Klog på tre minutter: Alt du behøver vide om højttalere

Mikrobølgeovne, mobiltelefoner, vækkeure - næsten alt har en højttaler indbygget. Men hvordan fungerer det egentlig? Lær her, hvordan lyd bliver skabt i en højttaler.

Der er højttalere overalt. Kigger jeg rundt på kontoret, finder jeg højttalere i min iPhone, i min IP-telefon, i min Apple Cinema Display, i mine høretelefoner og i min bærbar. Selv mit vækkeur og min mikrobølgeovn har højttalere.

Lyd - hvad enten det er musik, der blæser ud af dine højttalere eller lyden af dine fingre, der trommer på tastaturet - er grundlæggende bare trykbølger i luften, som din hjerne tolker som lyd, når de når dine ører.

Højttalere af alle størrelse udfører alle den enkle opgave at skabe lydbølger. Mere specifikt tager de imod en forstærkers elektroniske repræsentation af et lydsignal og skaber vibrationer i en membran for at skabe tilsvarende lydbølger, der gengiver den oprindelige lyd.

(Når man optager musik, konverteres lyden til digitale eller analoge repræsentationer af lydbølger. For at afspille sådanne optagelser har man brug for udstyr, der kan konvertere dataene tilbage til de relevante elektriske signaler, der kan sendes til ens højttalere. Den opgave klares af komponenter i for eksempel stereoanlægget eller mobiltelefonen.)

Sådan fungerer højttalere
Ordet "højttaler" bruges om flere ting. Det bruges både om de individuelle komponenter, der hver især producerer eksempelvis diskant, mellemtoner og bas, og om det færdige produkt, der som regel indeslutter flere af disse komponenter i et kabinet. I det følgende vil jeg kun bruge ordet højttaler i den sidste betydning, mens jeg kalder det andet for enheder.

De fleste enheder benytter et meget enkelt design.

Bag på enheden sidder en permanent magnet (der som regel er rund), som holdes på plads af en fast ramme. Når der sendes elektricitet ind i enheden får ændringer i det elektriske felt en kobberspole inden i magneten til at vibrere. Det får en membran, der er forbundet til spolen, og som sædvanligvis består af papir elle plastik, til at bevæge sig frem og tilbage og således skubbe til luften foran enheden - og derved skabe lydbølger. Når disse bølger i luften rammer dine ører, hører du lyden ...

Når den elektriske strøm løber i den ene retning, skubbes membranen væk fra magneten, og når den løber den anden retning, trækkes membranen tilbage.

Denne veksling af retning tilpasses frekvensen af de lydbølger, som det er meningen, højtaleren skal producere. For lave frekvenser (bas) kan det være et tocifret antal gange i sekundet, mens det for højere frekvenser (diskant) kan være mere end 20.000 gange i sekundet.

Derfor bruger man flere enheder
Enhedens fysiske størrelse er afgørende for, hvilke frekvenser den er bedst til at gengive. En større enhed kan flytte mere luft af gangen, men kan ikke bevæge sig så hurtigt, hvilket gør den bedst egnet til at gengive dybe toner. En mindre enhed flytter ikke nær så meget luft af gangen, men kan bevæge sig meget hurtigere, hvilket gør den bedre egnet til at gengive høje toner. Derfor indeholder de fleste hi-fi-højttalere flere forskellige enheder.

(Visse højttalere indeholder eller består dog af kun en enkelt enhed - det gælder for eksempel højttaleren i en telefon. Selvom der findes højtalere med kun en enkelt enhed, der kan gengive næsten hele det spektrum af lyd, det menneskelige øre kan høre, så bruger de fleste musikhøjttalere to eller flere enheder for at gøre lydoplevelsen bedre.)

En hi-fi-højttaler af standardkvalitet indeholder som regel to enheder: En basenhed og en diskantenhed. Mellemtonerne - der dækker det frekvensinterval, hvor sang som regel foregår, gengives oftest af diskantenheden, selvom visse mindre højttalere såsom reolhøjttalere lader basenheden håndtere nogle af mellemtonerne.

Og hvordan afgør højttaleren så, hvilken enhed der skal håndtere hvilke frekvenser? En højttaler med flere enheder indeholder et kredsløb, der kaldes et delefilter. Det sørger for, at de elektriske signaler sendes til den rette enhed baseret på signalets frekvens. For eksempel kan delefilteret i en lille reolhøjttaler tænkes at sende alle frekvenser over tre kilohertz til diskantenheden og alt under tre kHz til basenheden.

Nogle hi-fi-højttalere har en eller flere ekstra enheder, der specifikt er beregnet til mellemtoner - det giver behov for flere delefiltre - ligesom nogle højttalersystemer inkluderer en større enhed, der kaldes en subwoofer, specifikt til at lave dybe toner - det kræver et særligt subwoofer-delefilter et sted i signalkæden. Hver enhed er altså optimeret til at gengive forskellige frekvenser og kan således ordnes fra dybe til høje toner (og generelt også i fysisk størrelse fra stor til lille) i rækkefølgen: Subwoofer, basenhed, mellemtoneenhed, diskantenhed.

Artiklen fortsætter på næste side...


Ytringer på debatten er afsenders eget ansvar - læs debatreglerne
Indlæser debat...


Brancheguiden
Brancheguide logo
Opdateres dagligt:
Den største og
mest komplette
oversigt
over danske
it-virksomheder
Hvad kan de? Hvor store er de? Hvor bor de?
TDCH A/S
Skal din virksomhed med i Guiden? Klik her

Kommende events
Bliv klar til EU's persondataforordning: It-opgaver, ansvar og teknologiske muligheder

EU's persondataforordning træder i kraft 25. maj 2018, og det er en stor opgave at få gjort it-setuppet i organisationerne klar. Få overblik over regler og konsekvenser for it-afdelingen og virksomhedens it-ansvarlige, samt indblik i en stribe teknologier, der kan hjælpe til at efterleve kravene.

01. marts 2017 | Læs mere


Bliv klar til EU's persondataforordning: It-opgaver, ansvar og teknologiske muligheder

EU's persondataforordning træder i kraft 25. maj 2018, og det er en stor opgave at få gjort it-setuppet i organisationerne klar. Få overblik over regler og konsekvenser for it-afdelingen og virksomhedens it-ansvarlige, samt indblik i en stribe teknologier, der kan hjælpe til at efterleve kravene.

08. marts 2017 | Læs mere


Telefoni og unified communication: Sådan optimerer du kommunikationen

Softwarebaseret tele- og kommunikationsløsninger, der understøtter mobile medarbejdere, og som er integreret med de øvrige systemer og applikationer, kan have afgørende betydning for samarbejdet i organisationen og sikre effektive arbejdsgange.

14. marts 2017 | Læs mere





Computerworld
Her er alle de vilde rygter om iPhone 8, der sender Apple-aktien på rekord-kurs
De første rygter om den næste iPhone er begyndte at boble frem, og det har allerede haft en effekt på aktiemarkedet.
CIO
It-chef i dybet: "Hele vores it-infrastruktur er jo bygget op fra bunden, og alt - inklusive mig selv - forsvinder jo, når vi er færdige i 2018"
Interview: Martin Lauritsen er it-chef på Metro-byggeriet i København, hvor han skal holde internettet i gang og industrispioner ude af 22 byggepladser i hovedstaden. Det er noget af en opgave.
Comon
Sådan installerer du Googles bil-system, Android Auto, på din smartphone
Android Auto har indtil nu krævet en bil med indbygget computer med touchskærm for at kunne fungere. Nu kan du installere systemet på din Android-telefon og benytte den som bil-computer og navigations-system. Se her, hvordan du gør.
Channelworld
Tidligere Atea-boss Claus Hougesen er færdig som direktør i 3A-it: Her er årsagen
Claus Hougesen er stoppet som administrerende direktør for 3A-it og har i stedet overladt posten til Preben Jensen, der ligeledes har en fortid hos Atea.
White paper
Stor undersøgelse: Det forventer danske it-folk på jobbet
I samarbejde med it-jobbank har Computerworld undersøgt, hvad it-folk lægger vægt på i et job. Flere end 2.000 it-folk deltog blandt Computerworlds og it-jobbanks brugere i juli og august måned 2016.