Distorsion

Hem > Den färdiga lådan > Distorsion

Med distorsion menas förändring av originalsignalen, ju mer distorsion desto mer förvrängt ljud.

En högtalare förvränger alltid ljudet mer eller mindre. Det som märks mest är ojämnheter i frekvensgången. Men två högtalare med i det närmaste identisk frekvensgång kan ändå låta olika. Skillnaden har mycket att göra med högtalarens distorsion.

Det finns olika sätt att mäta distorsion. Det vanligaste är att man lägger en sinusvåg på högtalaren och mäter vad som kommer ut. Högtalaren kommer att lägga till ett antal övertoner till sinusvågen. Dessa övertoner är så kallade jämna multipler. En sinusvåg på t ex 50 Hz kommer att få övertoner vid 100, 150, 200 Hz o s v .
Styrkan på övertonerna relativt grundtonen (sinusvågen) är vad man kallar harmonisk distorsion. Ju mer övertoner desto mer distorsion. Speciellt udda övertoner (3, 5, 7 o s v gånger grundtonen) låter illa.

Vad man kanske inte tänker på är att brus faktiskt också är en form av distorsion, som adderas till orginalsignalen. Därför anges på förstärkare ibland summan av brus och distorsion.

Ett annat sätt att mäta distorsion är intermodulationsdistorsion eller IM. Man lägger då på flera toner samtidigt och mäter hur dessa stör varandra. På sätt och vis är en sådan mätsignal mer lik riktig musik som ju innehåller åtskilliga toner. Resultaten blir istället lite svårare att tolka.

Teoretiskt blir högtalare med få element mer utsatta för en typ av intermodulation som kallas för dopplerdistorsion. Alla har hört hur tonhöjden ändras då en ambulans passerar med sirenerna på. Ett likartat fenomen uppstår i alla högtalare.

Om en högfrekvent ton läggs på en högtalare utan harmonisk distorsion, kommer samma ton också ut som ljud utan några tillägg. Men om en lågfrekvent signal adderas, kommer den yta som alstrar det högfrekventa ljudet att vibrera. När konen rör sig mot lyssnaren kommer den högfrekventa tonen att öka något i frekvens. Det omvända sker då konen rör sig från lyssnaren. Man säger att den högfrekventa signalen moduleras av den lågfrekventa.

Den högfrekventa signalen har fått distorsionsprodukter. Verkligheten är som vanligt mer komplicerad än teorin. Den högfrekventa signalen kommer också omvänt att påverka den lågfrekventa. Resultatet på musik där det finns många toner samtidigt blir ett mycket komplicerat mönster av distorsion.

Genom att dela upp ljudet på flera element som arbetar i olika frekvensområden kan man till stor del undvika problemet. De lågfrekventa signalerna kan då inte modulera de mer högfrekventa.

Örats känslighet för distorsion är lägre för låga frekvenser. Det är på sätt och vis tur att så är fallet. Distorsionen ökar ganska markant hos de flesta högtalare vid låga frekvenser. 10-20 % är inget ovanligt och siffran kan bli ännu större vid högre ljudnivåer. Vid högre frekvenser är distorsionen mycket lägre (ca 0,3 – 1 %).

Här finns det anledning att återkomma till effekttålighet och slaglängd. Att en högtalare tål mycket effekt är ingen garanti för att distorsionen är låg. Distorsion uppstår när det maximala konutslaget överskrids, vilket kan ske utan att överhetta talspolen.