Hur fungerar egentligen en högtalare? 🔊

Högtalare finns i väldigt många olika storlekar och former. Tänk bara på till exempel högtalarna i din mobiltelefon, och jämför med högtalarna i en biograf. Samma princip, men enorm skillnad på utförande och resultat. Själva huvudfunktionaliteten hos högtalare är ju att de producerar ljud, kort sagt kan man säga att högtalare processar och översätter elektroniska signaler/pulser till ljud.

En högtalares uppbyggnad

I animationen till höger (eller nedan, om du använder en mobil) illustrerar vi på ett lite förenklat vis hur en högtalare fungerar, både rent elektroniskt och mekaniskt. Samt vad det är som gör att ljud kan strömma ut ur högtalarens, i detta fall "konformade", högtalarmembran.

Inuti högtalaren finns det en fast permanentmagnet monterad. Denna permanentmagnet sitter monterad så att dess position är fixerad gentemot en fast upphängningsanordning. Denna fasta upphägningsanordning är i sin tur fixt monterad gentemot högtalarens ytterhölje. Upphängningsanordningen bör vara så stadig och stabil som möjligt.

Animation över hur en högtalare producerar ljud

Animation av en högtalares funktion rent elektroniskt/mekaniskt

I upphängningsanordningen finns sedan ett högtalarmembran monterat, samt en elektromagnetisk spole. Spolen är monterad så att den kan röra sig gentemot upphängningsanordningen, och därför också gentemot permanentmagneten. Högtalarmembranet består vanligtvis av ett flexibelt material, såsom till exempel papper eller plats, vilket gör att det har stor frihet att både röra sig och vibrera.

Elektromagnetiska vibrationer skapar ljudvågor

Genom att sedan skicka elektriska signaler/pulser genom spolen, kan man inducera ett magnetfält som kommer att löpa runt spolen. Beroende på åt vilket håll man skickar dessa elektriska pulser, kommer man även att kunna inducera magnetfält med fältlinjer åt olika håll runt spolen. Detta magnetfält som induceras runt spolen kommer sedan att växelverka med magnetfältet hos den fixt monterade permanentmagneten.

När ström skickas genom spolen i den ena strömriktningen, kommer det att induceras ett magnetfält runt spolen så att spolen repelleras av magneten. Spolen skjuts bortåt från magneten och trycker fram membranet, luften framför membranet komprimeras hastigt och trycks iväg som en ljudvåg.

När ström sedan skickas i den andra strömriktningen, kommer det att induceras ett magnetfält i den andra riktningen så att spolen istället attraheras av magneten. Spolen dras då mot magneten och drar tillbaka membranet, och gör det redo för att återigen skjutas fram.

Man kan enkelt utforska denna effekt själv genom att använda två helt vanliga kylskåpsmagneter. Magneter har består av en syd- och en nordpol, och magnetfältet går från nordpolen till sydpolen. Om man man tar två magneter och för dem samman så att deras nordpoler eller sydpoler är riktade mot varandra, kan man inte få dem att sitta samman. De kommer att trycka bort, eller repellera, varandra. Men om istället för samman en nordpol med en sydpol kommer magneterna att dras mot varandra, eller attraheras, och sitta ihop. Det är detta fenomen man nyttjar med hjälp av spolen och permanentmagneten i högtalaren.

Genom att sedan nyttja dessa snabba skiftningar i strömriktning, kan man då åstadkomma kontinuerliga vibrationer hos högtalarmembranet. Det är sedan dessa vibrationer som skapar de ljudvågor som sätts i rörelse, och färdas genom luften i alla riktningar ut från högtalarmembranet.

Hur man kan påverka det producerade ljudet

Frekvensen hos elektromagnetens rörelse, alltså hur snabbt den rör sig, bestämmer tonhöjden på det ljud som produceras. Amplituden hos elektromagnetens rörelse, alltså hur vida rörelser den gör, bestämmer volymen på det ljud som produceras. Så enkelt sett kan man säga att det som händer när du vrider upp volymen på din stereo, är att du ökar amplituden av den ström som går genom spolen.

Valet av membran i en högtalare har även stor inverkan på vilket ljud högtalaren kommer att producera. Vill man t.ex. ha ett ordentligt och tungt basljud använder man ett stort och konformat membran, vill man istället ha en fint kvittrande diskant använder man istället ett litet kupolformat membran.

Bild på högtalarljud som krossar glas

Högtalare krossar ett glas

Högtalaremojin i rubriken hittade vi på Emoji.se.


Skrivet av Stefan Johansson
Texten publicerades 2016-09-18, uppdaterad 2018-08-25


Kommentarer


#1   Ost   2016-11-22 08:15  
Bra information

#2   Anonym   2016-12-07 15:05  
Tumme upp!

#3   Almin   2016-12-12 10:40  
Underbart!

#4   Simon Josefsson   2017-03-06 12:42  
Mycket bra information om den fantastiska uppfinningen

#5   Viktor   2017-05-11 10:05  
Bra!

#6   Bert   2017-10-04 08:44  
Detta var så bra tack så mycket

#7   borek från albanien   2017-10-11 09:23  
Bra information. men jag har en fråga, har högtalare med musik att göra?

#8   Hur fungerar?   2017-10-11 13:50  
Hej Borek från Albanien! Nja, högtalare har med ljud att göra. Men det som vi oftast förknippar det ljud som kommer ur högtalaren med är just musik, vilket gör att man ofta tänker på musik när man pratar om högtalare - även om musik bara är en "typ" av ljud.

#9   Dennan boi   2017-10-15 10:27  
Kan ni förklara det här ganska kortfattat? Kanske ungefär en halv sida?

#10   kortfattad text hittas på...   2017-10-15 22:22  
en sammanfattad text av denna text hittar man på wikipedia under "elektrodynamiska högtalarelement.

#11   gramos   2017-11-29 14:23  
Kan ni skicka mig en sammanfattning av detta till min mail, tack?

#12   Kevin   2018-01-25 13:43  
Bra info gillar verkligen det ni har fått ut på bladet och har lärt mig mycket mer om en högtalare nu så fortsätt med det ni håller på 😃

#13   Teddy Björnen Fredriksson   2018-02-26 09:26  
Bra info

#14   AnonymSnubbe   2018-03-13 13:52  
Jag gillar det ni har på sidan, bra info! Det hjälpte mig en del eftersom att jag försöker själv skapa en högtalare hemma :)

#15   AnonymSnubbe   2018-03-13 13:53  
Gillar infon ni har på sidan! Hjälper mycket :)

#16   Hur fungerar?   2018-03-13 13:54  
Wow, häftigt! Hoppas att högtalarbygget går bra och tack för feedback! :)

#17   Jakob   2018-10-06 18:15  
Hej! Jag har haft jättebra användning av er artikel, och behöver referera till den. Skulle jag få ta del av publiceringsdatum och författare?

#18   Hur fungerar?   2018-10-06 21:56  
Hej Jakob, det var kul att höra! Vi har kompletterat artikeln nu med information om författare samt publiceringsdatum. 😃

Skriv en kommentar