Høyttaler av . CC BY 2.0

høyttaler

Høyttaler. Tverrsnitt av en dynamisk høyttaler (svingspolehøyttaler). Virkemåten er beskrevet i artikkelteksten.

Av /Store norske leksikon ※.

En høyttaler er en innretning for omvandling av en varierende elektrisk spenning til et varierende lydtrykk. Med «høyttaler» menes normalt i dagligtale en høyttalerkasse av tre eller annet materiale (speaker enclosure) som inneholder ett eller flere høyttalerelementer, selv om det vil være en mer korrekt terminologi å si at hvert element isolert sett er en høyttaler.

Faktaboks

også kjent som:

engelsk (loud)speaker, tysk Lautsprecher

En høyttaler er i sitt prinsipp normalt en passiv omvandler, det vil si at den ikke krever tilførsel av annen energi enn enn det elektriske lydsignalet. I noen tilfeller lages høyttaleren og høyttalerforsterkeren som én enhet, dette kalles en aktiv høyttaler.

Høyttalere kan grupperes både etter sin elektromekaniske virkemåte (hvordan den elektriske energien omdannes til akustisk energi) og sin akustiske virkemåte (hvordan høyttalerelementenes akustiske energi utnyttes og tilpasses sine omgivelser).

Elektromekaniske virkemåter

Elektrodynamisk (dynamisk)

En elektrodynamisk høyttaler (moving coil speaker) består av en fast magnet og en bevegelig elektrisk spole som er limt til høyttalerens membran. Magneten er utformet med et dypt spor som spolen kan bevege seg i. Spolen tilføres en vekslende strøm gjennom fleksible ledninger, noe som fører til at spolen vil flytte seg i magnetfeltet i takt med strømvariasjonen. Dermed beveger også membranen seg i takt med den påtrykte strømmen.

En variant av et dynamisk høyttalerelement er båndhøyttaleren (ribbon speaker), hvor et tynt metallbånd befinner seg i et variabelt magnetfelt og beveger seg i takt med signalet. Siden båndet har svært liten masse er det lettbevegelig og egner seg godt til diskanthøyttalere.

Elektromagnetisk

Det elektromagnetiske elementet (moving iron speaker) er basert på en stillestående elektromagnet som enten direkte påvirker en stålmembran eller en bevegelig ståltunge koblet til en pappmembran. Prinsippet var mye benyttet i eldre telefoner.

Piezoelektrisk

Piezoelektriske elementer utnytter de mekaniske bevegelsene som oppstår i visse typer krystaller når de påvirkes av elektriske spenninger (se piezoelektrisitet). Bevegelsene i krystallet overføres til en membran. Slike elementer brukes gjerne som signalgivere i alarmklokker og lignende.

Elektrostatisk

En elektrostatisk høyttaler er konstruert som en kondensator hvor membranen danner den ene platen. Denne settes i bevegelse når platene tilføres en varierende likespenning i takt med det elektriske signalet. Siden en slik membran kan konstrueres med svært liten masse egner elektrostatisk høyttalerelementer spesielt godt som diskanthøyttaler på samme måte som en båndhøyttaler.

Andre prinsipper

Det finnes en hel rad med andre prinsipper som enten har vist seg upraktiske eller for kostbare i produksjon, eller de har funnet veien inn spesialiserte bruksområder, ekstremt høyfrekvent eller lavfrekvent lyd og så videre.

Høyttaler og høyttalerforsterker må passe sammen, både når det gjelder wattstyrke og impedans (vekselstrømsmotstand). Feil tilpasning kan føre til svakt lydnivå, eventuelt kraftig forvrengning av lyden, og i verste fall kan høyttaler eller forsterker ødelegges.

Akustiske virkemåter

Et frittstående høyttalerelement vil som oftest være lite velegnet til høykvalitets lydgjengivelse av flere årsaker. Én er at det er vanskelig å konstruere et høyttalerelement som kan gjengi hele det hørbare frekvensområdet på en akseptabel måte; høye frekvenser krever så lite masse som mulig på den bevegelige delen, lave frekvenser krever at den samme bevegelige delen må kunne skyve på relativt store luftmengder. Dette er vanskelig å kombinere i ett og samme element. Derfor anvendes ofte kombinasjoner av to eller flere høyttalerelementer innebygd i samme kasse, og ved hjelp av elektriske filtre (delefiltre) dirigerer man de lave frekvensene til en basshøyttaler, woofer, de midlere til en mellomtonehøyttaler og de høye til en diskanthøyttaler, tweeter. Både båndhøyttalerelementer og elektrostatiske høyttalerelementer egner seg godt som tweetere.

Et annet problem, spesielt for dynamiske elementer, er at lydbølgene fra membranens for- og bakside er i motfase, og derfor delvis vil kunne oppheve hverandre, spesielt ved lave frekvenser. Man kan redusere dette noe ved å montere høyttalerelementet i en stor treplate (baffel), eller hindre det helt ved å bruke en lukket og lufttett kasse (trykkammer-høyttaler). Jo mindre kassevolumet er, desto sterkere motstand yter luften i kassen mot membranbevegelsene. Dette gjør seg sterkest gjeldende ved lave frekvenser, hvor membranutslagene er størst. Ved en liten kasse forringes altså bassgjengivelsen. Dette kan til en viss grad kompenseres ved å utstyrt kassen med spesielle åpninger, nøye tilpasset volum og egenskaper ved basshøyttalerelementet (bassrefleks-høyttaler).

En felles egenskap ved alle høyttalerkonstruksjoner er at mens lave frekvenser stort sett stråles likt ut i alle retninger så vil en høyttaler bli mer og mer direktiv ved høyere frekvenser. Dette er normalt ikke en ønsket egenskap ved kvalitetshøyttalere, men egenskapen utnyttes i en såkalt søylehøyttaler hvor flere identiske høyttalerelementer monteres vertikalt i en avlang kasse. Den blir stråler kraftig rett fram og til begge sider og tilsvarende lite i retning opp og ned og egner seg godt til å dekke store publikumsarealer både innendørs og utendørs.

Ved å la et såkalt eksponensialhorn danne en overgang mellom et høyttalerelement og luften omkring øker man elementets virkningsgrad betraktelig. Dette brukes ofte ved utendørs lydanlegg, men har også sin bruk ved basshøyttalere i kino og lignende. Siden lengden på hornet er bestemmende for den laveste frekvens som kan gjengis må ofte hornet «brettes sammen» inne i en kasse (foldet horn).

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg