Høyttaler, elektroakustisk omformer som mottar elektrisk vekselstrømsenergi fra en lydforsterker og omdanner den til lydbølger som stråles ut fra høyttaleren. Virkningsgraden er lav. Bare noen få prosent av den tilførte energien stråles ut som lyd. Resten omdannes til varme i høyttaleren.

Mange forskjellige omformerprinsipper har vært anvendt. Elektromagnetiske høyttalere er basert på en stillestående elektromagnet som enten direkte påvirker en stålmembran eller en bevegelig ståltunge koblet til en pappmembran. Piezoelektriske høyttalere utnytter de mekaniske bevegelser som oppstår i visse typer krystaller under påvirkning av elektriske spenninger (se piezoelektrisitet). Bevegelsene i krystallet overføres til en membran. I elektrostatiske høyttalere danner membranen den ene platen i en kondensator, og lydutstrålingen skyldes varierende tiltrekning mellom platene når de tilføres en varierende likespenning i takt med tale- og musikksvingningene. Ionofonen utnytter luftbevegelser som oppstår i et elektrisk gnistgap hvor strømmen varieres i takt med lydsvingningene. Den har ingen bevegelige deler. Elektrostatiske høyttalere anvendes i liten utstrekning, de øvrige praktisk talt ikke.

Dynamiske (svingspole)høyttalere er i dag helt enerådende. De bygger på kraftvirkningen som oppstår på en strømførende elektrisk leder i et magnetfelt (se elektromagnetisme).

En konisk membran, oftest av et presset pappmateriale, er lettbevegelig opphengt i en sirkulær (el. oval) ramme. Til spissen av konusen er det festet en spole viklet av isolert kobbertråd. Spolen kan bevege seg ut og inn i et kraftig, sirkulært magnetfelt som dannes i spalten mellom den ene polen på en rund magnetstav og en ytre jernring som er forbundet med den andre magnetpolen via magnethuset. Når spolen tilføres en lavfrekvent vekselstrøm fra høyttalerforsterkeren, vil membranen settes i svingninger pga. kraftvirkningen mellom magnetfeltet og spolen. Magnetfeltet kan frembringes med en elektromagnet (elektrodynamisk høyttaler) eller med en permanentmagnet (permadynamisk høyttaler). Alle svingespolehøyttalere lages nå med permanentmagneter.

Som diskanthøyttaler anvendes av og til spesielle høyttalere som ikke har spole og vanlig membran, men hvor lyden stråles ut fra et svingende metallbånd oppspent mellom to magnetpoler og utstyrt med en liten trakt (horn) til forsterkning og spredning av lyden. Spesielle hornhøyttalere anvendes også ved større utendørs høyttaleranlegg. Konusen er erstattet med en forholdsvis liten membran som sender lyden inn i den smale enden av et såkalt eksponensialhorn. Av plasshensyn anvendes ofte foldede horn, hvor trakten er brutt opp i seksjoner plassert inni hverandre. Lyden går da frem og tilbake gjennom hornets seksjoner før den stråles ut av den ytterste traktåpningen. Hornhøyttalere har høyere virkningsgrad. En vanlig høyttaler i kasse er lite direktiv ved lave frekvenser, dvs. at basstoner stråles jevnt ut i alle retninger. Ved økende frekvens øker direktiviteten, og ved de høyeste frekvensene stråles det meste av lyden rett forover.

Dersom det benyttes såkalte dome diskanthøyttalere oppnås bedre spredning av lyden også ved høyere frekvenser. Domehøyttaleren er konstruert ut fra samme prinsipper som vanlige dynamiske høyttalerne, men membranen på domehøyttaleren er utformet som innsiden av en halvkule.

Lydbølgene fra membranens for- og bakside i en dynamisk høyttaler er i motfase, og vil delvis kunne oppheve hverandre, særlig ved lave frekvenser. Man kan hindre dette ved å montere høyttaleren i en stor treplate (baffel), eller i en kasse. Kassen kan være lukket (trykkammer-høyttaler), eller utstyrt med spesielle åpninger (bassrefleks-høyttalere). Som oftest anvendes lukkede kasser. Jo mindre kassens volum 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. I moderne kompakthøyttalere kan dette delvis kompenseres elektrisk ved også å senke utstrålingen ved midlere og høye frekvenser, men høyttalerens virkningsgrad reduseres da sterkt.

Det er vanskelig å få hele toneområdet godt gjengitt med en enkelt høyttaler. 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.

Ved høyttaleranlegg hvor mikrofonen er plassert i nærheten av høyttaleren, oppstår det lett akustisk tilbakekobling fra høyttaler til mikrofon, slik at anlegget «hyler». Det hjelper da å bruke spesielle direktive mikrofoner, samt såkalt søylehøyttaler, som konsentrerer lyden i retning mot tilhørerne og sender lite lyd mot mikrofonen. I en søylehøyttaler er mange høyttalerelementer plassert over hverandre i en avlang kasse. Den gir kraftig utstråling forover og til sidene, men meget svak fra begge endeflatene. 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.

De aller fleste høyttalerkonstruksjoner vil også kunne virke som mikrofoner, idet de avgir en elektrisk vekselspenning når membranen beveges av en lydbølge. Det er derfor stort sett de samme omformerprinsipper som anvendes både i høyttalere og mikrofoner.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.