Sluten lådas avstämmning ?!

[NNord]

En portad låda får ju en avstämmningsfrekvens där porten bidrar MAX !! Ellerhur !

Men en sluten låda, den får ju ett högre hz, det brukar heta "frc"
i programmen man simulerar i.

Fråga
Är portade lådors avstämmningsfrekvens som en sluten lådas frc?

För vid en snabb anblick på en sluten låda så går dom inte alls
djupt om frc ligger vid 38hz medans samma element kan
avstämmas portat till 18hz..

[Naqref]

Fråga
Är portade lådors avstämmningsfrekvens som en sluten lådas frc?

Nej.

[Morello]

En basreflexlådas avstämningsfrekvens dikteras av lådans volym och portens geometri. För en sluten låda gäller att resonansfrekvensen är:

f=fs*sqrt(Vas/(Vas*Vb/(Vas+Vb))

fs=elementets friluftsresonansfrekvens

f=systemets resonansfrekvens

[Svante]

De två frekvenserna är av fundamentalt olika natur, men har det gemensamt att de representerar undre gränsfrekvensen, i någon mening.
-Den slutna lådans resonansfrekvens som du kallar frc, bestäms av konens massa och den samlade verkan av elementets och lådans fjädring.
-Basreflexportens resonansfrekvens bestäms av portens massa och den fjädring som lådan ger porten.
Det finns andra saker som måste stämma för att systemen ska bli bra, men det har du förstås redan sett i de program du provat.

Värt att inse i sammanhanget är att den mekaniska fjädringen som lådan ger är olika för porten och elementet, om de har olika diameter. Att portens massa inte är precis bara den luftmängd som innesluts av röret, utan lite mer eftersom luften utanför porten rör sig är en annan.

Vill du gräva ner dig kan du läsa vår högtalarlabb:
http://www.speech.kth.se/~svante/elak/htlab.pdf

[Tekko]

NNord, om det är till de där 15" JBL, de där subborna med det elementet som finns att köpa är väll slutna ? Kanske värt att kolla upp dom, kanske går att klona lådan.

[Svante]

NNord, har du T/S-parametrar på dina element, så kan vi leka lite åt dig?

[Morello]

Svante,

Du lär väl inte eleverna att öka godhetstalet genom att elda för kråkorna(medelst seriemotstånd alltså)?

Jag skulle gärna ha sett en överföringsfunktion (i temer av s såklart) så att man lättare ser hur olika parametrar påverkar frekvensgången samt att de finns två Q-värden, dvs ett för respektive polpar. ( i fallet med ett 4:e ordningens system, dvs en basreflexlåda)

[Svante]

Svante,

Du lär väl inte eleverna att öka godhetstalet genom att elda för kråkorna(medelst seriemotstånd alltså)?

Jag skulle gärna ha sett en överföringsfunktion (i temer av s såklart) så att man lättare ser hur olika parametrar påverkar frekvensgången samt att de finns två Q-värden, dvs ett för respektive polpar. ( i fallet med ett 4:e ordningens system, dvs en basreflexlåda)

Nja, det står nånstans i peket att "så gör man inte i verkligheten, men det funkar utmärkt för labändamål" eller nåt. Jag brukar betona att det stjäl verkningsgrad, ja. Så säger jag att man kan göra det med negativ eller positiv strömåterkoppling i förstärkaren om man skulle vilja. Dessutom brukar jag förklara att det är just detta som en serieresistans från en filterspole eller högtalarkabel åstadkommer (fast mycket mindre).

Överföringsfunktionen finns i kurskompendiet, och en härledning finns på :

http://www.speech.kth.se/~svante/elak/harledningar.htm

Grisigt. Teknologerna behöver inte kunna den.

[NNord]

Parameters

[Tekko]

Err testar dom alla element tills dom går sönder ???

[norman]

Err testar dom alla element tills dom går sönder ???

Javisst! man får köpa trasiga element och försöka laga dom själv...

[Tekko]

norman, va lite seriös istället

[Svante]

Parameters

Hehe... Det är inte ofta man simulerar nåt sånt här. Jag tyckte du sa att du hade 16 st. Du verkar vilja bygga slutet, men jag tycker det verkar svårt att få ner undre gränsfrekvensen tillräckligt lågt då. Här är ett basreflexexempel, 1200 liters låda, basreflexrör diameter 60 cm längd 31 cm. Högtalarna sitter i serie-parallell och drivs av ett slutsteg som klarar att leverera 400V RMS i lasten

Känsligheten blir knappa 105 dB/1m/2.83V, max utnivå toppar på 145 dB/1m mellan 40 och 55 Hz. Frekvensgången har -3dB vid 28 Hz.

Luften i basreflexporten rör sig som mest 100 mm, mellan 40 och 50 Hz sätter elementens xmax på 16,25 mm (topp) gränsen för max output.

Det hela kan och bör kanske delas upp på flera lådor och slutsteg, men kapaciteten bör bli densamma.



Kul.

[norman]

Svante: Har du lust att förklara simuleringen/diagrammet + kurvorna lite? är det förresten simulerat i frifält?

[NNord]

Hej Svante !

hehe, coolt att du tog dig tid att beräkna. Dock har jag ju bestämt
mig för SLUTET system, vill inte hålla på att tjaffsa med portar osv.
Plus att jag vill komma ner LÅGT i frekvens. Som slutna system kan.



jag har en TacT
jag har room gain
jag har 16st element, blir mer känslighet, vilken man drar ner ovanför den nivå man annars skulle EQ:a, så jag borde komma lågt ner i frekvens i alla fall.

Det jag tänkt mig är två torn, med vardera 8st element.
4st på vardera sida om lådan, så det motverkar vibrationer..

Lådvolym om 55 - 80L borde fungera..


Vad säger du om det..

[Svante]

Svante: Har du lust att förklara simuleringen/diagrammet + kurvorna lite? är det förresten simulerat i frifält?

Nej, det är halvrymd.

Grå=max utnivå (MOL) som begränsas av max konamplitud, max portamplitud, max porthastighet, och max drivspänning.

Röd streckad, portens amplitud i mm om man tar ut MOL.

Röd heldragen, konens amplitud i mm om man tar ut MOL.

Svart, utnivå för 2.83 V matningsspänning.

Blå streckad, porten vid 2.83 V matningsspänning.

Blå heldragen, elementet vid 2.83 V matningsspänning.

Grön elektrisk impedans.

Dippen vid dryga 200 Hz är en portresonans som förmodligen är för stor. Jag har inte fått till den modellen riktigt bra ännu.

[NNord]

Svante, än en gång - oerhört sjysst !
MEN, slutet är min melodi denna gång.

SLUTET INFRALJUDSSYSTEM

[Svante]

Hej Svante !

hehe, coolt att du tog dig tid att beräkna. Dock har jag ju bestämt
mig för SLUTET system, vill inte hålla på att tjaffsa med portar osv.
Plus att jag vill komma ner LÅGT i frekvens. Som slutna system kan.



jag har en TacT
jag har room gain
jag har 16st element, blir mer känslighet, vilken man drar ner ovanför den nivå man annars skulle EQ:a, så jag borde komma lågt ner i frekvens i alla fall.

Det jag tänkt mig är två torn, med vardera 8st element.
4st på vardera sida om lådan, så det motverkar vibrationer..

Lådvolym om 55 - 80L borde fungera..


Vad säger du om det..

Mmm, 1200 liter kanske du inte har plats med heller. Fast det kanske jag inte ska vara så säker på, förstås. En liten simulering till, då med 160 liters låda och 16 element. Jag har antagit en effekttålighet på 300W, och den begränsar MOL i hela området. Notera att elementet aldrig kommer upp i xmax som ligger på dryga 10 mm RMS. Fast det är klart att jag kan ha tagit fel på effekttåligheten, och det tål förstås mer, kortvarigt. Vid 30 Hz får du nu ut max 120 dB, mot 135 dB med den större basreflexlådan.

Inte för att 120 dB vid 30Hz är speciellt fjuttigt det heller...

[NNord]

Vadå, alla 16st element i en låda på 160 liter?

Effekttåligheten är 800watt kont. / 1500watt peak

120db vid 130hz, har du räknat rätt nu?

[Tekko]

Den subban vill jag höra

[NNord]

Aha svante du menade med ETT element 120db
haha jag trodde du menade ALLA element...

varför väljer du 160 L?
jag kör på 75L

[Thomas_A]

Vid 300 watt får jag ca 10 mm max konutslag. Med ett element slutet i en låda på 50 liter får jag Q≈0.66, och ca 120 dB SPL. Med slutet rum blir det hyfsat rakt ner till DC, lite EQ bara så blir det bra.

Med ETT element.

4 torn med 200 liter, 4 element i varje. 1, 2, 4, 8, 16 = + 24 dB? Ger >144 dB i rum. Har jag räknat rätt?

T

[NNord]

145db vid 20hz med 16st element vardera 75Liters låda.
Då har jag räknat med room gain 18db vid 18hz typ..
Jag vet, perfekta förhållanden..

150db över 35hz möjligen... och förbi....
Massor av kapabelt system, men knappast nått man
vill utsätta sig för. Här är meningen att det ska vara
dynamiskt, lågdistande och effektivt.

Eftersom vi snackar om lågbas, udner 80hz kan man ju köra
härligheten i MONO, och då får man ÄNNU högre känslighet..

[Thomas_A]

Räkna med mer SPL peak eftersom jag räknade vid 10 mm max konutslag. Räknat linjärt och vid max "mekanisk" gräns temporärt och det blir närmare >150 dB.

Då behövs minst 16 x 600 watt förstärkare också.

Hua...

T

[NNord]

Ja jo, och känsligheten blir ju äckligt hög också.

Det som är bra, enligt min teori, är att eftersom känsligheten blir HÖG, så kommer man nog inte behöva mycket EQ alls, kanske
ingen EQ alls, eftersom det är SEXTON element..

Detta kommer ju TacT:en fixa..

Den kommer ju bara dra ner känsligheten ovanför, där man annars
skulle sätta en EQ, där kurvan börjar dippa, och så borde det bli
jäkligt rakt ner till 0,21115hz

[Svante]

Vadå, alla 16st element i en låda på 160 liter?

Effekttåligheten är 800watt kont. / 1500watt peak

120db vid 130hz, har du räknat rätt nu?

Nej, vid 30 Hz inte 130 Hz. Fast det blev lite till med den ökade effekttåligheten, c:a 124 dB. Lägger till en kurva som visar vilken spänning slutsteget behöver leverera för MOL om man nu skulle få för sig att driva alla 16 elementen med en förstärkare. Driver du dem med ett slutsteg var, kan du dela spänningen med 4.

Vid 130Hz får du ut 145dB+

Jag satte alla elementen i en 160 liters låda i stället för hälften av dem i en 80 liters låda. Det ger nästan samma frekvenssvar, men högre nivå (den nivå som du får om du spelar på båda löådorna samtidigt).

[NNord]

jag vet inte vilka parametrar ni räknat med, xmax och watt osv står ju här



som jag bifogade tidigare..

[Svante]

145db vid 20hz med 16st element vardera 75Liters låda.
Då har jag räknat med room gain 18db vid 18hz typ..
Jag vet, perfekta förhållanden..

150db över 35hz möjligen... och förbi....
Massor av kapabelt system, men knappast nått man
vill utsätta sig för. Här är meningen att det ska vara
dynamiskt, lågdistande och effektivt.

Eftersom vi snackar om lågbas, udner 80hz kan man ju köra
härligheten i MONO, och då får man ÄNNU högre känslighet..

Aha, 75 liter vardera, OK. Då är vi tillbaka på 1200 liter och 16 element (som jag sätter i en låda för att mitt simuleringsprogram vill det). Nån room gain har jag inte till hands, så den får du lägga till själv. I halvrymd blir det nu 135 dB vid 30 Hz. xmax begränsar MOL ända upp till 60 Hz, där den planar ut på dryga 145 dB. Allt på 1 meters avstånd (vilket blir väldigt teoretiskt, eftersom prylen är så stor). Trycknivån inuti lådan blir knappa 160 dB vid MOL under 60 Hz (den streckade fisblåa kurvan). Det motsvarar 2000 Pa, och om lådan är kubisk betyder det att en sida om 1.06 m2 får en kraft på sig motsvarande 2120 N vilket motsvarar vikten av 216 kg. Som om du och jag och förmodligen en till hoppar av och på lådan trettio gånger i sekunden. Kanske behöver det stagas lite.

Bor du i villa? Annars börjar jag fundera på om det finns nån brottsrubricering som heter "medhjälp till sanitär olägenhet".

[NNord]

Alltså, alla tror jag ska spela sådär starkt.
MORR

martinlogan statement har 16st 12", detta är bara lite värre..
Det är så jag tänkt bygga, två torn.

Stagning, jarå, det komer det sannerligen att bli...

[Svante]

jag vet inte vilka parametrar ni räknat med, xmax och watt osv står ju här

<bild borttagen>

som jag bifogade tidigare..

Var ser du effekttåligheten? Jag ser bara en max spänning. Men jag har ju aldrig varit bra på att leta. xmax är väl toppvärde, effekttivvärde blir dryga 100 mm.

[Thomas_A]

Jag räknade med dessa. Får >144 dB SPL i slutet rum ner till DC vid ±10 mm maxutslag. Vet inte om Svante räknat med rumsbidrag?

8.03 dm3 x 16 x .43 dm = 55.24 liters pumpkapacitet max p-p! Ok att Ino Z-4 kan pumpa mer precis vid avstämning (ca 80 liter) men under avstämningen så kommer ett slutet system rocka fett!

T

[Svante]

Alltså, alla tror jag ska spela sådär starkt.
MORR

Tänker du inte ens prova?

[Svante]

Jag räknade med dessa. Får >144 dB SPL i slutet rum ner till DC vid ±10 mm maxutslag. Vet inte om Svante räknat med rumsbidrag?

8.03 dm3 x 16 x .43 dm = 55.24 liters pumpkapacitet max p-p! Ok att Ino Z-4 kan pumpa mer precis vid avstämning (ca 80 liter) men under avstämningen så kommer ett slutet system rocka fett!

T

Nej, jag räknar frifält, bara för att jag inte kan nåt annat...
Hur stort rum har du räknat med?

[NNord]

Tornet i bakgrunden, kolla så smart gjort..







Dock, kolla på bilden, lådan se rinte likadan ut på bägge sidor.
verkar som elementet e lite inkappslat på ena sidan, medans man
ser elementet bakom skyddet på andra sidan..

kolla ena sidan:



och den andra:


ni ser att det är olika, jag vet inte om det är nån nyare modell, eller
om det är såhär.. kanske dom tänk man ska ha ett inkappslat element mot baksidan.. men det låter ju ovettigt..
måste va nån nyare modell kanske

dessa placerar man i hörnen

[NNord]

21mm xmax one way, dvs 42mm p-p
25mm xmech one way, dvs 50mm p-p

xmax - slaglängd
xmech - destuctive

edit: skrev fel

[Svante]

16mm xmax one way, dvs 32mm p-p
21mm xmech one way, dvs 42mm p-p

xmax - slaglängd
xmech - destuctive

Ja, vilket är 11.3 mm RMS, "utan" dist.
Men var hittar du max elektrisk effekt?

[NNord]

Vart fick du 11,3 ifrån?

[Thomas_A]

40 m3 som exempel (om jag kommer ihåg rätt):

55 liter -> 19.5 liter RMS. 1 Pa = 94 dB SPL.

1.428 * 100,000 *0.0195/40 ≈70 Pa. Är det drygt 36 dB över en Pa?

Alltså 130 dB var som helst i rummet ner till DC om det inte läcker. Omräknat till 1 meter framför högtalarna så kan det kanske bli annorlunda.

Väderomslag kan man få ont i huvudet av.

T

[Svante]

Vart fick du 11,3 ifrån?

16 / rotenur2. Effektivvärde.

[Naqref]

16/rot(2)=11.3 16 mm är ju toppvärdet men man använder rms-värdet som är 1/rot(2) lägre.

[Thomas_A]

144 dB är räknat med ett program, 1 meter från högtalaren. Mitt andra exempel ≈130 dB blir det minsta värdet oavsett var man är i rummet.

T

[NNord]

vad tycker ni om mitt val att bygga bara två torn, och inte fyra..
rumsakustiskt sett...

[Svante]

Hmm...

Ca=V/(rho0*c*c) (akustisk kapacitans för rummet)

Q=jwx*S (flöde in i rummet)

p=Q* 1/ (jwCa) (tryck i rummet=flöde*impedans)


p=x*S*rho0*c*c/V = 0.0113*0.083*16*1.2*345*345/40=53.6 Pa eller 128.5 dB ner till DC. Verkar vara ungefär samma, fast vi tänkt på olika sätt.

[Thomas_A]

Hmm..

är RMS pumpkapacitet beräknat med x/1.41 eller x/2.67???

Nåväl det blir så det räcker ändå.

4 torn skulle jag göra om jag någonsin skulle det.

T

[Svante]

Hmm..

är RMS pumpkapacitet beräknat med x/1.41 eller x/2.67???

1,41. Varför skulle det vara 2,67?

[Thomas_A]

Jag räknade på max och ej på max linjär slaglängd.

Alltså ±21.6 mm

T

[Svante]

Jag räknade på max och ej på max linjär slaglängd.

Alltså ±21.6 mm

T

Ah, OK, fast med de här marginalerna kan man väl kosta på sig att vara linjär?

[Thomas_A]

Vet ej. Trodde det var roten ur 2, men exemplet baserades på något som Ingvar Öhman beräknade en gång i tiden på sina profundus Z-4. Kanske gick det för snabbt..

Alltså pumpkapaciteten 80 liter p-p fick han till ung. 30 liter RMS. Men det borde väl vara ca 57 liter?


T

[Svante]

Vet ej. Trodde det var roten ur 2, men exemplet baserades på något som Ingvar Öhman beräknade en gång i tiden på sina profundus Z-4. Kanske gick det för snabbt..

Alltså pumpkapaciteten 80 liter p-p fick han till ung. 30 liter RMS. Men det borde väl vara ca 57 liter?


T

80 liter topp-topp är ju 40 liter topp, delar man 40 med rotenur2 får jag 28 liter RMS. Det är lurigt det där med RMS, topp och topp-topp.

[Thomas_A]

... kanske är det 1.41 *2 = 2.82 Beroende på man använder xmax eller p-p?

T

[Svante]

... kanske är det 1.41 *2 = 2.82 Beroende på man använder xmax eller p-p?

T

Prixis! .

[Thomas_A]

Du hann före

Mycket blir det iaf. Runt 130 dB eller så.

T

[NNord]

Hardcorematte det har vart här i natt ser jag !

[Svante]

Hardcorematte det har vart här i natt ser jag !

Ja, f'låt, jag blir så exalterad ibland.

[NNord]

vad för q-värde försöker ni sikta på när ni designar sluten låda?
0,55 - 0,6 ?

[Svante]

vad för q-värde försöker ni sikta på när ni designar sluten låda?
0,55 - 0,6 ?

0,7. Fast jag kan nog inte hävda att 0,55 - 0,6 är "fel".

Edit: och kurvorna jag gjorde förut i den här tråden har inte Q=0,7, jag tänkte att du vill nog köra Eq i alla fall.

[Morello]

Kan nog vara klokt att ta med avstämningsfrekvensen i detta också. Jag har faktiskt sett högtalare med Q>1 , vilket kanske inte är helt lämpligt då det renderar en peak

[NNord]

Ja för det är väll högre Q som ger den dära elaka puckeln
som tillverkar discobasen

Blir det högre Q när man EQ:ar upp ?

[Svante]

Ja för det är väll högre Q som ger den dära elaka puckeln
som tillverkar discobasen

Blir det högre Q när man EQ:ar upp ?

Nja, alltså, strikt talat så gäller Q-värden bara andra ordningens system som tex en sluten låda. Ett fjärde ordningens system kan beskrivas med två Q-värden (och två tillhörande frekvenser), men det blir så rörigt så det gör man inte gärna.
Vad man än kallar det så ger Q-värdet en påverkan på tonkurvan. Det ger eqn också, men eftersom den tillsammans med högtalaren knappast kan ses som ett enkelt andra ordningens system så vill jag inte utan vidare påstå att Q-värdet ändras. Men tonkurvan kan ändå ändras på ett sätt som i allt väsentligt uppför sig som en Q-värdeshöjning.
Börjar man använda ordet Q-värde för annat än det enkla andra ordningens systemet, uppstår det mycket snart fnurror på terminologitrådarna.

[Morello]

Högtalarens Q ändras inte med EQ. Vill man ändra Q-värdet får man ändra impedansen som högtalaren "ser"

Ska försöka förklara detta med Q så här:
En överföringsfunktion av andra ordningen som är "avstämd" till 1 rad/sekund=1/(2*pi) Hz kan vi skriva så här:

H(s) = s^2 / (s^2 + s/Q + 1)

Nu substtierar vi s -> jw och får:

H(jw) -w^2 / (-w^2 +jw/Q + 1 )

Vid avstämningen, dvs resonans är w=1 och vi får:

H(1) = -1 / (-1 + j/Q + 1) = 1 /(j/Q) = jQ

Absolutbeloppet av detta är:

|H(1)| = Q (fasen är +90 grader)

Q är alltså nivån vid avstämningen. För att få detta i decibel skriver vi:

20*log(Q)

Den klassiska Butterworthavstämningen med Q=0.707 ger då:

20*log(0.707)= -3dB

Med Q=0.55 får vi:

20*log(0.55)= -5.2 dB

Är avstämningsfrekvensen 40 Hz och Q=0.55 får vi alltså -5.2 dB vid avstämningen och därunder sjunker nivån med 12 dB/oktav. Varför 12 dB/oktav?

Jo alltså, eftersom överföringsfunktionen är kvadratisk i s (s^2) resulterar en halvering av s i att s^2 reduceras till en fjärdedel och:

20*log(1/4)= -12dB

[Morello]

Svante,

Håller helt med att det blir snurrigt med terminologin.
Jag skulle gärna se att man använder begreppet Q enbart som ett mått på polparens godhetstal (relation mellan real- och imaginärdel) och inte som något annat. Tex är det ju något tveksamt att tala om endast ett Q-värde för ett system av högre ordning än två.

[NNord]

Skall man tänka på rummets inverkan vid design av sluten
låda samt Q på lådan då