Hi-Fi Skolen del 2

Lad mig indlede med at gå til bekendelse: Jeg er dedikeret højttalermand. Forstærkere er fede, streamere er sjove. Men der er ikke noget andet i anlægget, der er nær så interessant som højttalere! Velkommen til anden del af Hi-Fi Skolen.

Det svageste led?

Højttaleren bliver ofte beskrevet som det svageste led i hi-fi-kæden. Det er i hvert fald det led, hvor der er længst mellem ideel teori og fysisk virkelighed. Opgaven med at omdanne elektriske signaler til fysiske svingninger i luften er nemlig langt sværere at gøre med samme præcision som behandling af et rent elektrisk signal – eller for den sags skyld et digitalt ditto.

Det er let at konstruere en forstærker, der behandler et frekvensområde fra nul hertz (DC) og op til flere hundrede kilohertz, og endda med en forvrængning på langt under en procent og med en frekvensgang, der er plan som et stuegulv. Hvilket ikke nødvendigvis er ensbetydende med, at den lyder perfekt. Men det er en anden sag.

Til sammenligning kæmper selv store og kostbare højttalere med at dække blot det hørbare område fra 20 Hz til 20.000 Hz nogenlunde lineært. Og forvrængningen skal – især i basområdet – måles i hele procent.

Det er med andre ord ikke nemt at bygge højttalere. Men vi gør jo ikke dette her, fordi det nemt – men fordi det er sjovt.

Højttalere opdeles efter størrelse og placering. De fleste er enten kompakte standerhøjttalere eller større gulvhøjttalere. Ved siden af de to hovedgrupper findes også væghøjttalere.

Vi ser i dette afsnit af Hi-Fi Skolen særligt på passive højttalere (altså højttalere uden indbygget forstærker). Aktive højttalere vender vi tilbage til i et senere afsnit, men de grundlæggende principper er de samme.

Standerhøjttalere

Standerhøjttalere eller kompakthøjttalere er de mindste – og dermed mest indretningsvenlige – højttalere. De bliver også kaldt reolhøjttalere, men lad være med at tage det som en opfordring. Medmindre der ikke findes bedre alternativer, bør højttalerne placeres med fri luft omkring sig. Det giver det bedste perspektiv og den mest lineære frekvensgang. Se også afsnittet om placering, sidst i artiklen.

Der findes ingen standard for, hvor store standerhøjttalere må være. De er simpelthen defineret ud fra, at de ikke kan placeres direkte på gulvet, men skal løftes op for at spille efter hensigten. Som en tommelfingerregel er standerhøjttalere sjældent større end 40 liter, mens de mindste kan være miniputter på bare fire-fem liter i volumen. Der findes højttalere, der er endnu mindre, men så bliver det svært at finde en stander, der passer.

Den typiske kompakthøjttaler er en tovejskonstruktion, hvor én højttalerenhed (diskantenheden) dækker det højeste toneområde, mens en anden og større enhed dækker resten af frekvensspektret. Denne enhed kaldes traditionelt basenheden, men betegnelsen bas/mellemtoneenhed bruges ofte i tovejshøjttalere, da enheden også dækker mellemtoneområdet.

Den kompakte tovejshøjttaler er et godt kompromis, især i små rum. Den lille basenhed, der oftest er på fem-seks tommer i diameter, kan godt bevæge sig hurtigt nok til at nå op til diskantenhedens dækningsområde. Men den kan ikke flytte tilstrækkeligt med luft til at spille en stor stue op. Især ikke i basområdet.

Gulvhøjttalere

Gulvhøjttaleren er standerhøjttalerens jordbundne storebror, der har fødderne solidt plantet på gulvet. Da højttaleren samtidig skal være høj nok til, at diskanten kan anbringes i ørehøjde, bliver rumfanget naturligt noget større.

Der er hersker en udbredt vrangforestilling om, at store højttalere er grimme og klodsede. I modsætning til TV-skærme, der åbenbart ikke kan blive store nok.

I virkeligheden tager et par slanke gulvhøjttalere ikke mere plads op end et sæt kompakthøjttalere på standere. Og det rum, som standeren ellers ville optage, bliver udnyttet til noget fornuftigt – nemlig bas.

Gulvhøjttalerens større kabinetvolumen betyder, at man kan bruge en eller flere større basenheder og give dem fornuftige arbejdsforhold. Det betyder, at den typiske gulvhøjttaler kan spille både dybere og kraftigere end kompakthøjttaleren. Hvilket gør den bedre egnet til større rum.

I gamle dage var gulvhøjttalere oftest af trevejstypen, hvor en mellemtoneenhed tager sig af toneområdet mellem basenheden og diskantenheden.

I dag er mange gulvhøjttalere 2,5-vejs-typen. Der findes selvfølgelig ikke halve højttalerenheder; de skæve tal betyder, at højttaleren grundlæggende er tovejs, men at de to basenheder har hver sin delefrekvens. Den ene arbejder hele vejen op til diskanten, mens den anden kun hjælper til i det dybeste område. For at gøre forvirringen komplet lave DALI endda gulvhøjttalere efter princippet 2,5 + 0,5 vejs! Hvor de sidste 0,5 betyder, at en superdiskant assisterer den almindelige diskant ved de højeste frekvenser.

Væghøjttalere

Endelig findes der en lille gruppe af højttalere, der er beregnet til at blive hængt op på væggen med et beslag. Indretningsmæssigt er det genialt, da højttalerne overhovedet ikke tager plads op på gulvet. Med det kræver, at højttalerne er designet specielt til den placering, så der tages højde for, at nærheden til væggen forstærker bassen.

Det er svært at få et lige så godt stereoperspektiv fra væghøjttalere, som fra frit placerede højttalere. Men i små rum kan de være en god løsning. Og bag- og sidehøjttalerne i et surroundsystem kan med fordel være væghængte. Selv ikke den mest fanatiske entusiast har lyst til at have hele syv højttalerstativer stående på stuegulvet.

Frekvensområde og frekvensgang

En af de vigtigste parametre for en højttaler er frekvensområdet – altså hvor langt ned i bassen og hvor højt op i diskanten, højttaleren kan gengive. En bred frekvensgang er vigtig for alle dele af anlægget, men højttaleren er den, der har sværest ved at opfylde kravet.

Frekvensområdet opgives som henholdsvis den laveste og den højeste frekvens, højttaleren gengiver. For eksempel 40-20.000 Hz. Tallene er dog meningsløse, hvis man ikke samtidig oplyser tolerancen, som det er målt med, for eksempel (+/- 3 dB). Selv den mindste kompakthøjttaler kan jo dække et frekvensområde ned til 20 Hz, hvis man ser stort på, at niveauet ved den laveste frekvens er faldet til en tusindedel (-30 dB).

Det er ikke nemt at bygge højttalere. Men vi gør jo ikke dette her, fordi det nemt – men fordi det er sjovt.

Jo mindre tolerance frekvensområdet opgives med, desto mere lineær vil gengivelsen være.

Mange – endda også nogle producenter – forveksler frekvensområde og frekvensgang (eller frekvensrespons). Frekvensområdet definerer grænserne for det område, højttaleren kan gengive, mens frekvensgangen beskriver niveauforløbet af det dækkede toneområde, når der tilføres et lineært målesignal. Frekvensgangen er altså en kurve i et koordinatsystem.

Effekt, følsomhed og belastning

Efter frekvensområdet er belastbarheden den parameter, de fleste kigger på: ”Hvor mange watt har den?” Selvom det er nyttigt nok at vide, at højttaleren ikke brænder af, er belastbarheden et stort set meningsløst tal.

For det første gælder tallet kun ved frekvenser og signaltyper. Det er derfor fuldt ud muligt at ødelægge en 200 watts højttaler med en 50 watts forstærker. Læs mere om klipning i afsnittet om forstærkere.

For det andet er belastbarheden kun halvdelen af sandheden om, hvor højt en højttaler kan spille. Følsomheden er den anden halvdel, og den handler om, hvor stor en del af den tilførte effekt, der omsættes til lyd. Følsomheden opgives i dB, og beskriver lydtrykket en meter fra højttaleren, når den tilføres 2,83 volt, svarende til 1 watt ved 8 ohm.

Små kompakthøjttalere har ofte en følsomhed på 84-87 dB, mens det ikke er usædvanligt, at velvoksne gulvhøjttalere kan have en følsomhed på 93-96 dB. Da 10 dB svarer til en tidobling af effekten, betyder det, af en højttaler med en følsomhed på 96 dB kan spille lige så højt med en 10 W forstærker, som en højttaler med 86 dB følsomhed kan gøre med en 100 W forstærker. Det sætter belastbarheden i relief.

Impedans – og impedanssving

Højttalerens impedans er udtryk for den belastning, den udøver på forstærkeren. Impedansen måles i ohm. Forskellen på impedans og modstand er, at en almindelig modstand har samme værdi hele tiden, mens impedansen i en højttaler varierer i takt med frekvensen.

De fleste højttalere er opgivet til en impedans på 4, 6 eller 8 ohm. Der er ingen sammenhæng mellem impedans og kvalitet, så en 4 ohms højttaler kan være lige så god eller lige dårlig som en med en impedans på 8 ohm. Lave impedans betyder dog, at forstærkeren belastes hårdere. Til gengæld vil de fleste forstærkere levere mere effekt, når impedansen er lavere. Det kan du også læse om i forstærkerafsnittet.

Alle normale forstærkere kan fungere fint med højttalere med impedans ned til 4 ohm. Men imens du oftest kan slippe godt fra at tilslutte to 8 ohms-højttalere til hver kanal på samme tid, da det giver en samlet belastning på 4 ohm, må du kun tilslutte ét sæt 4 ohms højttalere til en forstærker.

Som nævnt varier impedansen med frekvensen. Derfor skal du kun betragte tallene for impedans som vejledende. Selvom der står 8 ohm på etiketten på bagsiden af højttaleren, kan den reelle impedans ved nogle frekvenser være 4 eller endda 2 ohm, mens den ved andre kan stige til 20-30 ohm. Dette kan ikke ses på databladet, men kun på en frekvens- og impedanskurve. Og den tør kun de modigste producenter vedlægge. Men det er en grund til at være forsigtig med at tilslutte flere sæt højttalere på samme tid.

Hvor skal højttalerne anbringes?

Du er naturligvis fri til at placere dine højttalere, hvor du har lyst og plads – det er dine, og du har betalt for fornøjelsen. Men hvis du skal have mest mulig vellyd ud af investeringen, er der nogle regler, det betaler sig at følge.

Hvis du vil have en nogenlunde troværdig oplevelse af, at orkesteret eller bandet står i rummet foran dig og spiller, skal højttalerne anbringes sådan, at diskantenheden er i ørehøjde. Hvis højttalerne er langt under ørehøjde, folder lydbilledet sig ikke ordentlig ud i rummet, men virker indelukket og smalt.

Hvis højttalerne placeres for lavt, vil lyden også nemt blive dæmpet af møbler.

Og nej, du kan IKKE anbringe højttalerne diskret bagved sofaen! Hvis du ikke kan se højttalerne, kan du heller ikke høre dem!

Hvis du anbringer højttalerne oppe under loftet, får lyden sådan set god mulighed for at sprede sig i rummet, men det virker bare unaturligt, når Taylor Swift svæver vægtløst rundt over hovedet på dig.

Hvordan du end gør, så placer begge højttalere på samme måde. Det vil sige i samme højde og i samme retning. De færreste højttalere kommer til at lyde bedre ved at blive lagt på siden. Men hvis du absolut må gøre sådan noget, så læg i det mindste dem begge ned. Uens placerede højttalere giver aldrig et godt stereoperspektiv. Og placer højttalerne symmetrisk med diskanterne i begge kanaler tættest på midten.

Ud skal de! Ud!

Og så kommer den regel, der giver de mest følelsesladede diskussioner ved middagsbordet; Skal du have det bedste stereoperspektiv, skal højttalerne rykkes et godt stykke væk fra hjørnerne og bagvæggen.

For det første forstærker det bassen, når en højttaler placeres tæt på en afgrænsende flade. Det er egentlig ganske logisk, eftersom hver flade (gulv, sidevæg og bagvæg) halverer det rum, som højttaleren spiller ud i, sammenlignet med, hvis den var svævede midt i et uendeligt rum. Og hver halvering betyder, at bassen får mere magt – helt nøjagtigt 3 dB, der jo er en fordobling – eftersom lydbølgerne ikke kan undslippe i dén retning.

Bas er fint, og nogle kan ikke få nok af den, men hvis højttaleren var konstrueret til at have en lineær frekvensgang, betyder hjælpen fra omgivelserne, at lyden bliver unaturlig.

For det andet betyder placering tæt på andre flader i det fleste tilfælde, at stereoperspektivet og fornemmelsen af dybde i lydbilledet bliver dårligere, end det kunne have været, hvis højttalerne var blevet rykket et stykke ud på gulvet. Det hænger sammen med refleksioner fra væggene. Refleksioner er uundgåelige, men hvis afstanden mellem højttalerenhed og væg er kort, ankommer refleksionen så kort efter originallyden, at hjernen ikke kan adskille de to. Resultatet bliver et mudret og uklart perspektiv.

Vi vender i øvrigt tilbage til placeringen af højttalere i afsnittet om lytterummet.