Servostyrte høyttalere:

Siden det den senere tid har kommet en del servostyrte subwoofere på markedet har det vist seg å herske litt forvirring rundt temaet. Jeg tenkte derfor å forsøke å klare litt opp i grøten. Dersom det sitter flere med kjennskap til disse tingene ”der ute” er det bare å hive seg på med tilleggsopplysninger eller spørsmål, og selvsagt rettelser.

En servostyrt høyttaler er en sammensatt konstruksjon som består av følgende:
Effektforsterker.
Høyttaler (element og kasse).
Transducer.
Feedbackkontroller.

En effektforsterker og en høyttaler er relativt kjente ting for de fleste her. En transducer i denne sammenhengen kan være en av flere ting. Det kan brukes akselrasjonssensor, talespole eller elektromagnetisk posisjonsmåler. Denne har til oppgave å fungere som en hjelpesensor for feedbackkontrolleren. Den gir informasjon om bevegelsene til elementet. Feedbackkontrolleren bruker denne informasjonen til å sammenlikne membranets bevegelser med det innkommende signalet. Den justerer da signalet videre til effekttrinnet som da enten øker eller senker utspenningen til elementet. I tillegg har som regel feedbackkontrolleren innebygget parametrisk equlizer. Årsaken til dette kommer jeg tilbake til.

De mest fremtredende egenskapene til en servostyrt høyttaler er at THD for basshøyttalere synker enormt. Systemet undertrykker en rekke av de feilene som normale høyttalere gjør. En liten kasse kompenseres med høyere effekt. Dersom elementet spiller utenfor sin lineære x-max vil strømmen økes for å kompensere for det reduserte BL-produktet (kraftfaktoren). Dette gjør at man som oftest kan tyne elementet minst 5 mm lenger enn med konvensjonelle løsninger. Her har man også muligheter til å legge inn begrensninger for å ungå ”bånning” av elementet.

Dersom effektforsterkeren ikke er av de mest strømsterke er man ikke 101 ute. Den aktive motkoblingen vil også her ha en funksjon. Dersom forsterkeren ikke leverer strøm nok ved en gitt spenning så økes spenningen til bevegelsen blir riktig.

En av ulempene er at en aktiv krets som jobber som en motkobling alltid vil komme med rettelsene litt for sent. Dette innebærer en liten forvrengning som forårsakes av systemet. Denne allikevel ikke på langt nær så kraftig som den forvrengningen en høyttaler har fra naturens side. Denne effekten er også med på å gjøre at servosystemet er mindre godt egnet til for eksempel diskant da forsinkelsestiden vil utgjøre en langt større del av en helperiode, og dermed også utgjøre en langt større prosentvis forvrengning.

En annen ulempe er at romresonanser som bremser elementets bevegelser, vil bli ytterligere forsterket da den aktive elektronikken forsøker å kompensere for den reduserte bevegelsen til elementet. For å avhjelpe dette problemet brukes derfor ofte en parametrisk equlizer. Dette fenomenet kan i verste fall også føre til at flere subwoofere i samme rom kan begynne å ”sloss” med hverandre dersom de klarer å sette i gang noen stående bølger.

Av kjente konstruksjoner kan nevnes:

Bob Carvers Sunfire subwoofer. Dette er en 2 x 10” med en kasse på ca 27 liter UTVENDIG volum. Denne har en trafoløs klasse-D forsterker innebygget som yter 2700 Watt. Elementene har en helt utrolig slaglengde, og hele saken flytter seg bortover gulvet dersom den ikke festes med tape eller liknende. Denne kassa har all den aktive elektronikken innebygget.

Infinity Epsilon er en av Infinitys virkelige prestisjemodeller. Av all bass jeg har hørt noen sinne har ingen slått denne!. Dette er konvensjonelle fullrangehøyttalere, der bassdelen er servostyrt og består av en 12” for hver side i hver sin knøttlille kasse (lite kassevolum). De har en separat feedbackkontroller som styrer de to kanalene. Den har innebygget parametrisk equlizer og selvsagt også elektronisk delefilter. Det sier seg da også selv at det er snakk om en biampingløsning. Det oppsettet jeg hørte var med blant annet en Mark Levinson No 333, og matcende komponenter fra Madrigal. Og lyden… Sukk…

Canton CA 30. Hele CA-serien til Canton var servostyrt, men det er helt klart toppmodellen som sitter spikret til minnet. Dessverre fikk jeg aldri hørt på denne, men konseptet var som følger (hvis jeg husker rett): 4x8” eller 10” bass, mellomtone på 4”-6” (en mener jeg). Og en diskant. Jeg husker ikke om diskanten var servostyrt, men samtlige av de andre elementene var det. I tillegg var det en separat effektforsterker til hvert eneste element, alt sammen i en nydelig Canton-innpakning i pianolakk. Her satt alle forsterkere og styringselektronikk inne i selve høyttalerkassa. Den var stor men ikke enorm. Selve trancducerne her bestod i en skråstilt liten metallbit og en induksjonssensor. Den skråstilte metallbiten sitter festet på svingespolen og sørger for at induksjonssensoren kan ”se” den nøyaktige posisjonen til elementet i x-aksen.

Som en kuriositet bør det jo også nevnes at det finnes selvbyggprosjekter med servostyrte basser. Dette blir ikke mindre interessant må som klasse-D forsterkerne har gjort sitt inntog. Enda med interessant er det med tanke på at det er en smal sak å utelate hele sensoren og heller laste inn egenskapene til elementet i et minneområde koblet til en signalprosessor.