Högtalare är avgörande för alla ljudsystem. Från diskanthögtalare till bashögtalare, högtalare är de komponenter som ger filmer, musik och sport ljud som ofta tas för givet.
Mikrofoner omvandlar ljud till elektriska impulser som kan spelas in på någon form av lagringsmedia. När den väl har fångats och lagrats kan den reproduceras vid en senare tidpunkt eller plats. För att höra inspelat ljud krävs en uppspelningsenhet, en förstärkare och, framför allt, en högtalare.
Vad är en högtalare?
En högtalare är en enhet som omvandlar elektriska signaler till ljud som ett resultat av en elektromekanisk process.
Högtalare har vanligtvis följande konstruktion:
- En metallram eller -korg, i vilken alla högtalarkomponenter är placerade.
- Ett membran som trycker ut luft genom vibrationer. Vibrationsmönstren återger de önskade ljudvågorna som tas emot av dina öron. Membranet kallas ofta för konen. Även om en vibrerande kon är vanligt förekommande, finns det några varianter som diskuteras nedan.
- En yttre ring av gummi, skum eller annat kompatibelt material, kallad omramning. Förväxla inte med surroundljud eller surroundhögtalare, surround håller membranet på plats samtidigt som det ger tillräckligt med flexibilitet för att vibrera. Ytterligare stöd tillhandahålls av en annan struktur, kallad en spindel. Spindeln ser till att det vibrerande högtalarmembranet och surround inte vidrör den yttre metallramen.
- En röstspole lindad runt en elektromagnet är placerad på baksidan av membranet. Magnet- eller talspoleenheten ger kraften att få membranet att vibrera enligt de mottagna elektriska impulsmönstren.
- Konhögtalare har också en liten utbuktning som täcker området där röstspolen är fäst vid membranet. Detta kallas dammlocket.
Högtalaren (även kallad högtalarförare eller drivrutin) kan nu återge ljud, men historien slutar inte där.
Högtalaren måste placeras inuti en hölje så att den presterar bra och ser estetiskt tilltalande ut. För det mesta är höljet någon typ av trälåda. Andra material, som plast och aluminium, används ibland. Istället för en låda kan högtalarna komma i andra former, till exempel en platt panel eller sfär.
Alla högtalare använder inte en kon för att återge ljud. Vissa högtalartillverkare, som Klipsch, använder horn förutom konhögtalare. Andra högtalartillverkare, framför allt Martin Logan, använder elektrostatisk teknik i högtalarkonstruktionen. Ytterligare andra, som Magnepan, använder bandteknik. Det finns också fall där ljudet återges med icke-traditionella metoder.
Full-Range, Bashögtalare, Diskanthögtalare och mellanhögtalare
Det enklaste högtalarhöljet innehåller endast en högtalare, som återger alla frekvenser som skickas till den. Men om högtalaren är för liten kan den bara återge högre frekvenser.
Om den är medelstor kan den återge ljudet av en mänsklig röst och liknande frekvenser bra och hamna kort i hög- och lågfrekvensområdet. Om högtalaren är för stor kan den klara sig bra med lägre frekvenser och kanske mellanfrekvenser och kanske inte klara sig bra med högre frekvenser.
Lösningen är att optimera frekvensområdet som kan återges genom att ha högtalare i olika storlekar inuti samma hölje.
Woofers
En bashögtalare är en högtalare som är dimensionerad och konstruerad så att den kan återge låg- och mellanfrekvensfrekvenser. Bashögtalare gör det mesta av arbetet med att återge de frekvenser du hör, som röster, de flesta musikinstrument och ljudeffekter.
Beroende på storleken på kapslingen kan en bas vara så liten som 4 tum i diameter eller så stor som 15 tum. Bashögtalare med 6,5-tum till 8-tums diameter är vanliga i golvhögtalare. Bashögtalare med diametrar i intervallet 4 tum och 5 tum är vanliga i bokhylla högtalare.
Tweeters
En diskanthögtalare är en specialdesignad högtalare som är mindre än en bashögtalare. Den återger bara ljudfrekvenser över en viss tröskel, inklusive, i vissa fall, ljud som mänskliga öron inte kan höra utan bara känna.
Eftersom höga frekvenser är mycket riktade sprider diskanthögtalare högfrekventa ljud i rummet så att ljuden hörs korrekt. Om spridningen är för smal har lyssnaren ett begränsat antal lyssningspositions alternativ. Om spridningen är för bred förloras riktningskänslan för varifrån ljudet kommer.
De här är de olika typerna av diskanthögtalare:
- Cone: En mindre version av en standardhögtalare.
- Dome: Talspolen är fäst på en kupol som är gjord av tyg eller en kompatibel metall.
- Piezo: Istället för en talspole och kon eller kupol appliceras en elektrisk anslutning till en piezoelektrisk kristall, som i sin tur vibrerar ett membran.
- Ribbon: Istället för ett traditionellt diafragma appliceras en magnetisk kraft på ett tunt band för att skapa ljud.
- Electrostatic: Ett tunt membran är upphängt mellan två metallskärmar. Skärmarna reagerar på en elektrisk signal på ett sådant sätt att skärmarna blir ur fas. Detta växelvis attraherar och stöter bort det upphängda membranet och skapar den nödvändiga vibrationen för att skapa ljud.
Bottom Line
Ett högtalarhölje kan innehålla en bashögtalare och diskanthögtalare för att täcka hela frekvensområdet. Vissa högtalartillverkare lägger dock till en tredje högtalare som ytterligare separerar låg- och mellanfrekvenserna. Detta kallas en mellanregisterhögtalare.
2-vägs vs. 3-vägs
Kåpor som bara innehåller en bas och en diskanthögtalare kallas 2-vägshögtalare. Kapslingar som innehåller en bas, diskanthögtalare och mellanregister kallas 3-vägshögtalare.
3-vägshögtalarna kanske inte alltid är bättre. En väldesignad 2-vägshögtalare kan låta utmärkt, och en dåligt utformad 3-vägshögtalare kan låta hemskt. Det är inte bara storleken och antalet högtalare som spelar roll. Ljudkvaliteten beror också på materialen som högtalarna är gjorda av, höljets inredningsdesign och kvaliteten på nästa nödvändiga komponent - delningen.
Crossovers
Du slänger bara inte en bas och en diskant i en låda, koppla ihop dem och hoppas att det låter bra. När du har en 2-vägs högtalare eller en 3-vägs högtalare i ditt skåp behöver du även en crossover. En delningsfilter är en elektronisk krets som tilldelar lämpligt frekvensområde till olika högtalare.
Till exempel, i en 2-vägshögtalare är delningen inställd på en specifik frekvenspunkt. Alla frekvenser över den punkten skickas till diskanthögtalaren, medan resten skickas till bashögtalaren.
I en 3-vägshögtalare kan en delningsfilter utformas så att den har två frekvenspunkter - en för punkten mellan bashögtalaren och mellanregistret och en annan för punkten mellan mellanregistret och diskanthögtalaren.
Frekvenspunkterna för delningen varierar. En typisk 2-vägs delningspunkt kan vara 3kHz (allt ovan går till diskanthögtalaren, allt under går till bashögtalaren). Typiska 3-vägs delningspunkter kan vara 160Hz till 200Hz mellan bashögtalaren och mellanregistret, och sedan 3kHz-punkten mellan mellanregistret och diskanthögtalaren.
Passiva radiatorer och portar
En passiv radiator ser ut som en högtalare. Den har ett membran, surround, spindel och ram, men den saknar röstspolen. Istället för att använda en talspole för att vibrera högtalarmembranet vibrerar en passiv radiator i enlighet med mängden luft som baselementet trycker in i höljet.
Detta skapar en kompletterande effekt där bashögtalaren ger energi till sig själv och den passiva radiatorn. Även om det inte är samma sak som att ha två bashögtalare anslutna direkt till förstärkaren, ger kombinationen av bashögtalaren och den passiva radiatorn mer effektiv basutgång. Detta system fungerar bra i mindre högtalarskåp, eftersom bashögtalaren kan riktas utåt mot lyssningsområdet, medan den passiva radiatorn kan placeras på baksidan av högtalarhöljet.
Ett alternativ till en passiv radiator är en port. Porten är ett rör placerat på fram- eller baksidan av högtalarhöljet så att luften som pumpas ut av bashögtalaren skickas genom porten, vilket skapar en liknande komplementär lågfrekvensförbättring som en passiv radiator.
En port måste ha en specifik diameter och anpassad till egenskaperna hos höljet och bashögtalaren som den kompletterar. Högtalare som inkluderar en port kallas basreflexhögtalare.
Subwoofers
En subwoofer återger mycket låga frekvenser och används mest i surroundljudsapplikationer för hemmabio och avancerad ljud.
Exempel där en subwoofer önskas inkluderar återgivning av specifika lågfrekventa effekter (LFE), som jordbävningar och explosioner i filmer, och för musik, piporgelpedalnoter, akustisk kontrabas och tympani.
De flesta subwoofers drivs. Det betyder att till skillnad från traditionella högtalare har subwoofers en inbyggd förstärkare. Å andra sidan, liksom vissa traditionella högtalare, kan subwoofers använda en passiv radiator eller port för att förbättra lågfrekvensresponsen.
The Bottom Line
Högtalare återger inspelat ljud så att det kan höras på en annan tid eller plats. Det finns flera sätt att designa en högtalare, inklusive bokhylla och golvstående storlekar.
Innan du köper en högtalare eller ett högtalarsystem bör du lyssna kritiskt med innehåll du känner till. CD-, DVD-, Blu-ray- och Ultra HD Blu-ray-skivor eller vinylskivor skulle alla fungera.
Notera hur högtalaren är sammansatt, dess storlek, hur mycket den kostar och hur den låter i dina öron.
Om du beställer högtalare online, kontrollera om det finns en 30-dagars eller 60-dagars provperiod. Trots eventuella påståenden om potentiell prestanda vet du inte hur högtalarna kommer att låta i ditt rum förrän du startar dem. Lyssna på dina nya högtalare i flera dagar, eftersom högtalarprestanda drar nytta av en initial inkörningsperiod på mellan 40 och 100 timmar.
FAQ
Var ska du placera en subwooferhögtalare?
Placera subwoofern längs rummets främre vägg. Om du placerar din subwoofer i ett hörn kan dess uteffekt öka, vilket ger högre ljud.
Hur ansluter jag min subwoofer till min dators högtalare?
Beroende på din dators ljudutgång kanske du kan ansluta subwoofern med en Y-adapterkabel för subwoofer eller dubbel RCA-kabel. Efter att ha anslutit kabeln till ljudutgången, anslut den delade änden till både högtalaren och subwoofern. För datorer utan ljudutgångar direkt på moderkortet kan du använda ett ljudkort USB till 3,5 mm honhörlurar externt ljudkort anslutet till ett 3,5 mm till stereoljudjack.
