Højttalertyper: regal, gulv, aktive og passive

En højttaler er en omformer, der laver et vekslende elektrisk signal om til lyd. Et stereoanlæg bruger to, og de findes i flere typer: regal- og gulvhøjttalere, passive og aktive, med lukket kabinet eller basrefleks. Her er forskellene og det, de betyder for valg og opstilling. Højttalerne er det led i stereoanlægget, man hører direkte.

Sådan virker en højttaler

De fleste hjemmehøjttalere er elektrodynamiske. En svingspole af kobber- eller aluminiumtråd sidder i en smal luftspalte mellem polerne på en permanent magnet. Når vekselstrøm løber gennem spolen, skubbes den frem og tilbage af magnetfeltet. Spolen er limet til membranen, som som regel er kegleformet og overfører bevægelsen til luften. Elastiske ophæng, centreringsringen og kanten, holder membranen i en ret bane.

Kun omkring 1 % af den elektriske energi, forstærkeren sender til en typisk hjemmehøjttaler, bliver til lyd. Resten bliver til varme, mest i svingspolen og magnetsystemet. I 1915 byggede en dansk ingeniør sammen med en kollega i Californien de første praktisk anvendelige højttalere af den type.

Bas, mellemtone og diskant

Ingen enkelt enhed gengiver hele frekvensområdet lige godt, så højttalere deler ofte opgaven. Områderne er grove og overlapper:

• Basenhed (woofer): lave og mellemhøje frekvenser, typisk ca. 50–2.000 Hz. I en tovejshøjttaler dækker den ofte en del af mellemtonen op til 800–1.000 Hz.
• Mellemtoneenhed: generelt ca. 1–6 kHz.
• Diskantenhed (tweeter): typisk 2.000–20.000 Hz. Langt de fleste kalotdiskanter i hi-fi-højttalere er 25 mm i diameter.
• Subwoofer: de dybeste frekvenser, op til omkring 100–200 Hz.

Delefilter

Et delefilter deler signalet i to eller flere frekvensområder og sender hvert område til den enhed, der er bygget til det. Et tovejs filter har et lavpas- og et højpasfilter, et trevejs filter desuden et båndpasfilter. Et passivt delefilter sidder efter forstærkeren og bruger spoler, kondensatorer og evt. modstande. Et aktivt delefilter deler signalet før forstærkningen, så hvert frekvensbånd skal have sin egen forstærker. Filtrenes stejlhed opgives i orden: 1. orden svarer til 6 dB pr. oktav, 2. orden til 12, 3. orden til 18 og 4. orden til 24 dB pr. oktav.

Kabinettet: lukket eller basrefleks

En højttalerenhed kan ikke bruges uden en baffel, fx en kasse eller en væg. Kabinettets vigtigste opgave er at holde lyden fra membranens bagside adskilt fra forsiden, fordi de to er i modfase.

Kabinet	Princip	Kendetegn
Lukket	Luften inde i kassen virker som en fjeder, der fører membranen tilbage	Bassen falder med 12 dB pr. oktav under grænsefrekvensen
Basrefleks	En åbning eller et rør udnytter Helmholtz-resonans til at give mere bas	En korrekt konstrueret port forbedrer bassen og øger virkningsgraden, men bassen falder med 24 dB pr. oktav under afstemningsfrekvensen
Passiv membran	En enhed uden forbindelse til forstærkeren bevæger sig med trykket i kabinettet	En variant af basrefleks uden port

Den lukkede konstruktion fra 1954 regnes for begyndelsen på regalhøjttaleren.

Regalhøjttaler og gulvhøjttaler

En regalhøjttaler er en kompakt højttaler, der er beregnet til at stå på en hævet flade som en reol, og den bruges typisk to og to til stereo. I 1950’erne og 1960’erne var gode højttalere mest store gulvmodeller, og fra 1960’erne kom kompakte hi-fi-højttalere. En gulvhøjttaler står på gulvet og har typisk et større kabinet.

Valget handler om plads, om at kunne placere højttalerne i omtrent ørehøjde og om, hvor dybt bassen skal gå. Placeringen forklares på siden om stereotrekanten og placering af højttalere.

Hvad betyder aktiv højttaler?

En aktiv højttaler har en forstærker bygget ind, også kaldet selvforsynet eller powered speaker. I en passiv højttaler forstærkes signalet først af en ekstern effektforstærker, som beskrevet under forstærker. I en fuldt aktiv højttaler har hver enhed sin egen effektforstærker.

• Fordel: aktive delefiltre kan give en bedre gengivelse.
• Ulempe: kabinetterne bliver tungere, og driftssikkerheden er lavere, fordi der sidder elektronik i højttaleren.

Nogle aktive højttalere har en indbygget trådløs modtager, oftest wifi, så de kun behøver et strømkabel. „Trådløs“ betyder derfor, at signalet kommer trådløst. Højttaleren skal stadig have strøm. Mere om det på siden om streaming og trådløs lyd.

Følsomhed og nominel impedans

Følsomhed er det lydtryk i dB SPL, en højttaler giver ved 1 W i 1 meters afstand. Ofte måles den ved 2,83 V, som giver 1 W i en højttaler med nominel impedans på 8 Ω. Ved 4 Ω trækker 2,83 V ca. 2 W (P = U²/R), så følsomheden ser højere ud, end hvis den var målt ved 1 W. Tre dB i forskel svarer til en fordobling af effekten.

Den nominelle impedans opgives typisk som 4 eller 8 Ω, og 8 Ω er mest almindeligt. Impedansen er ikke konstant, men varierer med frekvensen. Forstærkerens maksimale strøm bestemmer, hvor lav en impedans den kan drive. En enhed kan desuden tage skade ved langt mindre end den opgivne effekt, hvis den presses ud over sine mekaniske grænser ved lave frekvenser. Siden om forstærkeren forklarer impedans og effekt og har en lydtryksberegner.

Subwoofer i et 2.1-stereoanlæg

I et 2.1-anlæg suppleres de to stereohøjttalere af en subwoofer til de dybeste frekvenser. Meget lave frekvenser er svære at retningsbestemme, og mange stereoanlæg har derfor kun én subwooferkanal. Subwooferens placering påvirker bassen, fordi lave frekvenser sætter rummets resonanser i gang stærkest. Se rumakustik.

Hvilke aktive højttalere er bedst?

Der er ingen enkelt vinder. En test afspejler de forhold, den er udført under, og rummet betyder meget. Sammenligninger mellem to bestemte producenter besvares heller ikke her. Man kan i stedet se efter:

• indgange, der passer til de kilder, man bruger, og om højttaleren kan modtage signalet trådløst
• om der skal være strøm ved begge højttalere, og hvor de skal stå
• opgivet frekvensområde og følsomhed med oplyste måleforhold
• om en subwoofer kan tilsluttes

Hvordan højttalerne passer ind i helheden, står under stereoanlæggets dele, og begrebet bag testene beskrives under hi-fi.