Examensarbete - högtalarkabinett

[laserfox]

Hej, jag håller på att skriva ett examensarbete som handlar om det ultimata materialet för att bygga högtalarkabinett. Arbetet är 10 veckor på C-nivå, filkandidatexamen.

Många tänker att MDF är det bästa, men är det egentligen så enkelt?

Rimligtvis så borde materialet fylla följande egenskaper:

- Styvt - så att det inte flexar och avger lådljud av vibrationerna

- Hög inre dämpning - så att det inte kommer i egensvängning av vibrationer utan dämpar vibrationer effektivt

- Hög densitet så att materialet(lådan) står stilla på ursprungsplatsen
Man kommer lätt att tänka på flera material som uppfyller en eller två punkter.
Om man tar tex betong så är det väldigt styvt och tungt, men det ringer med
(om man tänker betong å hur det låter i det när någon borrar med slagborrmaskin, så skall det inte vara!).
Det finns högtalare som kallas betonghögtalare men i dem är det inte vanlig betong utan nån sorts specialblandning elller kompositbetong av något slag. Funkar det?
MDF då? ja det ringer med det oxå men vid en annan frekvens, likt andra skivmaterial...
MDF + Asfaltmatta(biteum), ja tanken är god men fungerar verkligen asfaltmattan som det är tänkt? Ja om vikten är högre på mattan än det dämpade materialet, tex bilplåt.
Stavlimmat trä - ringer, dålig egendämpning.
Så har ni några ideer, tips, förslag, vad är provat, jag är intresserad av ALLT!

Vänligen Ola

[paa]

Några trådar där sådant diskuterats:

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... ic&p=17781

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... c&p=313268

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... c&p=241465

[laserfox]

Tack för trådlänkarna!

[Max_Headroom]

Optimalt innefattar ju, i alla fall för verkliga, serieproducerade kabinett ofta flera faktorer än bara dom tekniska. Pris, vikt, utseende mm. Grejjorna ska ju gå att sälja också...

Vidare är inte bara materialets styvhet och dämpning intressant. Man kan uppnå önskade (eller oönskade) egenskaper genom att använda en viss geomteri. Ex. Morten Designs Coltrane, där man har bakstycket i en halv cylinder. Formen i sig ökar styvheten enormt, jämfört med samma material och materialmängd i ett rätblock.

[laserfox]

jag kan uppdatera lite:
Jag har varit i kontakt med en högtalarfirma som bygger sina kabinett i dubbla hdfskivor med viskositetslim mellan skivorna, tex 2st 25mm HDF.
De vill ha hjälp med att finna en billigare lösning än det.

[Svante]

Hej!

Får man fråga var du ska göra det här arbetet och vem som handleder? Kul arbete och jag tror du har förstått de tre väsentligheterna; massa fjädring och dämpning. Alla tre blir mekaniska impedanser (ett begrepp som man måste förstå om man funderar över sånt här, tror jag).

Var den där tråden med Isidor och laminering med bland paas länkar? Den var annars bra.

Vill du undersöka olika material kan du ju bygga en superstabil, dämplimslaminerad låda med fem väggar och sätta två element i den i två motsående väggar. Sedan skruvar du fast olika material som den sjätte väggen och sätter en accelerometer på den. Sen tar du upp frekvenssvep och ser hur materialvalet påverkar tonkurvan från accelerometern.

[Kaffekoppen]

Njae Svante, det säger väl mer om styvheten och resonansbenägenheten i just skivmaterialet. Inget om hur en perfekt låda skall vara konstruerad...

Det finns väl inget perfekt material, bara en perfekt konstruktion som tar hänsyn till de valda materialets egenskaper.

Resten är marknadsföring eller produktionseffektivitet

[Svante]

Njae Svante, det säger väl mer om styvheten och resonansbenägenheten i just skivmaterialet. Inget om hur en perfekt låda skall vara konstruerad...

Ja...

Jag uppfattade att det var det som var frågan (vilket material som var bäst)

Hej, jag håller på att skriva ett examensarbete som handlar om det ultimata materialet för att bygga högtalarkabinett. Arbetet är 10 veckor på C-nivå, filkandidatexamen.

...men givetvis spelar geometrin på lådan (stagning, storlek etc) in.

[laserfox]

Hej, jo det är så att jag skall forska om det finns en billigare lösning än 2x25mm HDF + dämplim. Jag har en högtalartillverkare som bygger på just det viset idag, å denne vill ha hjälp med att finna ett billigare alternativ.

Som jag har förstått det skall jag begränsa mig till materialet i sig...men visst självklart spelar det roll med hur lådan är utformad å stagad. Skall undersöka det närmre men som det är nu så har vi bara pratat om själva väggen, darn, det hör ju som ihop

accelerometer finns förhoppningsvis att tillgå, jag har en på G.
element, tja jag har väl lite egna att välja på...tongenerator, hm, där går jag bet...

Jag går Design & Träteknik, med inriktining träteknik, i Gävle...

[tvett]

De laminerar materialet själva? Fungerar laminatet bra i applikationen? Finns det pengar att tjäna i tillverkningen av laminatet? Går det effektivisera?

[laserfox]

tvett, detta kan jag inte svara på, återkommer om det...

[bomellberg]

Gör en tongenerator till din dator och använd hörlursutgången. Det kanske tom finns sådana på nätet redan. Annars kan jag slänga ihop en i LabView till dig. PM:a isåfall.

EDIT: Felcitering + hittade ett litet prog:

http://www.timo.esser.dsl.pipex.com/ttg.htm

/Bosse

[Morello]

Ursäkta frågan, men är det ett arbete på akademisk nivå?
Vilken skola och vilken utbildning undrar jag.

[paa]

Gör en tongenerator till din dator och använd hörlursutgången. Det kanske tom finns sådana på nätet redan. Annars kan jag slänga ihop en i LabView till dig. PM:a isåfall.

EDIT: Felcitering + hittade ett litet prog:

http://www.timo.esser.dsl.pipex.com/ttg.htm

/Bosse

Längst ner på den här sidan har Svante ett par olika tongeneratorer:
http://www.speech.kth.se/smptool/

[daja]

Ursäkta frågan, men är det ett arbete på akademisk nivå?
Vilken skola och vilken utbildning undrar jag.

Undrar samma sak?

[laserfox]

Jag går Design och träteknik, med inriktning träteknik, här kommer lite information saxat från ett papper som vi skickar ut till samarbetspartners.
"Det normala för examensarbetet för en fil. kand.-examen är att studenten genomför någon form av vetenskaplig undersökning, ofta kallad C-uppsats."

Hela texten finns att läsa på http://www.hig.se/3design/dt4h/Till%20samarbetspartners%20om%20examensarbeten.pdf

[paa]

Kanske kan vara intressant att kolla lite på hur B&W har konstruerat förstyvningarna i sina "Matrix"-lådor. Kan skymta fram i vissa av deras broschyrer.

[laserfox]

Javisst är det intressant med B&W:s matrixlösning, måste undersöka hur firman gör idag med internstagning...

[Ragnwald]

Inre stagning torde nog bli det mest ekonomiska.
Stig Carlssons 70-talsmodeller, byggdes ju i relativt tunn spånskiva och snillrikt stagade invändigt i våningssektioner.

[laserfox]

Om vi tar stagning då, hur skall man staga, finns det nån vetenskaplig modell som man skall följa, eller chansar man bara?

[Kaffekoppen]

Många chansar nog, men det går ju relativt enkelt för en tekniskt kunnig person att mäta.

Har du inte hjälp av företagets utvecklingsavdelning?

[laserfox]

Nya tankar, om man stagar lådan ordentligt så blir den styv men man flyttar bara resonansfrekvensen uppåt i registret, kan det vara så?
Man kan almänt säga att ju styvare materialet är desto mer ringer det, har jag förstått det hela rätt då?


> tvett
De tillverkar inte lådorna själva utan det är snickare som både gör laminerningen och snickeriet, sen monteras de hos högtalartillverkaren

Firman är väl mest intresserad av att hitta ett annat material som kan ersätta dess nuvarande. De är väldigt intresserade ifall man kan hitta ett material som går att gjuta till högtalare då en stor kostnad är just tillverkningen, men frågan är då vad man skall gjuta av, ideer?

[HSideback]

plast känns väl som det naturliga materialet att gjuta av.
man måste dock ge akt på resonansegenskaperna, eftersom de flesta plaster har så låg densitet att de riskerar att hamna för högt i frekvens.

det finns ju specialister på KTH, de kanske har koll på sånt?

[Ragnwald]

Nya tankar, om man stagar lådan ordentligt så blir den styv men man flyttar bara resonansfrekvensen uppåt i registret, kan det vara så?

Resonansen lär ju hamna någonstans hur du än gör, går ju inte att absolut helt eliminera.
Alltså lägger man den där den gör minst skada och förorsakar minst amplitud.

[NNord]

Sånt här borde det väl ändå finnas nå bra simuelringsprogram för? Kan inte typ pro/ENGINEER o liknande ta fram sånt där data via nå plug-ins´s ?

[laserfox]

Resonansen lär ju hamna någonstans hur du än gör, går ju inte att absolut helt eliminera.
Alltså lägger man den där den gör minst skada och förorsakar minst amplitud.

Tillverkaren ansåg att de har den bästa kombinationen som går att göra av skivmaterial och dämplim, vet att de använder HDF och SWEDAC dämplim så de hoppas på nån ny magisk lösning där de slipper resonans?

[paa]

Vilket är viktigast, att sänka kostnaderna, eller få ett bättre resultat?

[laserfox]

att sänka kostnaderna

[Kaffekoppen]

Nya tankar, om man stagar lådan ordentligt så blir den styv men man flyttar bara resonansfrekvensen uppåt i registret, kan det vara så?
Man kan almänt säga att ju styvare materialet är desto mer ringer det, har jag förstått det hela rätt då?

Ju kortare våglängder som skall dämpas ju enklare blir det att dämpa bort. Mycket stagning betyder mycket material=dyrare. Dämpmaterialet i lådan är viktigt, både till att dämpa mekaniskt och för att verka isotermiskt.

Plywood är bra till en sub, MDF till melanregister(hög inre dämpnin som motverkar ringningar). HDF förstår ag inte alls.

Vilken prisklass har högtalarna?

[laserfox]

>Kaffekoppen
Jag passade på att fråga honom vad deras affärside var, de sa ett naturtroget ljud
Jag hittade ett pris på deras näst största, den går lös på 65 000 kr/paret

[Almen]

Vore det inte intressant att försöka få igång något FEM-program på simulering av kabinett? Eller det kanske är för avancerat för din utbildning?

[Kaffekoppen]

Tja, de är eller borde vara mer intresserade av kvalié än ren besparing.

Och har man högtalare för det priset BORDE de veta hur de skall vara konstruerade redan...

Vilka begränsningar har du, och vilket stöd får du från dem?

[paa]

Plywood är bra till en sub, MDF till melanregister(hög inre dämpnin som motverkar ringningar). HDF förstår ag inte alls.

Två skikt av tunnare material blir mycket mindre styvt än ett enda skikt av samma tjocklek, så HDF kanske användas för att ge större styvhet. Dämpningen kommer dock knappast att påverkas av trämaterialet alls, utan kommer att definieras i stort sett helt av dämpskiktet.

Det finns dubbelhäftande bitumenmattor som kan användas i stället för dämplim, och det kanske kan ge snabbare tillverkning eftersom det bara behöver pressas tillsammans, utan torktid.

[Kaffekoppen]

Hur styvt tror du man behöver göra lådväggarna om man stagar korrekt?

[paa]

Hur styvt tror du man behöver göra lådväggarna om man stagar korrekt?

Jag tror att en baslådan kan styvas på så sätt att väggarnas resonansfrekvens ligger minst en oktav ovanför delningen, om man delar lågt (i basmoduler under 80 Hz definitivt) då behöver de inte dämpas så mycket för de kommer inte i partialsvängning. Om man lägger mellanregistret i en separat låda så tror jag att två gånger 12 mm är mer än tillräckligt med ganska få förstyvningar för den lådan.
Jag tror också att det inte är ovanligt att man bygger lådor med mycket tjock styv baffel i enkel MDF, och sedan har resten, eller i alla fall några väl valda lådväggar i skiktdämpad tvålagers MDF.
Om man gör en FEM-analys på väggarna kan man ju försöka att sprida resonansfrekvenserna så mycket som möjligt. (Eller om man gör ett gäng prototyper och mäter kan man ju ha samma målsättning).

[Kaffekoppen]

Precis. Eller det stämmer bra överrens med hur jag gärna gör.

Den högtalaren jag snart skall spela på är 25mm baffel med underliggt nog 25mm MDF+10mm Björkplywood, dock utan dämplim. Mest för att få en trög och styv låda som inte kommer spricka i MDF skarvarna vid lackeringen. Inre stag i 19mm rysk spånskiva då det materialet är ovässentligt för konstruktionen.

Det här materialet såg faktiskt intressant ut:
Finns på http://www.koskisen.com/
och heter Koskisound...

[paa]

Datablad här:
http://www.koskisen.com/GetItem.asp?item=file;3580

[laserfox]

Lite uppdateringar på Exjobbet:
Jag har fixat dämplim och limmat ihop 2x22 mdf, 4x10 mdf, testade även att göra ett testämne med 2x19mdf limmat med vitt trälim. Enkla knacktester visar stor skillnad.
Dock har jag haft lite problem med att få en nog tjock fog, nån som har tips på hur denne har gjort? Jag har iaf limmat i vacuumsäck, byggde en ram som höll ihop skivorna i sidled, fördelade rätt mängd lim med tandspackel. jag ligger på ca 0,5 mm limfog, testade en gång till med mer lim, men det blev ingen skillnad..limmet flöt bara ut i ramen, presstryck ca 50 kPa om jag minns rätt.

Sen funderar jag på en annan sak oxå, de som gör lådor med dämplim, undviker de kontakt mellan inner å ytter låda eller limmar de bara gavelkanterna på sidoskivan å baksidan på baffeln(hoppas ni förstår hur jag menar) nån som vet?

[ollemirsch]

Jag skulle hänga upp en teckning som jag fick av mitt barnbarn i förra veckan. Jag slog in en 12 tums spik till hälften in i väggen och trädde upp teckningen på den. Jag är övertygad om att den inte kommer att ramla ner.

Det var en aning ironiskt, men - har du tänkt på att använda en krökt yta, krökt åt alla håll - runtom. Det blir ett klot, fan så stabilt. Och då får man diffraktionsfrihet på köpet.
Kolla på Vintage-hifi/Mirsch-högtalare.

[Material]

Prova med någon sorts skum eller så mellan dina tunnare ytor.

Sånt här:

http://www.drdo.org/pub/techfocus/aug05/ultralow.htm

mellan tunna skivor aluminium blir extremt styvt och "totalt" stumt. Jag har en bit liggande i mitt skrivbord här på jobbet, skum mellan skivor av aluminiumplåt. Det går inte att få att ringa, jag har hängt upp det i tråd och slått på det med en skruvmejsel, det blir bara "dunk".

Det finns motsvarande med polymerskum av olika slag, det är nog mer passande här.

Poängen är att få stort avstånd mellan skivorna, så blir det enormt styvt.

Fast, det är klart, tungt blir det inte.

[paa]

Lite uppdateringar på Exjobbet:
Jag har fixat dämplim och limmat ihop 2x22 mdf, 4x10 mdf, testade även att göra ett testämne med 2x19mdf limmat med vitt trälim. Enkla knacktester visar stor skillnad.

Många limtyper visar upp en skaplig dämpning efter några dar eller veckor, men när dom torkat månader och år blir dessa limmer så hårda att dämpningen i stort sett försvinner. Det gäller till stor del konstruktions- och sättlimmer också. Det är därför det tagits fram dämplim med dämpegenskaper som fungerar även efter mycket lång tid.
Jag har hört att man kan ta nylonlina på lämplig diameter och klippa till korta bitar och lägga ut på ytan som distansmaterial så att inte allt limmet trycks ut när man pressar ihop skivorna. Men det måste väl finnas detaljerade limningsanvisningar från Swedac och Green Glue?
Jag tror inte man behöver tänka så mycket på limningen av ändarna på de dämpade skivorna, det är på mitten som man får mest skjuvning och dämpning i alla fall.

[laserfox]

Lite uppdatering, Nu har jag byggt diverse testämnen och mätt lite:
Testämnen
Jag har tillverkat testbitar som limmats med olika sorters lim, testämnena har måtten 600x600 mm. Alla ämnen har limmats under press i en vacuumsäck med presstryck 50 kPa. Jag redovisar här mina testämnen:
Testämne 1.
Består av två skivor MDF-board med tjocklek 19mm, dessa har limmats samman med vitt trälim.
Testämne 2.
Består av två skivor 22 mm MDF-board, dessa har limmats med Swedac DG-A2.
Testämne 3.
Består av två skivor 22 mm MDF-board, dessa har limmats med Swedac DG-A2. Jag var rädd att det blev för tunn limfog så jag limmade ett till testämne.
Testämne 4.
Består av fyra skivor 10 mm MDF-board, varje skikt har limmats med Swedac DG-A2, dvs 3 limfogar.
Testämne 5.
Består av två skivor 22 mm MDF-board och en skiva 12 mm gips emellan MDF-boarden, skivorna har limmats med Swedac DG-A2 mellan varje skikt, dvs två limfogar.
Bifogar ett diagram över mina mätningar...

[Kaffekoppen]

Det är väl mer intressant hur materialet tillsammans med lådkonstruktion och dämpmaterial arbetar tillsammans...

[laserfox]

ja kanske, men man måste ju begränsa sig...så jag valde att begränsa mig till lådväggen...

[luminous]

Intressant! Men lite mer info hade inte skadat. Hur exciterades vibrationerna? Och hur mättes vibrationerna; nivån som anges i Volt, är den proportionell mot accelerationen i materialet?

[niclas]

Förslag på fortsättning:
Försök finna det "Bästa" och "sämsta" materialet i den mätningsform ni nu använder. Bygg ett par lådor av varje material och jämför sedan!

[laserfox]

Lite mer information önskades:

Utförande
För att kunna göra mätningar har byggt en låda med 5 sidor i 22 mm MDF-board med de utvändiga måtten 520x520x300 mm, på lådan har jag satt trälister i en ram runt öppningen. I ramen bultas mina olika testämnen fast med genomgående bult. På motstående sida till testämnet har jag monterat ett högtalarelement. Högtalar elementet drivs av en NAD-förstärkare som har får signal från en tongenerator. Jag har använt mig av en accelerometer som monterats i centrum på varje testämne, accelometern är kopplad till ett ocilloskåp och vidare till en logger som har registrerat frekvens och amplitud. Varje mätning ger en linje i en graf, där de kan jämföras inbördes.

Mätproceduren
När varje testämne var monterat på testlådan, kalibrerades signalen till högtalaren genom att frekvensen på tongeneratorn ställdes till 114Hz och spänningen justerades till 10,0 volt. När kalibreringen var avklarad utfördes ett frekvenssvep för att få en överblick var de höga amplituderna fanns. Mätningarna påbörjades vid en låg frekvens, ca 10 Hz. Loggern aktiverades och registrerade först frekvens, sedan amplitud genom att ta tre värden och göra ett snitt på dessa. De två värdena loggades till en textfil. Frekvensen ändrades i steg om ca 5 Hz upp till 200 Hz, varvid två nya värden registrerades för varje steg. Frekvensområdet ändrades på tongeneratorn och nya mätningar utfördes mellan 200 och 2000Hz och senare 2000 till 3000Hz.

Utrustning
Vid vibrationstester användes följande utrustning:
Högtalare - Baselement från en Audio Pro B1.35
Förstärkare - NAD 7020
Voltmeter -
Tongenerator - Philips PM5132
Oscilloskåp - Tektronix 2215A
Logger -
Accelerometer - Endevco 213 E
Spänningsförstärkare - Endevco 2721 A
Datorprogram - Excel och MatLab(tror jag det var)

Slutligen lite bilder, det brukar ju pigga upp!

Accelerometern


Låda å mätutrustning


Låda Framifrån

[lasselite]

Jag har inte läst toknoga. Men du borde nog ha med vanlig 22 mm MDF och 22 mm spån utan limning som referens.

Sen ser vi att det blir skillnader på grafen. Men vad betyder det i praktiken? Ligger ljudutstålningen från den exciterade sivan på -6, -18, -588 db i jämförelse med utstrålningen från elementet?

Hur relevant är det att ha + 4 cm tjocka högtalarväggar i en högtalarlåda som förhoppningsvis är internt stagad? Med rätt stagning kommer du troligen aldrig få så stora ytor att excitera.

Vad jag vill säga är att jag tror du ligger i riskzonen för suboptimering. Och från suboptimeringszonen, är det inte långt till ormoljeträsket

[DQ-20]

Jag tycker det verkar olämpligt med flerskiktskonstruktionerna: du vill väl ha dämplimmet i skjuvningscentrum för att uppnå maximal dämpning från guckan? (alltså två skikt)

/D

[luminous]

Kan inte hitta nåt datablad på den accelerometern, vad är förhållandet mellan spänning och acceleration?

Skulle vara intressant att sätta testämnenas acceleration i proportion till membranets, och membranets borde nog gå att höfta fram med lite räkning... Svante?

[Svante]

Oj, den här tråden har jag inte tittat i på ett tag. Jag har inte läst allt, men det här tyckte jag var kul:

Bifogar ett diagram över mina mätningar...

Hmm, det som är påfallande i den här grafen är att i stort sett alla resonansfrekvenser är oberoende av vilken testbit som har valts. Det betyder i sin tur att topparna vi ser inte är resonanser i testbitarna, utan i andra strukturer i lådan. Ljudet överförs sedan bara i olika grad till accelerometern, eftersom transmissionen i testbitarna är olika.

Det betyder inte att mätningen är felaktig, tvärtom, men man ska ha klart för sig att det inte är resonansbenägenheten man har mätt, åtminstone inte direkt.

Det vore intressant att försöka spåra var åtminstone några av resonanserna sitter i strukturerna.

Bra med fotona i de följande inläggen! De ger en känsla för experimentet.

Jag ser att grafen är ett exceldiagram, hur har du mätt? Logskala (dB) på y-axeln brukar vara bra också.

Roligt arbete!

[Kraniet]

19mm utan lim och dubbel 19med dämplim borde ju också ingå ifall du vill jämföra mot det vanligaste tjocklekarna. kanske 16mm enkel borde vara med också.

du har förstås kollat in Wilson Audio och de materialen de använder? De påstå ju själva att de funnit de mest optimala materialen..

[Leo]

Varför denna fixering vid material, den fria spännvidden, infästning och stabilisering betyder ju så oerhört mycket mer för böjstyvheten än materialval.

Alltså: räkna på vad stagning och lådgeometri betyder, där kan man göra stora stabilitetsvinster, istället för att göra monstertunga lådor som kräver en lyftkran för att flyttas.

/Leo

[laserfox]

>Leo
JAg måste begränsa mig, det blir för stort annars

>Kraniet
Jag skall mäta på en singel 22 mdf

>Svante
Har du någon ide om hur jag skall spåra resonanserna i materialet

>luminous, Svante
Jag har läst på lite om mätvärdena oxå, man kan översätta volt till acceleration
1000mv motsvarar 1 G

>Dahlqvist
mjo, men jag ville testa för att se om det gav resultat, enkla knacktester visar att det är skillnad iaf

Jag har idag limmat nya testbitar med byggsilikon och en ny 2x22mm mdf med vitt trälim

[laserfox]

Jag känner att jag har kört fast lite med analysen av resultaten, har ni några synpunkter?

[Thomas_A]

"Vattenfallsdiagram" kanske.

[laserfox]

Thomas_A "Vattenfallsdiagram" kanske.

nu är jag inte riktigt med på vad du menar?

[Thomas_A]

En mätning som också tar med tid, a la Stereophiles resonansmätningar på kabinett.

[laserfox]

>Thomas_A
genom att tid inte omfattas av min mätning så är det inte relevant, jag har mätt med fast insignal, testade att mäta efterklangsförlopp men det visade sig att det blev lika oavsett testämne, det var bara högtalaren som mättes, materialet stannade fortare...

[Kaffekoppen]

hmm.. känns lite som du mäter utan att riktigt ha grepp varför och vad du bör mäta. Fundera först på vad som är viktigt att ha svar på, innan du mäter.

Som flera påpekat är det direkt felaktigt att försöka ta reda på vilket material is ig som är lämpligast. Alla är lika lämpliga bara man adapterar dem korrekt.

Du måste gå från generellt materialval till hårdare begränsning, typ om jag har en låda med X antal sidor där varje fri yta maximalt är Y kvadratcentimeter - vad blir bäst och mest ekonomiskt.

Du lär få bygga ett antal testlådor och jag lovar att du blir fundersam över resultaten. Lådorna bör vara stagade med den typen av stagning de ger som förutsättning för arbetet.

Är de intresserad enkom av materialvalet måste de ge dig alla övriga förutsättningar. Annars kommer du famla i blindo och de kommer inte nyttja resultatet vad det än blir.

Tips: Stagade lådor med 2x16mm MDF räcker mer än väl. Vid enskiktslådor torde troligen 25mm front och 19mm sidor duga fint för. Märk väl att även om du får utslag på en graf så kanske värdet ligger 70-100+ db under högtalarens utnivå. Det spelar kvitta...

[laserfox]

>Kaffekoppen
Grejen är att jag kör själv nu, det blev inget med tillverkaren.
Så ja, jag famlar lite i blindo...
Sen så kommer tiden inte räcka till att bygga något mer nu, det jag har kommit fram till är ett sorts resultat, frågan är hur man utvärderar det som jag har kommit fram till...

Å ja, jag vet att man nog kan säga så att bara finna det optimala materialet är felaktigt, det handlar mer om att applicera det på "rätt" sätt, men det är ju ett resultat eller hur!?

[NNord]

Du kanske har stagat din låda lite för mycket..

[Kaffekoppen]

>Kaffekoppen
Grejen är att jag kör själv nu, det blev inget med tillverkaren.
Så ja, jag famlar lite i blindo...
Sen så kommer tiden inte räcka till att bygga något mer nu, det jag har kommit fram till är ett sorts resultat, frågan är hur man utvärderar det som jag har kommit fram till...

Å ja, jag vet att man nog kan säga så att bara finna det optimala materialet är felaktigt, det handlar mer om att applicera det på "rätt" sätt, men det är ju ett resultat eller hur!?

Absolut! Ett mycket insiktfullt och korrekt resultat. Du kan tom hänvisa till alla olika material som används, men stagas och dämpas olika. Titta i Vintagetråden här på faktikst om Olle Mirch-högtalarna. Helt runda klot som jag starkt misstänker inte innehåller stagning alls. Dessutom är väggarna relativt tunna. Men svindyra att producera....

Att man måste göra sina studier på just den högtalaren man ämnar konstruera eftersom varje konstruktion har sina fördelar och brister.

Rent generellt kan sägas att de flesta tillverkarna har för lite kunskap om hur man gör saker tillräckligt bra och överdimensionerar. Ibland helt enkelt av den anledningen att kunderna tycker att det känns kvalité om lådan är tjock...

[silvervarg]

Ett klart kul och intressant exjobb tycker jag.

Eftersom det tydligen börjar bli ont om tid så bör enkla experiment prioriteras och helst sådanna som underlättar dragning av slutsatser. Därför föreslår jag några sådanna:

Om du har med en viss tjocklek av material på testbit så bör enkel skiva av det materialet (t.ex. 22mm MDF) vara med som referens.
Eftersom stor tjocklek ger styvt materal så kan det vara intressant att en enkelskiva av större tjocklek samt möjligen dämplimmat där skivornas tjocklek är olika. T.ex. 22mm MDF+dämplim+10mm MDF.

Svante var inne på att resonanserna som mätts upp beror på resonanser i lådan och inte testskivan. Detta måste förståss undersökas. Enklaste testet är nog att öka styvheten på testlådan, t.ex. genom att styva skivor pressas mot lådan med hjälp av stora tvingar.
Samma mätning skall alltså göras med och utan dessa tvingar och jämföras. Det bör räcka för att avslöja mycket om vad som är resonanser i test-lådan.

Jag tror att jag skulle nöja mig här. Då håller man sig fortfarande till den avgränsning av arbetet som du har gjort och försöker få ganska komplett mätdata som bör gå att dra tydliga slutsatser ur.

[laserfox]

Svante var inne på att resonanserna som mätts upp beror på resonanser i lådan och inte testskivan. Detta måste förståss undersökas. Enklaste testet är nog att öka styvheten på testlådan, t.ex. genom att styva skivor pressas mot lådan med hjälp av stora tvingar.
Samma mätning skall alltså göras med och utan dessa tvingar och jämföras. Det bör räcka för att avslöja mycket om vad som är resonanser i test-lådan.

Jo jag har funderat på det men vad skall man sätta dit, räcker det med 22 mm mdf? Eller skall man försöka staga testlådan?

[paa]

Svante var inne på att resonanserna som mätts upp beror på resonanser i lådan och inte testskivan. Detta måste förståss undersökas. Enklaste testet är nog att öka styvheten på testlådan, t.ex. genom att styva skivor pressas mot lådan med hjälp av stora tvingar.
Samma mätning skall alltså göras med och utan dessa tvingar och jämföras. Det bör räcka för att avslöja mycket om vad som är resonanser i test-lådan.

Jo jag har funderat på det men vad skall man sätta dit, räcker det med 22 mm mdf? Eller skall man försöka staga testlådan?

Är det enkla, odämpade väggar i lådan, förutom den bakre som du mäter på? I så fall borde nog dom andra väggarna lamineras så dom får dubbla skivor med dämplim också. Och sedan kan det vara bra med mineralullsdämpning inuti lådan, om du inte har det.

[Material]

Det är ganska många inlägg i den här tråden som utgår från att grabben håller på att bygga en högtalare. Det är inte så. Självklart är inre stagning osv relevant och viktigt när man bygger högtalare, och självklart är olika material bra om dom tillämpas på rätt sätt och på rätt ställe.

Men det är ju inte det det handlar om.

Det handlar om att undersöka styvhet och inre dämpning i några olika materialkombinationer. (Det verkar som om laserfox har bestämt sig för att inte utreda densitet) Självklart finns det material som är mätbart bättre eller sämre än de övriga till detta.

Styvhet: finns inte detta som data redan från tillverkaren? Annars verkar det träligt men inte svårt att göra dragprover, böjprover osv.

Jag skulle defintivt rekommendera att du gör din testlåda så styv som möjligt, det är alltid bra att minimera "omvärlden" så mycket som möjligt. Idealet skulle väl vara att mura den i marmor, men om du gör en mätning till med stödplattor i rejäla tvingar enligt silvervargs ide. Mät på en provskiva, med och utan stöd på de övriga sidorna, så får du en uppfattning om vilka peaker som kommer från vad och koncentrera dig på ett par av dom.

Men bygga en uppsättning lådor, experimentera med dämpull osv... du håller inte på att bygga högtalare, du håller på att klämma igenom lite för mycket forskning under lite för kort tid under lite för struliga förhållanden. Tricket är att begränsa arbetet så mycket som möjligt men så att det fortfarande är relevant.

Lycka till, du verkar behöva det.

[paa]

Mineralull i lådan är bra, för att då blir det mindre resonanser från stående vågor i luften inuti lådan som kan störa mätningarna av lådväggsresonanserna.

Ökad styvhet är inget sätt att ta bort resonanser, det flyttar bara resonansen till en annan frekvens.

[laserfox]

angående stående vågor så bör de förekomma vid ca 1204Hz men det syns inte nämnvärt i diagrammet

[laserfox]

Är det någon som har köpt HDF-board föresten? Verkar inte så lätt att få tag i :/

Edit: Jag har varit i kontakt med tre ställen, den första firman(lokalt här i gävle) gav mig en skiva med måttet 1850x2500 mm och tjockleken 22mm, det visade sig vara en mdfskiva när jag mätte densiteten(570kg/m3)

de två andra firmorna meddelade att det bara finns hdf i tjocklekar upp till 8 mm, en firma sa tom att det inte finns någon hdf utan de tunna skivorna med lite högre densitet kallas hdf och är mdf

[DQ-20]

Jag känner att jag har kört fast lite med analysen av resultaten, har ni några synpunkter?

Börja med en välformulerad undersökningsfråga. Materials inlägg ovan är insiktsfullt. Insynnerhet detta:

Men bygga en uppsättning lådor, experimentera med dämpull osv... du håller inte på att bygga högtalare, du håller på att klämma igenom lite för mycket forskning under lite för kort tid under lite för struliga förhållanden. Tricket är att begränsa arbetet så mycket som möjligt men så att det fortfarande är relevant.

Du kan ju fortsätta att experimentera för att det är latjo men om du bara fortsätter att "riva och slita" utan klara frågeställningar blir det inte mycket till exjobb. Det viktiga är att sätta sig ner och svara på frågan: vad kan jag rimligen mäkta med att svara på och som är relevant för det övergripande problemet (konstruktion av lådväggar för kommersiella högtalare). Man kan inte lösa alla världens problem i en enda rapport! Mer kula och mindre hagel.

/D

[laserfox]

Du kan ju fortsätta att experimentera för att det är latjo men om du bara fortsätter att "riva och slita" utan klara frågeställningar blir det inte mycket till exjobb. Det viktiga är att sätta sig ner och svara på frågan: vad kan jag rimligen mäkta med att svara på och som är relevant för det övergripande problemet (konstruktion av lådväggar för kommersiella högtalare). Man kan inte lösa alla världens problem i en enda rapport! Mer kula och mindre hagel.
/D

Näe jag håller med, det är dags att analysera det jag har fått ihop, och det jobbar jag med.

min frågeställning lyder:
Hur gör man en högtalarlåda fri från vibrationer med hänsyn till materialval?
Är Swedac dämpskikt DA-G2 bra jämfört med andra limmer?

[Kaffekoppen]

min frågeställning lyder:
Hur gör man en högtalarlåda fri från vibrationer med hänsyn till materialval?
Är Swedac dämpskikt DA-G2 bra jämfört med andra limmer?

hmm, det där är verkligen ingen begränsad fråga. Det är just därför du fått upprepade förklaringar om att materialvalet i sig inte är avgörande utan hela konstruktionen i sin helhet med avseende på dampmaterial, låddimensioner, avstyvningar och vibrationsdämpande åtgärder i övrigt (som dämplimskonstruktioner, olika tjocklek på material beroende på var i lådan materialet placeras osv)

Din nästa fråga måste begränsas till limmets användningsområde. Där får du svaret genom att välja användningsområde och jämföra med alla möjliga produkter, varav det säkert kan framkomma ett antal här om du ber om det. Testa bör du göra själv

[Naqref]

Nu är det kanske lite sent men för att få bort alla eventuella resonanser från den vidhängande lådan (både mekaniska resonanser och akustiska) så hade det nog varit bäst att man hade struntat i lådan helt.

Låter mer komplicerat än vad det är. Man gör bara olika bafflar med samma storlek (lämpligen med sidomåtten 2:1) och sätter excitatorn (elementet) i ena änden och gör mätningarna i andra änden. Baffeln låter man sedan ligga fritt kanske uppstöttad med några lämpliga SD-kuddar.

[DQ-20]

min frågeställning lyder:
Hur gör man en högtalarlåda fri från vibrationer med hänsyn till materialval?

Detta är vad man i rapportsammanhang brukar kalla "problem" dvs. en övergripande frågeställning som man vill öka kunskapen om. Det är kan omöjligen vara "syftet" med din rapport - därtill är frågeställning alltför vid.

Är Swedac dämpskikt DA-G2 bra jämfört med andra limmer?

Detta är en mer snävt dragen frågeställning men forfarande för vid för att vara en vettig syftesformulering - vad är applikationen/sammanhanget? Vad är målen? Vad finns det för restriktioner?

Till båda frågeställningarna hör att det finns mycket redan katalogiserad kunskap som skulle kunna tjäna som avstamp för den empiriska undersökningen. Till exempel, vad fanns de för förväntningar på resultaten?

/D

[Svante]

>Svante
Har du någon ide om hur jag skall spåra resonanserna i materialet

Nja, resonansfrekvenserna i sig är ju inte en materialegenskap. Men vill du vara säker på att alla toppar du ser beror på materialet, så bör du se till att de övriga strukturerna är rejält resonansfria. Det betyder att:

Den övriga lådan ska göras rejält tjock och dämplimmad. I det här fallet kan jag tänka mig att 6 eller 8 dämplimmade 22mm MDF skulle vara "rätt". Jobbigt...

Den övriga lådan ska göras liten så att resonanserna i luftkaviteten blir försumbara. Detta står dock i konflikt med att du vill ha en stor skiva så att den överhuvudtaget kan flexa, så du bör nog fylla lådan med rikligt med glasfiber ed.

Sen tycker jag absolut att du ska plotta kurvorna på logskala, det är viktigare än de flesta teknologer tror. Både frekvens och ampitud. Gör det.

>luminous, Svante
Jag har läst på lite om mätvärdena oxå, man kan översätta volt till acceleration
1000mv motsvarar 1 G

Mm, absolutkalibrering av acceleration är egentligen bara intressant vid jämförelse, antingen mellan olika material (så som du har gjort) eller vid jämförelse med exciterande ljudtryck eller högtalarkonens acceleration.

En rolig sak att mäta, när det ändå är uppkopplat är om accelerationssignalen är hyfsat distorsionsfri, eller om det blir dist av att väggen flexar. Jag tror ju inte det, men det kan vara kul att kolla som sagt.

[paa]

Det är ganska många inlägg i den här tråden som utgår från att grabben håller på att bygga en högtalare. Det är inte så. Självklart är inre stagning osv relevant och viktigt när man bygger högtalare, och självklart är olika material bra om dom tillämpas på rätt sätt och på rätt ställe.
Men det är ju inte det det handlar om.

Ovanstående svar kom efter att jag skrev samma saker som Svante gjorde nyss, om att de andra väggarna (som inte mäts) skall vara dämplimmade och lådan ska vara fylld med mineralull.
Vi får väl se om dessa förslagen faller i bättre jord nu?

[Svante]

Ett tips till:

Tag ett program som kan rita överföringsfunktionen i realtid, tex mha brus och realtidsspektrum (mina RTSect och tone kan hjälpa). Låt dem rita upp kurvorna som du visade ovan, och sedan klämmer du på olika ställen på låddan. Då kan du kanske få en uppfattning om var det är resonans.

[laserfox]

Sen tycker jag absolut att du ska plotta kurvorna på logskala, det är viktigare än de flesta teknologer tror. Både frekvens och ampitud. Gör det.

Testade att göra en graf med logskala på x & y-axeln, antar att det var såhär du menade. Men jag vet inte vad man skall läsa ut av den :/



Jag håller med om att frågeställningen inte är den bästa, förslag är välkomna baserat på det som jag har testat naturligtvis

[laserfox]

Jag ställer frågan igen:

Är det någon som har köpt HDF-board i tjockleken 22 mm?

Jag har kollat med tre ställen, varav två borde veta(CEOS & Olle Zettergren), men de påstog att det inte finns tjockare än 8 mm med den högre densiteten.
HDF-board skall ha en densitet på över 820kg/m3

[Material]

Lite uppdatering, Nu har jag byggt diverse testämnen och mätt lite:
Testämnen
Jag har tillverkat testbitar som limmats med olika sorters lim, testämnena har måtten 600x600 mm. Alla ämnen har limmats under press i en vacuumsäck med presstryck 50 kPa. Jag redovisar här mina testämnen:
Testämne 1.
Består av två skivor MDF-board med tjocklek 19mm, dessa har limmats samman med vitt trälim.
Testämne 2.
Består av två skivor 22 mm MDF-board, dessa har limmats med Swedac DG-A2.
Testämne 3.
Består av två skivor 22 mm MDF-board, dessa har limmats med Swedac DG-A2. Jag var rädd att det blev för tunn limfog så jag limmade ett till testämne.
Testämne 4.
Består av fyra skivor 10 mm MDF-board, varje skikt har limmats med Swedac DG-A2, dvs 3 limfogar.
Testämne 5.
Består av två skivor 22 mm MDF-board och en skiva 12 mm gips emellan MDF-boarden, skivorna har limmats med Swedac DG-A2 mellan varje skikt, dvs två limfogar.
Bifogar ett diagram över mina mätningar...

Ursäkta om jag citerar hela rasket.

Ett par slutsatser kan ju dras av diagrammet:

2X19 är sämre än 2X22. Det är väl ganska självklart, men notera det och stryk den ur diagrammet.

Plotta 3 och 4 mot varandra. Är det någon skillnad? Stryk den sämsta.

Tjockare verkar bättre än tunnare.

Minst en slutsats kan inte dras från detta diagram:

Du kan inte säga något om vitlim kontra swedac med dessa data.


Är du beredd att göra fler mätningar? Håll dig i så fall till samma sluttjocklek dvs tjocklek på färdiglimmad platta, om du nu inte av någon anledning vill studera olika tjockleker. Vill du studera limmer så använd samma material. Vill du studera plattor använd samma lim (eller inget lim alls!). Skall du limma - gör en provserie med samma plattor och samma lim för att få en uppfattning om hur mycket det diffar inom en kombination (alla variationer du mäter upp som ligger inom den naturliga variationen kan du bortse ifrån)

Och slutligen: Ser du ingen ordentlig, statistiskt säkrad skillnad - tala om det! Det är bättre med ett ärligt negativt resultat än fabricerade positiva resultat - om så bara för det egna samvetet fem år efteråt.


Jag har inte den blekaste aning om var man köper HDF överhuvudtaget.

[laserfox]

Tack för inputen Material!
jag har gjort lite fler mätningar bifogar dessa...


Något som jag skall undersöka är densiteten av den mdf som jag har använt, gör det imorgon...

[laserfox]

är det någon som vill förklara det här med logskala, jag är inte riktigt med på varför man skall använda det?

[Alexi]

Kolla med Karlit.se dom kallar visserligen numera sin HDF för MDF+ (800kg/m3).

Här har du mer sifror:
http://www.karlit.se/SV/products/docume ... 20Plus.pdf

[DQ-20]

är det någon som vill förklara det här med logskala, jag är inte riktigt med på varför man skall använda det?

För att ljudtryck (dB) och tonhöjd är logaritmiska skalor?

/D

[Morello]

Det var ju int riktigt svar på varför.

Att logaritmera innebär att spridingen rent numerärt blir mindre.

Tex: Två spänningar om 1mV respektive 1 V (faktor 1 000 i skillnad).

20log(1/1m)=60dB

På samma sätt blir en faktor 1 000 000, 120dB i logartimsika termer.


Den som studerat rudimentär matematik vet också att:

log(A*B) = log(A)+log(B), vilket gör det enkelt att räkna på logaritmerade storheter.

[laserfox]

Jag kom på en sak, om man skulle kunna räkna ut arean under linjen i grafen, så kanske man kan jämföra snittet på hur mkt materialen reagerar, vad tror ni om det?

Å är det någon som vet hur man gör, vad jag förstår så kan man räkna med derivata ifall man kan beskriva kurvan med en formel, men med mina kurvor är det ju lite svårt att få ut en formel...så har ni ideer på hur man gör?

[Style]

Jag kom på en sak, om man skulle kunna räkna ut arean under linjen i grafen, så kanske man kan jämföra snittet på hur mkt materialen reagerar, vad tror ni om det?

Å är det någon som vet hur man gör, vad jag förstår så kan man räkna med derivata ifall man kan beskriva kurvan med en formel, men med mina kurvor är det ju lite svårt att få ut en formel...så har ni ideer på hur man gör?

eftersom du har alla mätvärdena behöver du bara summera

se det som en massa små rektanglar med känd bredd och höjd som du ska lägga ihop så får du arean

[DrBoar]

Det finns en mängd dyra och avancerade lösningar för att dämpa vibrationer i högtalarlådor. Men en uppenbar saknas...

När man skall isolera rum är det dubbla fristående väggar som gäller. Det borde vara lätt att bygga en högtalarlåda och sedan klä den med en yttre låda. En öppning för elementet krävs och att lådorna sitter ihop via distansklotsar i hörnen. Min gissning är att 16mmskiva-10mm luft-16mm skiva släpper igenom mindre ljud än det mesta som är under 100 mm tjockt.

Dem inre lådan kan göras lätt hård och stagad för att få höga resonansfrekvenser. Den yttre låden görs mjukare och tyngre så att den inre lådans resonanser hamnar över dess massa frekvens eller vad det nu kan hetqa på svenska

[paa]

Det finns en mängd dyra och avancerade lösningar för att dämpa vibrationer i högtalarlådor. Men en uppenbar saknas...

Ditt förslag är troligen att skjuta långt över målet och ger inte en ekonomiskt bra kompromiss, vilket var utgångspunkten i den här tråden.

Isidor sammanfattade saken i en av trådarna jag länkade till i början:

(Alltför) mycket har sagts, men svaret är egentligen mycket enkelt:

1. Kör med dämpad sandwich bestående av 12 mm MDF / 0.5-1 mm dämplim / 12 mm MDF. Dämplimmet DG A2 kan köpas från Swedac och kostar ca 300 kr/l om jag minns rätt (räcker till ca 1-2 kvadratmeter).

http://www.swedac-acoustic.se/pages/vib ... tm#DG%20A2

2. Styva av lådan så mycket som möjligt, speciellt i närheten av elementet. Använd inte MDF för avstyvningarna utan trä eller plywood för styvhetens skull.

3. Limma allt utom täckskikten (MDF-skivorna) i sandvikarna med trälim eller annat styvt lim. Detta betyder att även de individuella sandwichlådväggarna skall limmas ihop med trälim.

Med en låda utförd på detta sätt behöver man inte oroa sig för verkliga lådljud.

[RogerGustavsson]

Jag ställer frågan igen:

Är det någon som har köpt HDF-board i tjockleken 22 mm?

Jag har kollat med tre ställen, varav två borde veta(CEOS & Olle Zettergren), men de påstog att det inte finns tjockare än 8 mm med den högre densiteten.
HDF-board skall ha en densitet på över 820kg/m3

HDF tillverkas av bl.a. Masonite (www.masonite.se). Konstruktionsboard är t.ex. 8 mm tjock och har densiteten 940 kg/m3 (om jag kommer ihåg rätt...). MDF håller sig mellan 600-800 kg/m3 som jämförelse.

[Svante]

är det någon som vill förklara det här med logskala, jag är inte riktigt med på varför man skall använda det?

Ja, jag tycker ju att detaljer i de svagare topparna framträder mycket tydligare.

Jag ser tex en sak genast i den här bilden som jag inte såg förut:

Vid ~400 Hz ligger det en topp som skiljer mycket mellan materialen. De dämplimmade är mycket mer dämpade. Vid ~150 och 700 Hz finns det kraftiga toppar som ligger still. De hör säkert till någon annan del av lådan. Över 1kHz blir det svårare, eftersom topparna grötar ihop sig. Möjligen kan man se mer med linjär frekvensskala där, men amplitudskalan är säkert bäst logaritmisk.

Jag tror iaf att topparna kring 400 Hz är de som är viktigast för din frågeställning.

[Svante]

Förtydligande:

Jag tycker att den tydligaste fördelen med logskala på amplitud är att även svaga toppar syns; har man en kurva med flera olika starka toppar (tex en faktor 10-100 eller så) så så drunknar de svaga topparna med linjärskala.

I frekvensled syns inte basen knappt alls på linjärskala.

Sen är det lättare att räkna med plus i stället för gånger också. I varje fall i huvudet. Det är lättare att skillnaden mellan 8 och 9 dB är lika mycket som skillnaden mellan 13 och 14 dB, än motsvarande linjära storheter (Relativt 1 volt motsvarar nivåerna 2,51 volt till 2,81 volt respektive 4,46 till 5,01 volt).

[laserfox]

Tack för inputen Svante! det var intressant, skall kika mer på det. jag har även funderat på om man kan jämföra graferna genom att räkna ut en area mellan linjen och x-axeln, och jämföra inbördes ämnen, jag har gjort detta och bifogar resultatet!
Fast jag vet inte riktigt om det säger mer