I dagens högteknologiska samhälle kryllar hemmen av datorer i olika former. Fler och fler använder en smartphone dagligen och inser kanske inte vilken datorkraft som finns inuti det de håller i handen. I detta arbete presenteras tillämpning av signalbehandlingsteknik (DSP) som har potentialen att på ett effektivt sätt sänka kostnaden för tillverkning av högtalare genom att kombinera dessa med ett filter som kontinuerligt kompenserar för högtalarens tillkortakommanden och skavanker i ljudåtergivning med hjälp av en dator.I detta arbete väljs komponenter och konstruktioner för högtalare inte bara efter prestanda. En avvägning görs mellan å ena sidan vad som gör högtalaren så billig som möjligt att bygga, och å andra sidan vilka av konstruktionens prestanda som är möjliga att optimera i efterhand med DSP. Därefter används digital signalbehandling för att kompensera de brister som finns och på så sätt återskapa den ljudkvalitet som förväntas av högtalaren.I denna rapport beskrivs arbetet med en prototyp som är framtagen enkom för användning tillsammans med DSP. Prototypen färdigställs tillräckligt för att den ska kunna analyseras och utvärderas. En redan existerande produkt från uppdragsgivaren XTZ AB får ett nytt anpassat delningsfilter för DSP. Mätningar och lyssningstester avslutar sedan rapporten och en bedömning görs huruvida tekniken fungerar tillfredsställande för ändamålet och har potential att på ett brett sätt användas inom hifi-sammanhang.De filter som används kräver inte mer beräkningskraft av en dator än att de skulle kunna användas i en mobiltelefon som sedan kan dockas i en stereo och därmed får ut det mesta av anläggningen, eller att en vanlig bärbar dator kopplas till ljudanläggningen och med ett knapptryck kompenserar för de ojämnheter som finns i ljudåtergivningen. / This thesis presents an application of digital signal processing (DSP) techniques that have the potential to lower the production cost for loudspeakers. Combining a speaker construction with matched digital filters that continuously compensate the signal to remedy the shortcomings of the construction allows cost cuts in production of components and selection of drivers. A started prototype is finished to the extent that it can be measured and used evaluate the potential of the applied technology. Further, an existing product is reconstructed in order to to cut production costs and is then compared to its original. After measurements and listening tests have been performed, it is concluded that the technology has great potential to become a key component in cutting speaker design and production costs.

Den här rapporten redovisar arbetet bakom en utveckling och framtagning av aktiva, trådlösa hifi-högtalare, där teorier om unika akustiska fenomen testas och bekräftas.  Högtalarna är tänkta att användas som utställningsobjekt och designkoncept. Även ett tillhörande styrsystem har utvecklats. Arbetet inleddes med en omfattande förstudie som innefattade användarundersökning och konkurrensstudie. Utifrån dessa kunde en kravspecifikation utformas som skulle komma att fungera som ett styrdokument genom designprocessen. Idégenereringsmetoder, konceptval, modellering samt fysisk byggnation ledde fram till gruppens önskade resultat. Stor tyngd lades även på att hålla ett genomgående formspråk i alla delar av systemet, där vi fokuserade på att utgå ifrån de former som är av stor akustisk betydelse, så att ljudegenskaperna kunde optimeras, samtidigt som en god design kunde erhållas. Resultatet blev två stycken fysiska, fullt funktionella och formmässigt korrekta hifi-högtalare, gjorda åt uppdragsgivaren Transient Design. Det blev även en hel högtalarserie med fronthögtalare i två storlekar, stativhögtalare samt ett tillhörande interaktivt styrsystem. Det unika med detta system är dels kombinationen av trådlösa fullregisterhögtalare som sätter hifi-ljudet i centrum och samtidigt interagerar med en styrenhet som kommunicerar med de ljudkällor som önskas, och dels den hornprincip som högtalarna är byggda efter som ger dem en unik karaktär. I slutet av rapporten återfinns en diskussion där projektgruppen reflekterar mer om arbetsgången och resultatet. / This report shows the development and production of active, wireless hifi-speakers, where theories about some unique acoustic phenomena are tested and confirmed. The speakers are intended to be used as exhibits and design concepts. Also, an associated control system was developed.   The work began with a comprehensive pilot study that included user survey and a competitor study. The pilot study resulted in a requirement specification which worked as a steering document through the design process. An important part through the project was also to use an consistently design in all of the parts in the system, and the design was built by shapes which gave positive results for the acoustics. This meant that the sound capacity could be optimized and mixed with an attractive design.   The result was two, fully functional hi-fi speakers, made for the client Transient Design as a design concept. It also became a finished speaker series with the front speakers in two sizes, tripod speakers, and an interactive control system. The unique part of this system is partly the combination of the wireless full registry speakers, which puts the hifi-sound in the centre and interacts with head unit, and partly the horn which the speakers have its base design from. The principals of this horn give the speakers a unique character   A discussion in which the project team reflects more about the workflow and the result is found at the end of the report.

<p>Den här rapporten redovisar arbetet bakom en utveckling och framtagning av aktiva, trådlösa hifi-högtalare, där teorier om unika akustiska fenomen testas och bekräftas.  Högtalarna är tänkta att användas som utställningsobjekt och designkoncept. Även ett tillhörande styrsystem har utvecklats.</p><p>Arbetet inleddes med en omfattande förstudie som innefattade användarundersökning och konkurrensstudie. Utifrån dessa kunde en kravspecifikation utformas som skulle komma att fungera som ett styrdokument genom designprocessen.</p><p>Idégenereringsmetoder, konceptval, modellering samt fysisk byggnation ledde fram till gruppens önskade resultat. Stor tyngd lades även på att hålla ett genomgående formspråk i alla delar av systemet, där vi fokuserade på att utgå ifrån de former som är av stor akustisk betydelse, så att ljudegenskaperna kunde optimeras, samtidigt som en god design kunde erhållas.</p><p>Resultatet blev två stycken fysiska, fullt funktionella och formmässigt korrekta hifi-högtalare, gjorda åt uppdragsgivaren Transient Design. Det blev även en hel högtalarserie med fronthögtalare i två storlekar, stativhögtalare samt ett tillhörande interaktivt styrsystem. Det unika med detta system är dels kombinationen av trådlösa fullregisterhögtalare som sätter hifi-ljudet i centrum och samtidigt interagerar med en styrenhet som kommunicerar med de ljudkällor som önskas, och dels den hornprincip som högtalarna är byggda efter som ger dem en unik karaktär.</p><p>I slutet av rapporten återfinns en diskussion där projektgruppen reflekterar mer om arbetsgången och resultatet.</p><p> </p> / <p>This report shows the development and production of active, wireless hifi-speakers, where theories about some unique acoustic phenomena are tested and confirmed. The speakers are intended to be used as exhibits and design concepts. Also, an associated control system was developed.</p><p> </p><p>The work began with a comprehensive pilot study that included user survey and a competitor study. The pilot study resulted in a requirement specification which worked as a steering document through the design process. An important part through the project was also to use an consistently design in all of the parts in the system, and the design was built by shapes which gave positive results for the acoustics. This meant that the sound capacity could be optimized and mixed with an attractive design.</p><p> </p><p>The result was two, fully functional hi-fi speakers, made for the client Transient Design as a design concept. It also became a finished speaker series with the front speakers in two sizes, tripod speakers, and an interactive control system. The unique part of this system is partly the combination of the wireless full registry speakers, which puts the hifi-sound in the centre and interacts with head unit, and partly the horn which the speakers have its base design from. The principals of this horn give the speakers a unique character</p><p> </p><p>A discussion in which the project team reflects more about the workflow and the result is found at the end of the report.</p>

<p>Högtalare består idag ofta av flera högtalarelement, avsedda för olika frekvensområden. Signalen som driver dessa måste delas upp genom att oönskade frekvenskomponenter filtreras bort ur respektive utgående signal. Normalt görs detta med passiva komponenter i högtalarlådan. I denna rapport beskrivs arbetet med att ta fram ett digitalt system för att ersätta dessa passiva filter. Teoridelen tar metodiskt läsaren till en relevant kravspecifikation för systemet. Systemets fördelar gentemot den konventionella systemutformningen</p><p>diskuteras också. Ingående delystem är hårdvara för digital signalinmatning, digital signalprocessor för bearbetning av ljudet samt analog hårdvara för utmatning av de frekvensuppdelade ljudsignalerna. Stor vikt ligger på mjukvaruapplikationens struktur och implementation. Verifiering av systemets prestanda görs med en för akustikmätningar väl etablerad metod. I resultatdelen presenteras också det digitala systemets förmåga att kompensera högtalarens frekvensgång mot en given målkurva. Slutligen ges konkreta förslag på förbättringar av systemet som kan göras.</p> / <p>Today loudspeakers often contain several driving units, optimized for different frequency regions. The signal powering these driving units must be split up by filtering unwanted frequency components out of each outgoing signal. Usually, this is accomplished through</p><p>passive components within the loudspeaker enclosure. This report describes the development of a digital system to replace these passive filters. Theory is presented that leads the reader methodically towards a relevant requirement specification for the system. Benefits of this system compared to the conventional solution are also discussed. Subsystems within the scope of this paper are hardware for digital signal input, digital signal</p><p>processor and hardware for analogue output of the frequency split signals. The report puts a lot of focus on the structure and implementation of the software application. Performance verification is made by a well established methology for acoustical measurements. With the rest of the results, the ability of this digital system to compensate for the frequency behaviour of a loudspeaker towards a target curve, is also presented. Finally, concrete suggestions are given of further improvements that could be done to the system.</p>

Högtalare består idag ofta av flera högtalarelement, avsedda för olika frekvensområden. Signalen som driver dessa måste delas upp genom att oönskade frekvenskomponenter filtreras bort ur respektive utgående signal. Normalt görs detta med passiva komponenter i högtalarlådan. I denna rapport beskrivs arbetet med att ta fram ett digitalt system för att ersätta dessa passiva filter. Teoridelen tar metodiskt läsaren till en relevant kravspecifikation för systemet. Systemets fördelar gentemot den konventionella systemutformningen diskuteras också. Ingående delystem är hårdvara för digital signalinmatning, digital signalprocessor för bearbetning av ljudet samt analog hårdvara för utmatning av de frekvensuppdelade ljudsignalerna. Stor vikt ligger på mjukvaruapplikationens struktur och implementation. Verifiering av systemets prestanda görs med en för akustikmätningar väl etablerad metod. I resultatdelen presenteras också det digitala systemets förmåga att kompensera högtalarens frekvensgång mot en given målkurva. Slutligen ges konkreta förslag på förbättringar av systemet som kan göras. / Today loudspeakers often contain several driving units, optimized for different frequency regions. The signal powering these driving units must be split up by filtering unwanted frequency components out of each outgoing signal. Usually, this is accomplished through passive components within the loudspeaker enclosure. This report describes the development of a digital system to replace these passive filters. Theory is presented that leads the reader methodically towards a relevant requirement specification for the system. Benefits of this system compared to the conventional solution are also discussed. Subsystems within the scope of this paper are hardware for digital signal input, digital signal processor and hardware for analogue output of the frequency split signals. The report puts a lot of focus on the structure and implementation of the software application. Performance verification is made by a well established methology for acoustical measurements. With the rest of the results, the ability of this digital system to compensate for the frequency behaviour of a loudspeaker towards a target curve, is also presented. Finally, concrete suggestions are given of further improvements that could be done to the system.

Music today is a big part of a person's everyday life and can influence emotions as wellas initiative and motivation. This effect together with development in technology hasled to that music today is accessible and can be played from a large amount of differentkinds of products. This in turn has meant that the demand for smaller audio playbackdevices is greater than ever.The goal of this project is to develop a concept for energy-efficient speakers withwireless communication that has the ability to obtain and play high quality music. Thespeakers will use the latest available technology and at the same time, using digitalsignal processing, have a low environmental impact through high energy efficiencyand low power consumption. Parallel to this work a pilot study will be conducted tosee trends in listener preference of sound.The result achieves the goals pledged while power consumption in sleep mode is solow that they meet the demands of tomorrow. It also shows that if the time and thewill, and if financial resources are available, it is possible to combine the reducedenvironmental impact with sound quality even for the discerning listener. / Musik är idag en stor del av en persons vardag och kan påverka såväl känslor sominitiativ och motivation. Denna inverkan tillsammans med teknikutvecklingen har letttill att musik idag finns tillgängligt och kan spelas från en stor mängd olika sortersprodukter. Detta har medfört att efterfrågan på mindre ljuduppspelningsenheter ärstörre än någonsin.Målet med detta projekt är att ta fram ett koncept på en energieffektiv högtalare medtrådlös kommunikation som har förmågan att med hög kvalité spela upp musik, användasenaste tillgängliga teknik och samtidigt, med hjälp av digital signalhantering, ha lågmiljöpåverkan genom lägre effektförluster och låg strömförbrukning. Parallellt meddetta kommer en förstudie genomföras för att se trender i lyssnares önskemål avljudkaraktär.Resultatet uppnår ställda mål samtidigt som effektförbrukningen i viloläge är så låg attden möter morgondagens krav. Detta visar att om tid, vilja och ekonomiska resurserfinns att tillgå så är det möjligt att förena minskad miljöpåverkan med ljudkvalité ävenför den kräsne lyssnaren.

ILT Scandinavia har tidigare distribuerat ett Tyskt högtalarfabrikat. För ca 19 år sedan  lanserade de en egen högtalarserie av PA- system, BK Audio. Företaget täcker idag ett  visst segment av live- ljud men vill bredda sitt segment ytterligare. PA-system (Public Adress) som finns på marknaden idag kommer mer eller mindre i  samma format, dvs att produkter inom detta område inte har någon större bredd när  det kommer till det estetiska. Vilket i sin tur gör att inte många produkter sticker ut från mängden. BK Audio ämnar tillverka en ny serie av högtalare som bygger på redan  befintlig teknik från deras tidigare system GX15. Tanken är att göra en estetisk  förbättring till en version som skall vara mer attraktiv på marknaden.  Det handlar om att skapa en unik produkt med mer “vintage”-look. Den framtida  lanseringen av serien är tänkt att kallas för Soundbreaker.  Examensarbetet går ut på att ta fram en ny högtalarserie som kan passa i särskilda  eventsammanhang eller för att reflektera en image som en privatperson eller ett band  kan tänkas ha.  För att genomföra projektet har teorier för projekt- och designmetodik använts. PA-systemet kommer att ha samma grundutförande men kommer att få ett uppdaterat  yttre.  Efter analys av företagets egna produkter samt observationer av design och uttryck av  ljudsystem som finns på marknaden idag har ett konceptförslag tagits fram med hjälp av enkäter och intervjuer inom ramarna för den tänkta målgruppen - dvs musiker och andra professionella brukare samt ljudintresserade privatpersoner.  Sammanfattningsvis har ett uppdaterat yttre koncept, bestående av en ny utformning av frontgaller samt reglage och layout på kontrollenhet tagits fram. Fokus har legat på den allmänna gestaltningen och det visuella uttrycket i sin helhet.  Utifrån företagets önskemål har flera färgval tagits fram på konceptet då det spelar en stor roll i sammanhanget av det visuella. Detta i sin tur, innebär att kunden själv kan välja färg vid beställning av produkten. Designen är utformad med miljön i åtanke gällande material och vilken typ av färg som används vid tillverkning.

Varje dag är fylld med olika intryck, vi går till jobb, skola, tar hand om familjoch går på ärenden. I bilen lyssnar vi på musik på radion, på kommunalatransportmedel använder vi hörlurar, hemma kopplar vi av och kollar film ellergör sysslor samtidigt som vi har musik i bakgrunden. Underhållning i form avljud finns överallt och är en stor del av vardagen för de flesta människor. Trotsdetta, av olika orsaker, har högtalaren gått mot att ta mindre plats i hemmetvilket resulterar i sämre ljudkvalité. För mig som inte tidigare varit bekantmed uttrycket hifi (high-fidelity som innebär förmågan för högtalarna attåterge en bra ljudbild med låg distorsion), öppnades en helt ny värld upp dåjag fick chansen att lyssna på riktiga hifi-högtalare. Tredimensionaliteten ochklarheten i ljudet kan låta som att du har det bandet du lyssnar på i verklighetenprecis framför dig. Hifi är en upplevelse och efter man introducerats för hififörnyas ens förväntningar av vad högtalare ska kunna prestera. Å ena sidan har högtalare under de senaste åren gått mot att blimindre, billigare och portabla vilket ökar tillgängligheten, men samtidigtförsämras ljudkvalitén som konsekvens av dessa “utvecklingar”. Å andra sidanfinns en enorm hifi-värld med otrolig ljudkvalité som inte är lika tillgängligför allmänheten. Det område jag har valt att utforska är högtalarupplevelseri hemmet, genom design minska tröskeln för oerfarna till hifi som vill åt enrikare ljudupplevelse att övergå till en hifi-uppsättning. I mitt examensprojekt utforskar jag olika användarupplevelser förhögtalare i hemmet. Det finns många olika typer av högtalare och varje har sittspecifika syfte, vare sig det är för att kolla film, streama musik, höja stämningenvid en bjudning eller ställa frågor till en smarthögtalare genom röststyrdaaktiviteter. Ett område som fångat mittintresse är hifi. Vart gränsen går för atten högtalare ska klassas som hifi är dock luddigt och har förändrats med tiden.Genom att interagera med hifi-entusiaster på hifi-forum, intervjua ägare ochförsäljare på hifi-butiker har jag försökt att förstå mig på kulturen och lärt migatt uppskatta den.

Ändamålet med denna uppsats är att undersöka hur vi kan demonstrera en mer realistisk ljudbild genom högtalaren som återskapar ljudkällan. För att få en klarare bild av hur ett realistiskt återskapande av en ljudkälla skulle kunna fungera, genomfördes ett anonymt lyssningstest med sex stycken deltagare där de via en enkät fick delge sina tankar kring vad de upplevde som den mest realistiska återgivningen av en ljudkälla. Testet utformades på så sätt att testdeltagarna, med ögonbindel, först fick lyssna till en gitarrist som spelade en komposition, och därefter fick lyssna till en inspelad version av samma komposition genom tre stycken olika högtalarkonfigurationer: mono, stereo och enegenkonstruerad konfiguration med högtalare i fyra riktningar: vänster, höger, upp, ner. Alla testdeltagare har tidigare erfarenhet inom mixning och musikskapande för att lättare i ord kunna beskriva och delge vad det är för auditiva skillnader de upplever. För att kunna få utökad förståelse för hur vi kan återskapa ljud mer realistiskt har även en intervju genomförts med en ljudingenjör som har över 30 års erfarenhet i branschen med band som bland annat Red hot chili peppers. I denna studie användes en kvalitativ metod där varje testdeltagare har fått besvara frågorna i lugn och ro. Svaren från deltagarna samt intervjun, har analyserats för att kunna anknytas till tidigare forskning och närliggande teori. Detta för att kunna få en fördjupad förståelse kring hur vi upplever olika typer av ljudkällor samt vad realistisk återgivning av ljud är för lyssnaren. Undersökningens svar bidrar till ytterligare stöd för tidigare forskning om hur vi upplever ljudskillnader inom den psykoakustiska teorin inom ljud.

<p>This thesis is the result of the author’s interest in music and electronics, namely the design and manufacturing of a stereo sound system with an active crossover. In short it can be stated that an active crossover has many advantages over its traditional passive counterpart. The active design naturally results in a more complex system comprised of a multiple number of components. </p><p>This report deals with the theoretical aspects of preamplifiers, crossovers and power amplifiers as well as power supply and control. The section about design accounts for the layout of the system and simulation results show how the system should work. The section regarding construction presents the practical stages of the project. Finally, measurements that were made are presented. </p><p>The constructed system contains a large number of components and subsystems. Despite that the subsystems has not been fully optimised regarding amplitude characteristics, noise and distortion the sound is euphonious. The sound is very detailed and well defined, except some problems with the bass that have to be solved. Another problem that needs attention is the relatively high noise level generated by the preamplifier.</p>