm og fuld strøm. Dette simple signal overføres på to måder. Teoretisk set er der ikke forskel på signalerne. Coaxial digital. Det elektriske strøm/ spændingsbaserede signal overføres direkte med et kabel af tilsvarende type som det vi anvender til analogt signal. Optisk Digital. Strømmen sendes gennem en lysdiode og et lysleder kabel overfører signalet. Modtageapparatet omdanner lysglimtene til elektriske signaler igen. Fordelen ved at anvende lyslederkabel er at apparaterne ikke er elektrisk forbundet med hinanden. Lysleder teknikken kan i mange tilfælde have en positiv indvirkning på lydkvaliteten fordi elektrisk støj mellem apparaterne undgås. Uhyre vigtig! Vær opmærksom på disse tilslutninger ved samkøb af TV og anlæg. Alle nye TV har digital modtager og digital lydudgang. Der er ikke enighed om hvilken type digital udgang man har på TV og hvilken tilsvarende indgang der findes på anlæggene. Der eksisterer TV og anlæg fra samme leverandør med to forskellige digitale tilslutninger, som ikke lader sig sammenkoble så du kan hente lyden fra TV et og gengive den over anlægget. Man kan ikke umiddelbart lave et kabel med lysleder teknik i den ene ende og elektrisk signal i den anden. Det kræver et elektronisk kredsløb som kan konvertere lys til strøm eller modsat. Digital tilslutning af TV til surroundanlæg sikrer at talen bliver læbesynkron!

28 HDMI. Alternativet til Coaxial digital overførsel er anvendelse af HDMI kabler. Dette kabel overfører såvel videosignal som digitalt lydsignal. Dette kabel kan overføre multikanal digitalsignal som er nødvendig til BluRay og dens mange kanalers ukomprimeret lyd. Det er simpelthen ikke muligt at presse så mange kanaler ind på en enstrenget ledning. Derfor HDMI AV tilslutning på alle nye surroundrecievere. HDMI 1.4. Den bedste løsning er HDMI 1.4. Er alle apparater TV, Surroundanlæg og BlueRay med videre af denne type kan signaler overføres med et enkelt kabel. Herunder også digital lyd fra TV til lydanlægget. AUDIO RETURN er kodeordet. Se tabellen. Alle signaler i dette kabel er digitale. HDMI 1.3 understøtter ikke Audio Return. Husk at opgradere kablerne. De billigste opfylder ikke kravet.

29 HDMI anvender samme dataprotokol som DVI. Computere med DVI udgang kan kobles direkte til HDMI tilslutningen på nye TV. Vær opmærksom på at ikke alle DVI tilslutninger udsender digital lyd eller understøtter HDCP. Mangler den elektroniske HDCP nøgle kan du ikke være sikker på at der lukkes op for billedet. HDCP. High-bandwidth Digital Content Protection som sidder i alle TV som er HD-Ready eller Full HD er kopibeskyttelse som skal åbne for et HD signal og samtidig sikre mod uautoriseret kopiering HDMI 1.3c gør det muligt at tilslutte digital HD camera og styre det via HDMI CEC. HDMI CEC. Consumer Electronics Control. Funktionen som gør det muligt at styre alle apparater koblet sammen som perler på en snor styret af én fjernbetjening. HDMI CEC har lige så mange benævnelser som der er fabrikater. De dækker over de samme muligheder.

30