Lyssna viktigare än mäta

[G Jonsson]

Att bygga högtalare är inte så svårt med litet erfarenhet, man lyssnar sig fram bara och behöver inte bekymra sig över impedanser och dylikt. Några motstånd och kondenstatorer av olika värden, och sen är det bara att pröva sig fram. Lådans dämpning är ofta inget problem, i princip behöver man ingen dämpning alls förutsatt att lådan är lämpligt utförd utan resonanser. Egenresonanser i vilken högtalare som helst kan man enkelt komma tillrätta med genom att borra några små hål i bakstycket, där får man också experimentera sig fram, från 1 mm diameter och uppåt. En sluten låta "får luft" och ljudet andas av ett enda 1 mm borrhål. Visst kan effekttåligheten minska p g a elementes friare rörlighet, men vad är viktigast, att ljudet låter bra eller att man kan pumpa in ett visst antal watt? Stick även gärna hål på diskantkonerna med en synål, så får ljudet en luftigare karaktär. Allt det ansträngda är som bortblåst, och det var ju Carlssons filosofi.

En Stradivarius behöver inget dämpmaterial, för hur skulle det låta? Dagens moderna högtalarkoner behöver inte mycket dämpning, verkar det som, till skillnad från de "slaka" elementen som användes på Carlssons tid. Drabbas man ändå av lådljud kan man pröva att lägga ett tunt lager blanklack på insidan av lådväggarna, men inte för mycket om man vill ta till vara träets välljudande tillskott till tonkurvan. Utan en viss, rätt avvägd träkänsla kan det låta ganska vattnigt. Att Stadivarius låter bra beror på lackets och träets resonansegenskaper, sak samma kan tillämpas på högtalare. Skippar man dämpmaterialet kan lådan ofta utföras i mindre storlek, samtidigt som verkningsgraden ökar markant. Själv matar jag min hembyggda stereoanläggning med endast en 3 watt transformator! En subbas kompletterar dock. En större transformator gör att ljudet låter vattnigt, orsaken ej klarlagd. Samma försämring kan uppfattas om man byter från brunstensbatterier till alkaliska eller upplanddningsbara batterier i en batterdriven anläggning, typ bärbar stereo, och det gäller alla apparater jag testat. Även här är förklaringen höljd dunkel, men det kan ha att göra med brunstensbatteriernas högre inre motstånd, och något liknande gäller tydligen för en snävt dimensionerad trafo. Kunde man introducera samma effekt med några komponenter vore mycket vunnet, men orsaken till detta välljud är tydligen okänd för vetenskapen.

Beträffande Carlsson köpte jag byggsatsen OA5 typ 1 på 1960-talet, men anvisningarna för dämpkorgens injustering stämde inte så man var tvungen att lyssna sig fram till rätt läge. Man fick mera stuns i ljudet om man skruvade åt dämpkorgen lite, på bekostnad av djupbasen, men den kunde man korrigera med tonkontrollen. OA5:an, hårt avstämd, lät enastående bra. Då använde man även germaniumtransistorer i förstärkarna som bidrog till den avslappnade ljudbilden. Experimentera gärna med dämpkorgen. Ingenting är heligt, då kan man hamna fel. Att baffeln är nedsänkt är bara till fördel och ger ljudet karaktär, dsv fler reflexer bidrar till att ljudet får mera definition i mellanregistret. Samma effekt får man, men i lägre grad, av träramen som högtalartyget är spänt över på vissa högtalare. Tar man bort tygramen, och därmed reflexerna, förlorar ljudet en dimension, men mäter kanske bättre. Undrar hur en Stradivarius mäter, helt galet enligt expertisen?

Att tweaka en högtalare kan vara en tidsödande process som lönar sig. Ett sätt att helt släcka ut basen på OA5:an var t ex att ta bort de styva gummifötterna som gav lådan den rätta basresonansen, eller ersätta dem med något mjukare och ljudet blev svampigt och all definition försvann. Att välja rätt gummifötter kan vara helt avgörande för en högtalare, särskilt för OA5:an. Carlsson var, enligt dem som träffat honom, införstådd i problematiken, men det var ju inget man kunde gå ut med i specifikationen, att hela konstruktionen stod och föll med densiteten hos några triviala gummifötter... Då hade han nog fått sänka priset på högtalarna.

Men det är väl därför högtalar- och stereobygge är så fascinerande, det finns okända parametrar att försöka bemästra, och jakten på det perfekta ljudet fortsätter utan uppehåll.

Slutligen en kommentar till det två hålen i OA5:an som används i stället för ett basreflexrör, det finns nog en tanke bakom. Två rätt placerade hål av rätt storlek ger en friare ljudbild än ett basreflexrör, vilket ger förnimbar distortion. Konstruktionens enkelhet tycks vara dess styrka.

[jansch]

Hej G Jonsson,
Jag håller med dej om att man bör lyssna mer och i viss mån mäta mindre. Framförallt upplever jag en övertro på alla dessa simuleringsprogram för dimensionering av högtalare.
Dock, att hålla med om det du skriver kan jag inte och det är väl därför man har ett forum - att ventilera åsikter och erfarenheter. Det verkar som om du skämtar……
Jag vill dock ändå kommentera så gott jag kan utan att bli allt för teknisk i språket
Först och främst, jag förstår inte din liknelse med en Stradivarius. Ett musik instrument är tillverkat för att skapa en viss klang, jag kan inte fioler men har byggt en hel del gitarrer och där man definitivt och medvetet färgar ljudet m h a ribbor som styvar upp locket och fördelar vibrationer på olika sätt. En nylonsträngad gitarr har t.ex. oftast s.k. "Fanbracing" medan denna typ funkar inte på en stålsträngad som kräver mer diskant. Vid konstruktion FÄRGAR MAN ALLTSÅ LJUDET MEDVETET!
En högtalare/högtalarlådas grundläggande konstruktionsprincip för HiFi ändamål måste vara att reproducera ljud utan att färga detta! Det är ju endast högtalare för elförstärkta instrument som medvetet designas för att färga ljudet.
Att en högtalare är monterad i en låda handlar nästan undantagslöst (dock inte horn) att högtalarelementet behöver en "oändlig baffel" för att inte akustisk kortslutning skall ske av bas/mellanregister. Sedan har högtalarelementen under utvecklingen anpassats till olika lådtyper. En totalt "död" låda är alltid att föredra, d v s ingen resonans i ytor som kommer i kontakt med lyssningsrummet. Att lådan är ”död” är extra viktigt för portade lådor (basreflexlådor av typ OA5, OA6,OA2212, etc.). Tyvärr är väl inte OA5 så ”död” som den borde vara. För hornlådor är det fundamentalt att hornväggarna inte svänger med då amplituden i hornhalsen går ner mot noll, minsta vibration förstör egenskaperna.
Är det inte så att de flesta modernare högtalarelementen är ”slaka” och äldre typer är styva om jag förstår din definition rätt? Ett ”slakt” element har väl kon med stor massa och liten fjädring? Exempel: Philips 9710M med lätt kon och hyffsad ”fjäder” = hög fs. Högtalaren är alltså ganska ”styv”. 9710M funkar relativt bra i basreflexlådor och kanske är en nödvändighet (för HiFi basreproduktion) för detta element då resonansfrekvensen ligger högt och en sluten låda skulle bli enormt stor om man vill ha någorlunda bas.
Moderna element har oftast tyngre koner och ”slak” upphängning för att kunna funka i små lådor, men det gäller att ha en rejäl ”motor” då, alltså kraftig magnet för att få styrsel på konen.
Hur som helst är man illa ute om man försöker få lådan som sådan att skapa ljud. Alla lådytorna kommer att kommer att försöka svänga i sin egen resonans.
OA5typII har, som det ser ut, endast två hål i bottenplattan och inget basreflexrör. Dock, basreflexröret bildas av den extra bottenplattan och utloppen mellan lådan och denna bottenplatta. Det verkar som om denna konstruktion ger ganska lite blåsljud, jag hör inga blåsljud även om jag kör med ren sinusvåg. Dock man behöver inte ”blåsa på” med särskilt stor effekt för att det ska låta illa av lådan och själva högtalaren.
Vissa hembyggda ”OA5typII” har endast lister och golvet bildar den extra bottenplattan där fötterna definierar höjden över golvet. Om du menar en sådan spelar alltså gummifötterna stor roll, både för höjden (basreflexrörets volym) och för basreflexportens styvhet.
Jag föredrar också att dämpa OA5:or hårt och kompensera med baskontrollen men man måste inse att nyttja hälften av en normal baskontroll resulterar sådär 5ggr mer effektbehov i basen. Sak samma med ”loudness” men den är oftast värre räkna med sådär 10-20ggr mer effekt i basen. Enkelt att konstatera om man jämför phonkurvan (dBA) för 2 olika ljudnivåer.
Den ”avslappade ljudbilden” med germaniumtransistorer kommer nog av att det oftast att transformatorer både här och där i förstärkarna, dessutom var ju råförstärkningen ganska trist och man använde rörteknik i konstruktionerna. Transformatorer framförallt har ju en viss förmåga att ”runda av” det mesta i signalväg.
Att få någorlunda ljud från en förstärkare med 3 Watts transformator är inte möjligt! Om vi antar att du får ut 3 watt ”musikeffekt” kan OA5 ge mindre än 100 dB (SPL) vilket med traditionell musik skulle kanske ge 75 dB som medelvolym. Med typ diskomusik eller annan musik som är inspelad med kompressorer och en dynamik på 10-15 dB kanske lite mer. Jag gjorde mätningar på 70-talet för en stor HiFi tillverkare i Tyskland på ”popmusik”. T.ex. en LedZepperlin LP hade knappt en watt i medeleffekt men krävde 100W peak för att inte överstyra slutsteget.
Jag vet inte hur lågt du lyssnar men vårt hörselsinne kräver viss volym för att HÖRA bas och att nyttja loudnessfunktion vid låg volym kräver också effekt. Du kanske har rörslutsteg som ”bottnar snyggt” och gör ljudet lite vassare och öppnare utan för mycket disharmonisk distorsion?
Visst kan man lyssna lågt och även ”höra” bas –vårt hörselsinne har en fantastisk förmåga att skapa grundtonen till HÖRDA övertoner från t.ex. en kontrabas.
Om du hade haft ett par hornladdade JBL 15 tums element och ringradiatorer på toppen hade det kanske funkat med 3 Watt pga av en känslighet på sådär 115dB. (I allmänhet tror ”folk” att sådana gigantlådor kräver mycket effekt med det är ju tvärt om).
Till slut vill jag säga – gör inte hål i diskanthögtalarna. Åtminstone inte MT20/MT25/MT225! Dessa gamla Peerlesshögtalare har svårt nog ändå att få konen att uppföra sig korrekt när man närmar sig 8kHz och mer. Coata kanten istället med UTSPÄTT gummilim.
Janne

[G Jonsson]

Tack för många proffssynpunkter.

Jag är själv förvånad över mina egna lyssningsresultat, men det är så jag vill ha ljudet, gärna litet färgat av lådan, eller tillrättalagt, eller folkligt, kanske för att dölja bristerna i signalbehandligen... och med en klangkropp som lyfter ljudet utanför lådan och skapar en tredimensionell bild. Vanligtvis lyssnar jag vid låga nivåer och då behöver man kanske lite mera klang och liv i lådan.

OA5:an med nedsänkt baffel och två hål i botten i stället för reflexrör kräver rätt typ av gummifötter, men jag pressade kanske konstruktionen en del och fick en delvis ny högtalare. Jag har inte den högtalaren kvar, men tror det var typ II, men det tycks gälla för högtalare generellt att man anpassar den aktustiska kopplingen mot underlaget.

Tre watt är ok om man använder en strömsnål IC som slutsteg... och kompletterar med lågbas, men klassisk musik klarar sig i de flesta fall bra utan lågbasen. Germanium har ett spektrum som ligger närmare rören, och det är väl där ljudskillnaden ligger. Transformatorer användes väl i de tidigare germaniumkonstruktionerna, typ små transistorapparater.

Jag skall inte trötta med fler amatörsynpunkter, men jag har även lyckats få vinylljud ur en billig 16-bitars cd-spelare, det tog 5 års experimenterande innan jag hittade den viktigaste pusselbiten (jag trodde alltså på tekniken tvärtemot många andra), men det är en mängd faktorer som bidrar var för sig. Det mest frapperande var att man måste placera skivan i bestämd vinkel i förhållande till en referenspunkt på skivtallriken, annars får man olika lyssningsresultat varje gång man stoppar i CD:n. Det har rapporterats om olika lyssningsresultat för samma testsituation, och det här bör vara orsaken, dvs att skivan skevar olika relativt drivaxeln och tvingar pickupen att jobba för mycket i sidled, och här handlar det om mikromått som är svåra att kontrollera och realisera på drivsystemets makronivå.

Rätt vinkelförhållande gör att felen tar ut varandra och lyfter ljudet ur tvångströjan en gång för alla (man kan testa 8 olika vinklar för att hitta läget). Men därtill krävdes en mjukare fjädring av laserpickupen, avlägsnande pickuppskalet som tydligen gav ströreflexer förutom målning av skivornas kanter och hela CD-spelaren invändigt med den gröna (absorberande) komplementfärgen till det röda laserljuset (det såldes speciella färgpennor för detta, men det går bra att blanda till färgen själv). Vissa åtgärder kanske krävdes p g a spelarens enkla konstruktion, men det visar med vilken precision en cd-spelare måste designas. Den signal CD-skivan innehåller behöver enligt standard inte vara identisk med den signal pickupen avläser, det finns ingen checksumma för den kontrollen, varför signalen kan lappas och lagas en hel del, men CD-ljud är alltså jämförbart med eller överträffar vinlyljud under idealiska förhållanden. Kanske en av hundra testade cd-skivor uppvisar endast en mindre förbättring av ljudet, men då kanske men använt en CD som masterband...