Høyttalere
Hva du bør vektlegge når du skal kjøpe høyttalere ?Noe av det viktigste du bør gjøre er å lytte til en "kjent" innspilling. En plate - CD du kjenner godt, vet hvordan den lyder på ditt gamle anlegg eller naboen sitt. Det behøver ikke være en "topp" inspilling, middelmådige til dårlige inspillinger setter faktisk anlegget på en større prøve enn en meget god inspilling, da de førstnevnte har mer forvrengning. De fleste Hi-Fi forretninger har sine egne demo plater, men enkelte demoplater vil kun fremheve høyttalerens mest positive egenskaper. De fleste seriøse forretninger synes det bare er hyggelig hvis du har med deg en "bunke" CD-plater når du skal velge deg ut noen høyttalere. Sløs ikke bort verdifull tid på å lytte til forskjellige høyttalere hvert 5 sekund. Velg deg ut en forhandler som har et eller flere rom med kun et par høyttalere i hvert av disse. Flere "passive høyttalere i et rom vil "spille med" og lage tillegslyd. Finn et rom som passer sånn nogenlunde til ditt eget lytterom og få ekspeditøren til å plassere et høyttalere, et par av gangen, i dette rommet. Bruk så kanskje 5 - 10 minutter til utvelgelse av de høyttalere du synes spiller best. Deretter bør du ta en liten pause for så å lytte til de høyttalerne du syntes låt best, gjerne en halvtime. Lytt gjerne til "diktopplesning" eller "tale" uten musikk. Vi er ganske flinke til å vurdere menneskestemmer som naturlig/unaturlig, selvom vi aldrig har hørt personen snakke i virkeligheten. Klassisk musikk med stort orkester krever det meste av et par høyttalere, dette fordi det er vanskelig å skilne alle instrumenter fra hverandre. Rimelige høyttalere låter ofte sammenklumpet og grøtete på denslags musikk. Bruk gjerne i tillegg musikk med enkel besetning (gitar-sang-bass). Lytt etter "rommet" rundt stemmen, gitaren etc. Låter det åpent og naturlig? De fleste har hørt et piano/flygel i virkeligheten. kan du høre filtputens anslag mot strengen, eller ? Trommer har også de fleste av oss hørt, ble de gjengitt med den snert du mente, hørte du at at det var en trestikke som ble benyttet til kantslaget på tromma ? Er forskjellen så stor at du utbryter " jeg har aldrig hørt disse detaljene før" er du sikkert på rett vei.
Musikk er pulser i en bestemt tidsrekkefølge
I kasse- konstruksjoner har man i all hovedsak konsentrert seg om amplitudenivået (rettest mulig frekvensgang) uten å vektlegge tidsperspektive i noen større grad. Dette får konsekvenser for gjenkjennelse av raske pulser som trommelyder, kantslag med trestikke, strengeanslg etc. I kassekonstruksjoner høres tydelig at lyden er kunstig gjengitt og kommer fra høyttalere- og ikke fra en illusjon om at noen virkelig spilte.
Eks. i fig 1, som er en trykkammer er -3 db punktet 50 Hz. P.g.a overnevnte blir bassfaldet 12 dB/okt. i fig. 2, som er bassrefleks, trekkes basskurven ampliudemessig ned til 40 Hz, da man utnytter den bakstrålte energi fra elemnetet til å komme tidsforsinket i fase med den foranstrålte energi fra elemnetet via bassrefleksåpningen.Dette virker tilsynelatende bra for de personer som utelukkende er interessert i mye bass uten tanke på hvor nøyaktig den gengis. Bassfaldet blir nemlig på hele 24 dB/okt under knekkpunktet og tidsforsinkelsen 270-360 grader. M.a.o. det blir dårligere pulsresponsetterhvert som man prøver å forbedre amplitudenivået..
Man kan gjøre en mengde sofistikerte saker med
høyttalerelementet
VSS-Høyttalerne får følgende fordeler framfor vanlige kassehøyttalere: Forsman's foredrag AES: Hvorfor kassehøyttalere egner seg så dårlig som musikkgjengivere.Hvordan kan to høyttalere med nesten identiske frekvenskurver lyde så forskjellig ?
Det har med tid å gjøre. Av Elektronikkingeniør Tor Forsman
Historikk Kassehøyttalere, med dynamiske elementer, er den mest utbredte høyttalerkonstruksjon som er kommersielt tilgjengelig i dag. Det være seg som trykkammer, bassrefleks eller hornsystemer. Ved å stenge inne den bakovervendt lydbølgen fra høyttalerelementet i en kasse, har man på en effektiv måte hindret de to lydbølger fra å lage en akustisk kortslutning. Man har m.a. fått, amplitudemessig, "god" bassgjengivelse.
Musikk er pulser i en bestemt tidsrekkefølge. Et viktig punkt i jakten på bedre lydgjengivelse i et audiosystem, er å sammenligne målinger mot lyttinger i en prototype utvikling. Objektive kriterier i et måleoppsett må være psykoakustisk bassert, ellers kommer vi ingen vei sier John Watkinson i april nummeret av Electronics world 1998.08.21 Objektive tester, slik som måling av en frekvensgang på en høyttaler, blir utført med det ene for øyet og se hvordan produktet gjengir kontinuerlig tilførte sinus signaler med varierende frekvens. En god konstruktør bør også teste det som ikke er så innlysende, det litt usikre og uforutsigbare subjektive. For om en høyttaler klarer å gjengi alle hørbare frekvenser korrekt med en objektiv måling, er det ikke dermed sagt at den holder en subjektiv test. Vi vet at musikk er sammensatte korte pulser i en bestemt tidsrekkefølge. Vi vet også at endrer vi på denne tidsrekkefølgen, endrer vi på sammensetningen av grunntoner og overtoner. Fig. 0
Det er akseptert at en jevn frekvensgang er viktig for å gjengi et instrument korrekt via en høyttaler, men dette må ikke bli det eneste kriteriet. Vi må finne andre objektive målemetoder som kan underbygge de subjektive. For mens produsentene sloss om hvem som lager rettest frekvensgang, lider forbrukerne under av dårlig lydgjengivelse. Hvem har ikke hørt hornmusikken 17 mai eller kommet fra klassisk konsert, og etterpå lyttet på stereoanlegget for så og oppdage hvor milevidt unna det er virkeligheten ! Så lenge konstruktørene bare har et objektivt kriteriet for testing av høyttalere, må vi leve med den store forskjellen. Dette er kanskje å ta hardt i, men jeg mener vi må gjøre noe konstruktivt med målemetodene. Lik frekvensrespons, forskjellig lyd. Hvordan kan to høyttalere med lik frekvensrespons låte så forskjellig som de gjør? Det kan være mange grunner til det, men ofte vil det være en forskjell i puls-tidsgjengivelsen. Er det større feil her, blir noe av realismen, naturtroheten borte. En feil tidsgjengivelse lager lineær forvrengning på en puls på samme måte som harmonisk forvrengning gjør på en sinusbølge. Tidsrespons har sammenheng med frekvensresponsen i Fourieranalyser, men bare dersom fasen er kjent. På samme måten som man kan si at et system uten harmonisk forvrenging er lineært, kan man si at et system uten lineær forvrenging er faseriktig. Hvis en høyttaler låter detaljert, luftig og gjennomsiktig- uten å legge til sin egen farging, kan vi si at den er faselineær. Hvis ikke, vil hver transient den gjengir, blandes opp med høyttalerens egenklang, isteden for å gjengi den rene puls. Resultatet blir mindre realisme og naturtrohet. Nå er det ikke noe nytt i dette, ovennevnte har Peter Walker, grunnleggeren av Quad sagt i flere tiår, det samme har Bruel & Kjær vist i sine application notes i fra tidlig på 1970 tallet.
Fig.1 Puls-step testing a) Inngangsignal b) resulterende pulsgjengivelse fra en optimal lydgiver.
Det er en økende mengde andre akustikere som også støtter dette synet. Det er forholdsvis enkelt å utføre testen som vist i fig. 2 En step-puls tilføres høyttaleren. En ideel høyttaler vil reprodusere flanken, men vil ikke greie å holde oppe det vedvarende trykket og vil falle i nivå mot null. En hver høyttaler som ikke greier å gjengi en puls som ligner pulsen i b) lider av lineær forvrengning. Ødeleggende teknikker Den mest ødeleggende teknikken for god pulsgjengivelse, finner vi i systemer som prioritere amplitudenivået i lavfrekvensområdet. Transmisjonslinje og Bassrefleks systemer er de mest utbredte. Høyttalerene benytter seg av en lang kanal (eller kabinett med avstemt rør) som går fra baksiden av høyttalerelementet og munner ut i port foran eller bak på kabinettet. Når membranet så beveger seg inn i kabinettet får vi et overtrykk på baksiden av dette, som forplanter seg i kanalen/røret og kommer ut av porten ½ bølgelengde (180 grader) etter, samtidig som membranet nå er på veg ut igjen..
Fig.3
Dette gir en økning amplitudemessig, men gir en dobbeltpuls tidsmessig Dessverre skjer det her en stor misforståelse når man tror at en tidsforsinkelse av signalet er det samme som en 180 graders invertering. En slik misforståelse kan fungere greit når vi avspiller kontinuerlige sinusignaler, men ikke når det gjelder musikk, som er pulser som hele tiden veksler i amplitude/frekvens og tid.
Ser vi på fig. 2b, som er en dobbeltpuls gjengitt fra en høyttaler. Sammenlignes denne mot riktig pulsgjengivelse i fig. 1, kan vi med en gang si at pulsen stammer fra en høyttaler med port. Høyttaleren lider under lineær forvrengning, noe vi kan si, bare ved å se på pulssvaret. Dette gjelder for alle kassekonstruksjoner med avstemt resonanskammer, slik som transmisjonslinje, bassrefleks, båndpaskonstruksjoner etc. Fig. 2c) viser en pulsgjengivelse av en høyttaler, kåret av et annerkjent amerikansk tidsskrift som årets høyttaler. Uten overdrivelse ser vi at pulsgjengivelsen er noe ute av kontroll. De eneste kassekonstruksjonene som kan bli noenlunde faselineær i lavfrekvensområdet, er trykkamerhøyttaleren og Forsman’s patenterte Vertical Split System (VSS). (Og selvfølgelig dipoler, men disse defineres her ikke som kassehøyttalere) Riktignok har elementet sin resonansfrekvens, men med passende demping av denne, vil kassehøyttaleren kunne oppføre seg som et 2 ordens høypassfilter. (Forsman’s VSS-prinsipp et 1 ordens system som er tilnærmet en Dipole). Med dagens forsterker teknikk er også aktive høyttalere et konstruksjons alternativ, da man kan lage små lukkede kabinetter og utnytte muligheten til å la elementet arbeide under resonansfrekvens, for på den måten få større amplitude på bassen samtidig som pulsgjengivelsen kan bedres. Resonansteknikkene hadde sin plass i tidligere tider hvor man hadde lite effekt tilgjengelig og hvor signalbehandlingsutstyret var dyrt og lite til å stole på. Vi skal anerkjenne og respektere fremskritt som er gjort lydmessig, av tidligere generasjoner, med datidens kunnskap og måleutstyr. Vi må også erkjenne at denne teknologi hadde sin tid, som nå er forbi, hvis målet er så naturtro lydgjengivelse som dagens teknikk tillater.
Se Electronic World: Any loudspeaker employing in-band tuning or resonance cannot be phase linear!
Hvor kraftig må forsterkeren væreMed en høyttalers følsomhet menes hvor høytt den spiller i forhold til den tilførte effekt.
Har man et høyttalerpar med stor følsomhet 98dB/W, trenger man ikke så stor forsterker som en som bare har 80dB/W. Har du en høyttaler med følsomhet 90 dB/W vil du med en forsterker på 100W kunne spille 110db høytt, noe som for folk flest er mer enn høytt nok i et hjemmemiljø (se tabell)
Magnetisk oljedempet diskant.Disse diskantelementer er laget akkurat som andre diskanter, du ser ingen forskjel på dem. Den eneste forskjell er en spesiell olje som er plassert i magnetgapet mellom magnet og spole. En stor fordel ved å plassere olje i magnetgapet er at diskantelementet avgir mer varme til omgivelsene, noe som igjen kan bety at en lettere spole kan benyttes, eller at diskantelementet tåler mer effekt.. En annen effekt er at oljen gir en mekanisk demping. Frekvensgang og transientresponse til diskantelementet vil endres. I tillegg, vil oljen hjelpe til å sentrere spolen bedre i magnetgapet, samt hindre skitt i å komme inn.. Oljen vil også øke magnetfeltet. Den vil også hindre skader hvis spolen skulle " bunne" Oljen kalles "ferrofluid". Den består av microskopiske magnet partikler lagt i en spesiell olje. Oljen holder seg i magnetgapet pga. de krefter som der er. Det eksisterer litt disens om hvorvidt oljen vil tørke ut med tiden. Produsenten mener oljen ikke vil fordampe.. Magnetisk olje har mest effekt på diskantelementer, men kan også benyttes på bass og mellomtone elementer.Det kan være skadelig å tilføre magnetisk olje på eksisterende elementer, da limet i disse kan ødelegges av den. Resultatet blir et defekt element. Hvor mange watt tåler høyttaleren ?Du kan ødelegge en høyttaler på to måter, enten tilføre for mye effekt (spille for høytt med en for kraftig forsterker) eller spille for høytt med en for liten forsterker. Det siste høres kanskje litt dumt ut, men er likevel tilfelle. En liten forsterker (effektmessig) vil etterhvert som volumet skrues opp mot max, begynne å klippe av toppene på musikksignalet. (vi sier den klipper). Denne forvrenging kan bli så stor at høyttalerne kan får tilført så langvarige positive/negative pulser at den totale tilførte effekt blir større enn den er beregnet for. (den får ikke hvile mellom hver puls) og kopperspolen i elementet blir for varm og brenner av eller smulmer opp slik at elementet blir ødelagt. Poenget med en liten forsterker
og klipping er at en forsterker som klipper genererer mye høyfrekvent
"støy", og denne høyfrekvente energien vil i delefilteret bli fordelt til
diskanten, og diskanten tåler kanskje bare 1/10 av nominell effekt for
høyttaleren. En forsteker på 10 Watt vil kanskje kunne svi av diskanten i en
høyttaler som er merket med 100 Watt RMS. Da er det bedre å benytte en for kraftig forsterker, da vil man nemlig høre at høyttaleren lager ulyd, en stund før den går i stykker (da vil man som regel spille ekstremt høytt). Dette forvarsel får de fleste til å senke lydnivået igjen. De fleste høyttalerprodusenter setter i sine datablad en anbefalt forsterkereffekt. Prøv å hold deg innen for denne anbefalte verdi. FrekvensgangMed en høyttalers frekvensgang mens høyttalerens evne til å gjengi alle lydfrekvenser med så likt lydnivå som mulig. Hvis lydtrykket ved 1 000 Hz (1 KHz) er 80 dB bør ikke andre frekvenser ha større avik enn +- 3-5 dB (77/75 - 83/85) Den ideellle frekvensgang er man litt uenig om, men de fleste mener at et frekvensaviket bør være så lite som mulig. Under sees et eksempel.
En høyttalers evne til å gjengi alle frekvenser med lik amplitude bør ikke vektlegges for mye. Det er ca.2000 forskjellige parametre som har betydning for en høyttalers evne til å gjengi lyd. Høyttalerens evne til å gjengi musikk (musikk er korte pulser i en bestemt tidsrekkefølge) er vel så avhengig av hvor god den er til å gjengi korte pulser uten å endre tidsforløpet mellom disse se (fase)
Kan du bygge en høyttaler bedre selv ?Noen mennesker kan bygge bedre høyttalere enn de kan kjøpe. Disse menneskene er enten eksperter, har gullører eller er meget godt utsyrt med måleinstrumenter, eller en kombinasjon av alt. Noen firmaer som f. eks.. SEAS, Scanspeak, KEF, Dynaudio etc. har egne byggesett som igjen kan kjøpes hos forhandlere som ELTEK (TLF 22 65 80 70) Avhengig av din "snekkerkompetanse" kan dette gi deg et godt resultat, men prøv ikke å "modifiser" byggesettene. Det er ingen, til svært få, marginer å gå på fra et meget bra, til meget dårlig resultat.
HøyttalerkablerOm høyttalerkabler er det sagt og skrevet mye. Derfor vil vi her nevne det viktigste som er kommet fram under utviklingen av VSS-høyttalerne.
Enhver høyttalerkabel vil i praksis gi de forskjellige lydpulser noe forskjellig behandling, avhengig av hvor i frekvensområdet de befinner seg. Som regel øker motstanden i en kabel for høyere frekvenser. hvor stor økningen blir er avhengig av de øverste 3 punkter. Når motstanden øker endres også tidsforsinkelsen for musikksignalet i kabelen. Denne tidsforsinkelsen kan vi kalle "fasedreining" Høyttalere har også fasedreining, men i mye større skala enn i en høyttalerkabel. Som nevnt er musikk pulser gjengitt i en en bestemt tidsrekefølge. I de fleste kassehøyttalere (trykkammer-bassrefleks etc.) er denne tidsforsinkelsen i området 180-360-720 grader. m.a.o veldig stor. Når vi da vet at forskjellige høyttalerkabler har forskjellig motstand og tidsforsinkelse, vil de derfor også invirke forskjellig på forskjellige høyttalere. Det blir derfor nesten umulig å gi et entydig svar på hvilken høyttalerkabel som er best. Det finnes unntak. Det er hvor høyttalerene er så faseriktige (fasefeil 15-60grader) at høyttalerkabelens fasefeil blir stor i forhold til denne. Da vil alltid den høyttalerkabel som måler best låte best. På Forsman VSS-høyttalere er dette tilfelle. nedenfor sees eksempler på to stk. høyttalerkabler
RomakustikkRomakkustikken har forholdshvis stor betydning for det totale lydbilde. Ved å benytte flg. teknikker kan du selv oppøve evnen til å bli bedre kjent med akustikken i eget og andres lytterom.
Du kan selvfølgelig ha en ikke fulgod akkustikk selvom du ikke har "flutterekko" i rommet. Etterklangstiden kan være meget ujevn for forskjellige frekvenser. prøv i såfall samme teknikken som ovenfor nevnt og vi vil garantere en lydforbedring. Referanser om emnet
|
| Copyright © 1998 Forsman Elektron-Akustikk |