Se støvhættens gode indflydelse på lyden

10. jul 2012 kl. 07.40

Det begynder som et forsøg på at fjerne nogle refleksioner, der alligevel ikke eksisterer, og slutter som en hyldest til den velbyggede støvhætte.****

Støvhætten. Den forhindrer, at støv og skidt havner i svingspolegabet, hvor der kun er få tiendedele af en millimeters afstand mellem svingspolen og magnetens polstykke.

En af ingeniørerne havde en idé om, at årsagen til det markante peak omkring 5 kHz på Scan Speaks 15WU, stammede fra nogle refleksioner, der skulle forekomme indvendigt i selve membranens form. Kuren mod refleksionerne skulle bestå i at fjerne højttalerens støvhætte og derpå indsætte en stav af dæmpende filt. Scan Speak udførte eksperimentet og leverede resultatet.

Umodificeret bashøjttaler. Frekvensrespons on axis, samt 30 og 60 grader off axis. Derudover: Impedansmåling.

Støvhættens varierende jobbeskrivelse

Den er en velkendt og karakteristisk del af bashøjttalerens udseende og et hyppigt offer for nysgerrige pilfingre, der kan finde på at trykke den ind. Støvhætten kan have mange størrelser og faconer, men fælles for dem alle er, at de skal forhindre støv i at havne i svingspolegabet, hvor der kun er nogle få tiendedele af en millimeter mellem svingspolen og magnetens polstykke. En brødkrumme herinde kan i værste fald ødelægge højttaleren. Afhængig af højttalerens konstruktion kan støvhætten også fungere som en afstivning af membranen, og den kan være designet til at bidrage konstruktivt til højttalerens lyd. Det ser vi nærmere på her.

Støvhætte fjernet. Du bemærker, at der er monteret en bolt gennem polstykket, samt en tætningskive. Udluftningshullerne i svingspoleformen har næppe indflydelse på udfaldet af eksperimentet.

Støvhætten skæres af

Eksperimentet indledes med, der foretages en måling på en standardudgave af 15WU, så de forestående modifikationer kan dokumenteres. Derpå skæres støvhætten af og der monteres en gennemgående bolt, der senere skal holde filtstaven.

Støvhætte fjernet.

Tydeligt dyk og refleksioner opstår

Uden støvhætten opstår der et markant dyk på højttalerens frekvensrespons mellem 2-3 kHz, med en dybde på 8-10 dB og et meget abrupt forløb. Over 8-10 kHz skyder frekvensresponsen op i forhold til udgangspunktet. En del af dette måleresultat skyldes naturligvis fraværet af støvhætten, men der opstår også lydrefleksioner på magnetens polstykke, der viser sig her.

Filtstav monteret. Filten er ikke komprimeret (sammenpresset), for dette giver de bedste dæmpnings-/absorptionsegenskaber ved høje frekvenser.

Filtstav monteres

Den gennemgående bolt forlænges nu og en stak filtskiver med hul i midten fastholdes i centrum af membranen. Den "brønd" som svingspoleformen udgør, er nu fyldt ud af filt og selve filtstaven er så lang, at den når ud til membranens forkant.

Filtstav monteret. Frekvensrespons jævnere, men ellers uændret.

Eksperiment mislykkes

Den efterfølgende måling viser, at filtstaven ikke dæmper refleksioner indvendigt i membranens form. Frekvensresponsen har stort set det samme forløb, som når filtstaven slet ikke er der, dog med en lille smule jævnere forløb. Generelt må man dog sige, at den ret store mængde filt, faktisk ikke påvirker frekvensresponsen overhovedet og eksperimentet påviser ingen forekomst af refleksioner i selve membranen form. Man kan lære noget alligevel.

Støvhættens triumf

Eksemplet viser, at støvhætten på en 15WU har en funktion, udover at beskytte mod støv og skidt. I denne bashøjttaler afgives en væsentlig andel af den lyd, der skal samarbejde med diskanthøjttaleren fra netop denne støvhætte. Der er næppe nogen tvivl om, at støvhættens materialeegenskaber og dens størrelse og form har en afgørende indflydelse på hele højttalerens lyd. Det toneområde, hvor øret er allermest følsomt, gengives faktisk af støvhætten på en Scan Speak 15WU. Eksperimentet med refleksionerne endte i en blindgyde, men de nysgerrige pilfingre må da gerne finde noget andet at deformere.

Ole Witthøfts billede
Ole Witthøft
bygger en lille HiFi-højttaler i verdensklasse sammen med Ingeniørens læsere. Deltag i projektet ved at skrive en mail til ole@system-audio.com med "Q113" i emnefeltet.

Kommentarer (11)

Meget interessant at støvhætten har den betydning. Ikke kun reaktivt i form af beskyttelse af "de ædlere dele", men også aktivt som lydskaber.

Det må vel lukke op for et nyt kapitel så støvhætten designes efter den lydegenskaber. For det meste er støvhætten dome-formet eller nogen gange "bispehue"-formet. Materialevalg og stivhed bliver vel nu også vigtigt.

Hvilke erfaringer har du her?

  • 0
  • 0

Jeg har personligt haft rigtig god nytte af at forlænge støvhætten med en tragt, der ender i ca en dobbelt diameter af svingspolens. Fane har brugt dette princip for ca. 30 år siden. Herved flyttes HF-lydcenteret ca 3 cm længere frem i højtaleren, og destruktiv inteferens reduceres væsentligt i mellemtoneområdet - og 2-3 kHz området gengives væsentligt mere jævnt, hvilket er væsentligt for taleforståeligheden.

Jeg har brugt det på højeffektive 12" FANE-enheder, men det burde også virke for 12 cm enhender..

  • 0
  • 0

Eftersom en højtalers princip netop bygger på det faktum, at skabe trykforandringer i viciniteten omkring membranen, må det vel antages, at jo mere materiale der bevæger sig (hermed underforstået membranens overfladeareal) desto bedre bliver denne egenskab.

Et bedre billede kan visualiseres, hvis man forestiller sig højtaleren placeret under vand; her vil den jo ikke skubbe nær så meget vand, hvis dette kan løbe ud gennem midten af membranen.

just sayin' ;)

  • 0
  • 0

Stig - Ja det er lignende Fane benyttede, blot med en støvdome i toppen af tragten. Denne afstiver tragten, og reducerer resonanserne i 1 - 4 kHz området.

Nu er det laang tid siden jeg rodede med højttalerteori og skal lige op i omdrejninger, men så vidt jeg husker så er formålet med dobbeltmembranen at der sker opbrydninger i 'hovedmembranen', hvorefter den mindre (og stivere) 'tragt' overtager ved højere frekvenser.

Lowther, Corel og så Fostex benyttede dette princip.

MEN det er vist off-topic her, da de er specielt fremstillet til bagladerhorn.

Horn (eller afarter) er det eneste der dúr når vi snakker [b]rigtig[/b] dybbas ;-)

  • 0
  • 0

Kig på det med vibro-akustiske briller - så bliver det meget tydeligt at se, hvad der sker. Nøgleordene kunne være eigenmodes (mode-shapes) og forced vibration. Det er en skam for dette projekt, at der er så mange misforståelser omkring en højttaler(enhed)s virkemåde - der gættes for meget i stedet for at forholde sig helt konkret til fysikken.

  • 0
  • 0

Er der nogen der har overvejet betydningen af jernbolten gennem polstykket med tilhørende spændeskive og møtrik...?

Er dette et udtryk for den danske ingeniørsstands formåen på området højtalerenheder...?

  • 0
  • 0

En membran skal være let og kunne flytte luft. Antal cm2 kan , så øges med flere enheder. Der kunne simpelt hen pålimes en cirkelrund skive af fx. 6 til 8 mm. tyk flamingoplade, uden støvhætte naturligvis.
Med venlig hilsen
Thomas Spilcker.

  • 0
  • 0