Baffel funderingar.

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
Chris71
 
Inlägg: 1399
Blev medlem: 2012-07-15

Baffel funderingar.

Inläggav Chris71 » 2025-03-10 17:07

Kanske inte är vad alla ligger sömnlösa över, men tänkte att man inte ställer frågan så får man ju inte veta hur andra tänker.

Traditionellt sett så är ju baffeln typ det mest rigida på hela högtalarens konstruktion, vi är vana att se tjocka MDF skivor, ibland laminerade i flertal, några till och med fräser bafflar i aluminium.
Det grundläggande funktionen är väl ganska uppenbar, givet en viss storlek så skall den hålla vikten, rörelse och vibrationer som uppstår när högtalaren används.

Sen har vi ju alla olika former för att hantera diffraktion men det tycker jag vi kan spara till nån slags del2 om intresse uppstår.

Det har även experimenterats med bafflar som är mer löst kopplade till resten av lådan via olika sorters dämpande mellanlägg, förmodligen för att inte sprida vibrationer lika lätt.

Jag tänkte kickstarta debatten med några antaganden så får alla andra fylla på.

En ”oändligt” tung eller lätt baffel, finns det några tydliga fördelar givet att alla andra parametrar är lika? Oavsett om baffel väger bly och elementen sitter som vore de svetsade, hur skiljer det sig om elementet vore förankrat lika stabilt i en jätte styv baffel med superlåg egen vikt?

Hur presterar högtalaren bäst som system? Om baffeln är en integrerad del av en låda som är dämpad efter bästa förmåga , eller på något sätt elastiskt upphängd emot resten av lådan.

Vi kan börja där och se om någon annan ens är intresserad.
Bilagor
magicio.jpg.jpeg
magicio.jpg.jpeg (16.05 KiB) Visad 220183 gånger
Senast redigerad av Chris71 2025-03-10 17:13, redigerad totalt 1 gång.

Användarvisningsbild
Chris71
 
Inlägg: 1399
Blev medlem: 2012-07-15

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Chris71 » 2025-03-10 17:07

Reserverad för sammanställningar.

Användarvisningsbild
Calleberg
 
Inlägg: 3581
Blev medlem: 2010-03-06
Ort: Kumla

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Calleberg » 2025-03-10 17:21

Oändligt tung och oändligt styv. Såklart! :D

Nu kan man enkelt visa att särskilt tungt behöver det inte alls vara, och eftersom oändligt styvt inte går så "måste" vibrationerna som då uppstår hanteras/dämpas. Vilket kan göras på lite olika sätt.
Easy like a Sunday morning...

Perfect is the enemy of good

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-10 19:20

Skälet till att man i ovanliga fall kan detektera strukturljudavstrålning från högtalarlådor är att lådans ljudtrycksbidrag klingar av långsammare än elementets. Under stationära förhållanden kan man helt enkelt inte uppfatta strukturljudet. Att hela elementet rör sig närmast infinitesimalt (i motsatt riktning till konen) leder dessutom bara till en likaledes infinitesimal sänkning av ljudtrycket. HiFi-myten om att allt måste sitta som i urberget kan avskrivas direkt.

För att hålla strukturljudavstrålningen under hörbarhetsgränsen gäller det därför att se till att hålla ljudeffekten för denna tillräckligt låg (hög massa, hög dämpning, små vibrerande ytor) och att resonansfrekvenserna är tillräckligt höga (låg massa, hög böjstyvhet) eftersom avklingningen då blir snabbare. Som synes finns alltså ett visst motsatsförhållande för massan som medför att hörbarheten bara minskar med kvadratroten ur massaökningen. Tjockare lådväggar ger dock upphov till både ökad massa och ökad böjstyvhet.

För basmoduler med någorlunda brant lågpassfiltrering ser man helt enkelt till att placera strukturesonanserna minst en halv oktav ovanför passbandet. För fullspektrumhögtalare kommer man dock alltid att vara tvungen att hantera strukturljudsresonanser i passbandet. Det bör även noga noteras att modformerna är globala (d.v.s. att samtliga väggar i lådan böjer sig) och att tjocka bafflar därför är i det närmaste meningslösa i detta avseende. Ytterligare en HiFi-myt, alltså.

Att räkna exakt på detta lämpar sig inte för GDS:aren, men generellt sett kan sägas att man med ganska enkla medel landar under hörbarhetsgränsen. En "normalenkel" låda av MDF duger typiskt sett gott i fullspektrumfallet, men speciellt lätta basmoduler med hårda fötter kan i värsta fall skallra en del mot golvet (vilket förstås inte är samma sak som strukturljud från högtalaren) och stora basmodullådor kan kräva avstyvningar - speciellt om man även är ute efter en högre övre gränsfrekvens än vanligt.

Elastiska montage av element eller baffel avrådes för övrigt å det bestämdaste, då det egentligen bara krånglar till konstruktionen.

I sammanhanget kan det vara intressant att känna till att jag förvisso för utvärdering har mottagit prototyper av ganska stora livsstilshögtalare i 3 mm tunn ABS-plast som var svåra att få ut någonting vettigt av eftersom konstruktionen var så vek att det uppstod även stationärt tydligt mätbara/hörbara jätteresonanser runt 150 Hz (ett par lämpligt placerade skruvtorn och några andra avstyvande tillägg gjorde dock susen och förvandlade konstruktionen till superstyv). Det är dock som GDS:are nästan omöjligt att få till en så klen låda ens om man försöker.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
Chris71
 
Inlägg: 1399
Blev medlem: 2012-07-15

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Chris71 » 2025-03-10 19:53

I-or skrev:Skälet till att man i ovanliga fall kan detektera strukturljudavstrålning från högtalarlådor är att lådans ljudtrycksbidrag klingar av långsammare än elementets. Under stationära förhållanden kan man helt enkelt inte uppfatta strukturljudet. Att hela elementet rör sig närmast infinitesimalt (i motsatt riktning till konen) leder dessutom bara till en likaledes infinitesimal sänkning av ljudtrycket. HiFi-myten om att allt måste sitta som i urberget kan avskrivas direkt.

För att hålla strukturljudavstrålningen under hörbarhetsgränsen gäller det därför att se till att hålla ljudeffekten för denna tillräckligt låg (hög massa, hög dämpning, små vibrerande ytor) och att resonansfrekvenserna är tillräckligt höga (låg massa, hög böjstyvhet) eftersom avklingningen då blir snabbare. Som synes finns alltså ett visst motsatsförhållande för massan som medför att hörbarheten bara minskar med kvadratroten ur massaökningen. Tjockare lådväggar ger dock upphov till både ökad massa och ökad böjstyvhet.

För basmoduler med någorlunda brant lågpassfiltrering ser man helt enkelt till att placera strukturesonanserna minst en halv oktav ovanför passbandet. För fullspektrumhögtalare kommer man dock alltid att vara tvungen att hantera strukturljudsresonanser i passbandet. Det bör även noga noteras att modformerna är globala (d.v.s. att samtliga väggar i lådan böjer sig) och att tjocka bafflar därför är i det närmaste meningslösa i detta avseende. Ytterligare en HiFi-myt, alltså.

Att räkna exakt på detta lämpar sig inte för GDS:aren, men generellt sett kan sägas att man med ganska enkla medel landar under hörbarhetsgränsen. En "normalenkel" låda av MDF duger typiskt sett gott i fullspektrumfallet, men speciellt lätta basmoduler med hårda fötter kan i värsta fall skallra en del mot golvet (vilket förstås inte är samma sak som strukturljud från högtalaren) och stora basmodullådor kan kräva avstyvningar - speciellt om man även är ute efter en högre övre gränsfrekvens än vanligt.

Elastiska montage av element eller baffel avrådes för övrigt å det bestämdaste, då det egentligen bara krånglar till konstruktionen.

I sammanhanget kan det vara intressant att känna till att jag förvisso för utvärdering har mottagit prototyper av ganska stora livsstilshögtalare i 3 mm tunn ABS-plast som var svåra att få ut någonting vettigt av eftersom konstruktionen var så vek att det uppstod även stationärt tydligt mätbara/hörbara jätteresonanser runt 150 Hz (ett par lämpligt placerade skruvtorn och några andra avstyvande tillägg gjorde dock susen och förvandlade konstruktionen till superstyv). Det är dock som GDS:are nästan omöjligt att få till en så klen låda ens om man försöker.
or pr


Intressant och ganska mycket i linje med alla underliga strukturer på insida av högtalare för att bekämpa stående vågor som man sett genom åren, det som förvånar lite är den kraftiga avrådan mot elastiska montage, är det främst konstruktions tekniskt eller även funktionellt?

Imperial-Blomman
 
Inlägg: 1998
Blev medlem: 2022-11-10

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Imperial-Blomman » 2025-03-10 21:01

https://www.ocellia.com/a-pvsound.html

Här e högtalare där dom har tunna väggar m stag.
Ja har hört dom här för länge sedan å dom låter väldigt bra på klassisk musik å jazz.

Ja hade öpna bafflar tidigare byggda i tunn (12mm) plyfa.
De lät väldigt bra över ca 100Hz.
Då körde ja utan bas till.
Deltidare på Hifikit.

OA-52-PS, OS-52V, OA-116, OA-12, OD-11, OA-50.1, OA-5-II mfl högtalare drivet m rör å trisse steg.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-10 23:04

Elastiska montage leder till onödiga extraresonanser som man måste ha ordning på. Detta alltså utan att ge några praktiska fördelar. Dessutom är det förstås krångligt.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
paa
Sökaren
 
Inlägg: 35862
Blev medlem: 2005-01-10

Re: Baffel funderingar.

Inläggav paa » 2025-03-10 23:20

Tunn plywood kan lägga en trevlig ”musikalisk klang” till ljudet. Frågan är bara om alla har det som mål?
Medlem på forumet för hifi; Faktiskt.se, numera Faktiskt.io sedan jan 10, 2005
Numera pensionär.
Vi har sålt Sonic Design till Winn Scandinavia, vilka driver bl.a Ljudfokus och BRL.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-10 23:31

Om man av någon anledning vill använda sig av lätta/odämpade/böjveka strukturer så kan det vara bra att känna till att lätta koner/membran med stor area är en tydlig fördel eftersom det krävs mindre kraft för en given ljudtrycksnivå i det massakontrollerade området (d.v.s. över grundresonans för elementet). Detta reducerar risken för hörbart strukturljud.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Kraniet
 
Inlägg: 12784
Blev medlem: 2003-10-04
Ort: Umeå

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Kraniet » 2025-03-11 12:08

Naqref pratade en gång i tiden om "stämgaffeleffekten" och föreslog att man skulle använda olika tjocka skivor för vardera sida av lådan för att undvika en homogen resonans.
Om det ger nån fördel vete attan, men det är ju inte svårt att bygga en låda med tex tre olika tjocklek på skivorna.

Har ju också diskuterats på forumet hur det egentligen är bakstycket som behöver vara tjock/styv snarare än främre baffeln. Men jag kommer inte ihåg resonemanget.

I en gammal artikel jag har liggandes nånstans beskrivs ett betongmaterial med bla gummigranulat som skulle va extremt väldämpat. För den som känner sig dragen till sånt är det säkert kul :)
Mvh
Magnus

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-11 13:14

"Stämgaffeleffekten" har tyvärr ingenting med verkligheten att göra.

Återigen: de moder som i ovanliga fall kan uppnå hörbarhet är globala, vilket innebär att samtliga väggar bildar ett strukturdynamiskt system. Alla väggar rör sig alltså tillsammans, men inte nödvändigtvis i fas och lika mycket. Man erhåller för varje mod en modal (ekvivalent) massa, styvhet och dämpning som beror på egenskaperna för hela systemet. Ibland kan man läsa ogenomtänkta påståenden om att strukturljudbidrag från baffeln skulle vara ett större problem än övriga ytor, men så är inte fallet eftersom rummet reflekterar bidragen från övriga ytor på samma sätt som från elementen. Typiskt hamnar hörbara strukturresonanser runt 125-250 Hz, vilket är ett frekvensområde, där hörseln har svårt att separera direktbidrag från rumsbidrag.

Skälet till att bakväggen under vissa förutsättningar kan ge upphov till de största strukturljudbidragen är att elementet bidrar med både massa, styvhet och dämpning (via friktionsförluster från skruvförbanden) till baffeln.

För HiFi-högtalare har endast äldre tunnväggiga konstruktioner och stora lådor utan adekvata avstyvningar visat sig kunna uppnå hörbarhet för strukturljudet.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
Chris71
 
Inlägg: 1399
Blev medlem: 2012-07-15

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Chris71 » 2025-03-11 21:42

I-or skrev:"Stämgaffeleffekten" har tyvärr ingenting med verkligheten att göra.

Återigen: de moder som i ovanliga fall kan uppnå hörbarhet är globala, vilket innebär att samtliga väggar bildar ett strukturdynamiskt system. Alla väggar rör sig alltså tillsammans, men inte nödvändigtvis i fas och lika mycket. Man erhåller för varje mod en modal (ekvivalent) massa, styvhet och dämpning som beror på egenskaperna för hela systemet. Ibland kan man läsa ogenomtänkta påståenden om att strukturljudbidrag från baffeln skulle vara ett större problem än övriga ytor, men så är inte fallet eftersom rummet reflekterar bidragen från övriga ytor på samma sätt som från elementen. Typiskt hamnar hörbara strukturresonanser runt 125-250 Hz, vilket är ett frekvensområde, där hörseln har svårt att separera direktbidrag från rumsbidrag.

Skälet till att bakväggen under vissa förutsättningar kan ge upphov till de största strukturljudbidragen är att elementet bidrar med både massa, styvhet och dämpning (via friktionsförluster från skruvförbanden) till baffeln.

För HiFi-högtalare har endast äldre tunnväggiga konstruktioner och stora lådor utan adekvata avstyvningar visat sig kunna uppnå hörbarhet för strukturljudet.


I-or jag gillar verkligen dina inlägg som är både uppmuntrande och samtidigt lite nedslående, många av de faktorer som DYI byggare verkar lägga massor med tid på som lådors styvhet, stavning och dämpning av resonanser och diverse stående vågor ter sig tämligen oviktiga, vilket iofs rimmar ganska bra med vad vi ser på den kommersiella marknaden, bygg en lagom stadig låda i MDF så har du minimerar problemen tillräckligt.

Kanske är det insikten om att det är andra moment som ter sig mer mystiska som god fas integration och rätt utformade filter som gör att hemmabyggare gärna överarbetar i snickar boden men sen hoppas på att nån annan redan gjort ett val av passande element och filter som går att bara montera.

Tack för inläggen det är förfriskande.

Kraniet
 
Inlägg: 12784
Blev medlem: 2003-10-04
Ort: Umeå

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Kraniet » 2025-03-12 09:14

En sak som istället kan ge stora problem är dåliga limningar. Jag har varit med om lådor som knirrar pga av detta.
Även läckande lådor kan ge problem. Har tex baslåodr som var ihopskruvade med en bänk förut men som sedan blev fristående. Jag tänkte att ett 5mm hål kan väl knappast va ett problem. Men jäklar vad mycket det kan låta ur ett litet hål :D

Ang vikt har väl Ingvar nämnt nånstans att lådan bör vara minst 1000 ggr rörliga massan i elementet.

Sen vet vi ju att SD-fötter lugnar ner både lådvibrationer och stomljud i golvet.

Det senare hade jag problem med med mina vägghängda högtalare. Betongväggen sjöng med men så gjorde även en normal regelvägg i lägenheten. Olika frekvenser men likväl besvärande stomljud.
Mvh
Magnus

Användarvisningsbild
Calleberg
 
Inlägg: 3581
Blev medlem: 2010-03-06
Ort: Kumla

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Calleberg » 2025-03-12 09:19

Chris71 skrev:... lägga massor med tid på som lådors styvhet, stavning och...


Mja, fast överlag borde det uppenbarligen läggas mer tid på Stavning... :D
Easy like a Sunday morning...

Perfect is the enemy of good

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-12 13:18

Att lådans massa bör motsvara 1000 gånger elementets rörliga massa är ytterligare en HiFi-myt som man kan se lite överallt. Som många lätt räknar ut innebär detta att en hyggligt kapabel basmodul skulle behöva ha en massa runt 200 kg...

I praktiken räcker det dock utan problem med 100 gånger och egentligen finns ingen anledning till att man inte skulle kunna komma ned mot kanske 30 gånger förutsatt att böjstyvheten är så hög att det endast handlar om stelkroppsrörelser. Gränsen går egentligen först när lådan rör sig så mycket att man påtagligt tappar ljudtryck via Newtons tredje lag (verkan och motverkan). Till slut blir friktionskraften mot underlaget också en faktor för att lådan inte ska dansa iväg längs golvet när man drar på lite (detta problem råkar man inte sällan på för små/lätta men ändå kapabla portabla högtalare). Med två motstående element med motsatt polaritet kan lådan principiellt sett t.o.m. vara masslös om man löser styvheten på något magiskt sätt.

I praktiken kan man alltså glömma eventuella problem orsakade av stelkroppsrörelser och istället enbart se till att enligt ovan ha rimlig kontroll på böjresonanser i lådväggarna.

Små hål kan producera massor av distorsion eftersom strömningshastigheterna i hålen blir rejält höga så det gäller att inte slarva. Gnekande lådor beror på omfattande stick-slip mellan de kopplade ytorna, vilket man naturligtvis får se till att undvika.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
Chris71
 
Inlägg: 1399
Blev medlem: 2012-07-15

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Chris71 » 2025-03-12 13:46

Calleberg skrev:
Chris71 skrev:... lägga massor med tid på som lådors styvhet, stavning och...


Mja, fast överlag borde det uppenbarligen läggas mer tid på Stavning... :D


Nja, nu är det väl snarast algoritmen för rättstavning som bör optimeras för HiFi Svengelska, med 99.9% sannolikhet så skrev jag stagning vilket rättstavnings algoritmen förmodligen bedömde som fel med 99.9% sannolikhet och så tänkte någon annan åt mig istället för att lyssna, som blivit så vanligt idag.

Kraniet
 
Inlägg: 12784
Blev medlem: 2003-10-04
Ort: Umeå

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Kraniet » 2025-03-12 15:44

Sand och blykulor osv är ju också populärt när det kommer till lådor. Är om inte annat bra för om man vill ha en utmaning när lådorna ska flyttas. :D
Mvh
Magnus

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Baffel funderingar.

Inläggav jansch » 2025-03-12 19:25

I-or skrev:Att lådans massa bör motsvara 1000 gånger elementets rörliga massa är ytterligare en HiFi-myt som man kan se lite överallt. Som många lätt räknar ut innebär detta att en hyggligt kapabel basmodul skulle behöva ha en massa runt 200 kg...

I praktiken räcker det dock utan problem med 100 gånger och egentligen finns ingen anledning till att man inte skulle kunna komma ned mot kanske 30 gånger förutsatt att böjstyvheten är så hög att det endast handlar om stelkroppsrörelser. Gränsen går egentligen först när lådan rör sig så mycket att man påtagligt tappar ljudtryck via Newtons tredje lag (verkan och motverkan). Till slut blir friktionskraften mot underlaget också en faktor för att lådan inte ska dansa iväg längs golvet när man drar på lite (detta problem råkar man inte sällan på för små/lätta men ändå kapabla portabla högtalare). Med två motstående element med motsatt polaritet kan lådan principiellt sett t.o.m. vara masslös om man löser styvheten på något magiskt sätt.

I praktiken kan man alltså glömma eventuella problem orsakade av stelkroppsrörelser och istället enbart se till att enligt ovan ha rimlig kontroll på böjresonanser i lådväggarna.

Små hål kan producera massor av distorsion eftersom strömningshastigheterna i hålen blir rejält höga så det gäller att inte slarva. Gnekande lådor beror på omfattande stick-slip mellan de kopplade ytorna, vilket man naturligtvis får se till att undvika.


Och dessutom.....
Handlar det om bastoner, när högtalaren i praktiken är rundstrålande (högtalarens dimensioner är väsentligt mindre än våglängden) spelar det ingen större roll* om membranet rör sig eller lådan, eller båda som sker i normalfallet. Högtalaren kommer att bete sig som en "rundstrålare" ("atmende Kugel" på tyska, vet inte hur man översätter det).

* endast om trögheten i lådans förskjutning/förflyttning är icke linjär uppstår distorsion.
Jämför med högtalarelementets "fjäder", D v s i huvudsak spindeln och magnetgapet, som inte har en "fast fjäderkonstant".

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-13 13:17

Visst, förutsatt att man i resonemanget ovan byter ut magnetgapet mot surrounden. Motorn uppvisar förstås olinjäriteter, men har inte fjäderegenskaper.

I praktiken kan man dock försumma eventuell distorsion från någorlunda normala stelkroppsrörelser, då lådan typiskt rör sig minst några hundra gånger mindre än konen och inkluderande en större area därför ger ett relativt ljudtrycksbidrag om i runda slängar -40 dB . Även med groteska olinjäriteter för fötterna (t.ex. via stick-slip) blir denna inverkan därför minimal jämfört med konens olinjäriteter.

Som jag var inne på ovan uppstår hörbara distorsionsproblem först när högtalaren studsar på golvet och olinjärt exciterar detta, men sådana problem är ovanliga och dessutom lätt åtgärdade via elastiska fötter.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
Chris71
 
Inlägg: 1399
Blev medlem: 2012-07-15

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Chris71 » 2025-03-13 14:20

I-or skrev:Visst, förutsatt att man i resonemanget ovan byter ut magnetgapet mot surrounden. Motorn uppvisar förstås olinjäriteter, men har inte fjäderegenskaper.

I praktiken kan man dock försumma eventuell distorsion från någorlunda normala stelkroppsrörelser, då lådan typiskt rör sig minst några hundra gånger mindre än konen och inkluderande en större area därför ger ett relativt ljudtrycksbidrag om i runda slängar -40 dB . Även med groteska olinjäriteter för fötterna (t.ex. via stick-slip) blir denna inverkan därför minimal jämfört med konens olinjäriteter.

Som jag var inne på ovan uppstår hörbara distorsionsproblem först när högtalaren studsar på golvet och olinjärt exciterar detta, men sådana problem är ovanliga och dessutom lätt åtgärdade via elastiska fötter.


Så som en mellantid för betraktelser, lådans egenskap påverkas mer av styvhet än den fysiska vikten så länge den är tung nog att stå stil.
Baffeln har i sig inga unika krav gällande styvhet över andra sidor av lådan.
Dämpning av enskilda resonanser är av låg nytta och kräver stor kunskap varför en stabil låda av enkel konstruktion förmodligen leverera bra nog.
Punktvis insatser för öka dämpning ger tillika förmodligen mindre effekt än vad man hoppas.

Skulle man kunna anta att B&W inte var helt fel ute med sina matrix konstruktioner som rimligtvis ger en väldigt styv konstruktion i förhållande till vikt, men det får mig att fundera på om Maarten gjort det ännu bättre eller bara krånglat till den med en monocoque i kolfiber för att uppnå liknande resultat.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-13 15:31

B&W:s Matrix-lösningar får nog sägas vara overkill, men principen styvt och inte mer än nödvändigt tungt är inte fel. Kolfiberkomposit har i sammanhanget onödigt hög E-modul men även en låg förlustfaktor och det går lika bra med MDF med några avstyvningar i form av ramar (gärna av trä eftersom detta blir lite smidigare) om lådan är medelstor eller större. För små lådor är det i praktiken omöjligt att uppnå hörbarhet för strukturljudet.

Förlustfaktorn η är lika viktig som massan vid resonans eftersom den mekaniska mobiliteten i ett enfrihetsgradssystem är inverst proportionell mot m*η. De reaktiva termerna från fjäderkonstant och massa tar ut varandra - det är detta som leder till resonans. För låga frekvenser, en bit under den första böjmoden, spelar dock vare sig massa eller förlustfaktor någon roll, vilket är skälet till att basmodullådor bara behöver vara styva.

MDF har relativt hög förlustfaktor, vilket är en stor fördel relativt många andra material. Om man som t.ex. Magico använder aluminium så måste konstruktionen skruvas ihop för att balansera den låga materialförlustfaktorn via friktionsförluster i kopplingarna.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Baffel funderingar.

Inläggav jansch » 2025-03-13 22:51

I-or skrev:Visst, förutsatt att man i resonemanget ovan byter ut magnetgapet mot surrounden. Motorn uppvisar förstås olinjäriteter, men har inte fjäderegenskaper.

I praktiken kan man dock försumma eventuell distorsion från någorlunda normala stelkroppsrörelser, då lådan typiskt rör sig minst några hundra gånger mindre än konen och inkluderande en större area därför ger ett relativt ljudtrycksbidrag om i runda slängar -40 dB . Även med groteska olinjäriteter för fötterna (t.ex. via stick-slip) blir denna inverkan därför minimal jämfört med konens olinjäriteter.

Som jag var inne på ovan uppstår hörbara distorsionsproblem först när högtalaren studsar på golvet och olinjärt exciterar detta, men sådana problem är ovanliga och dessutom lätt åtgärdade via elastiska fötter.


Oj.... det blev fort och fel där på nåt sätt. Alltså i mitt inlägg...

MacBruce
 
Inlägg: 3694
Blev medlem: 2007-10-29

Re: Baffel funderingar.

Inläggav MacBruce » 2025-03-20 02:42

I-or skrev:Visst, förutsatt att man i resonemanget ovan byter ut magnetgapet mot surrounden. Motorn uppvisar förstås olinjäriteter, men har inte fjäderegenskaper.

I praktiken kan man dock försumma eventuell distorsion från någorlunda normala stelkroppsrörelser, då lådan typiskt rör sig minst några hundra gånger mindre än konen och inkluderande en större area därför ger ett relativt ljudtrycksbidrag om i runda slängar -40 dB . Även med groteska olinjäriteter för fötterna (t.ex. via stick-slip) blir denna inverkan därför minimal jämfört med konens olinjäriteter.

Som jag var inne på ovan uppstår hörbara distorsionsproblem först när högtalaren studsar på golvet och olinjärt exciterar detta, men sådana problem är ovanliga och dessutom lätt åtgärdade via elastiska fötter.


! "Pedagogik överträffar ofta kunskaper" ! (Inte för att jag underskattar *I-ors" kunskaper – är väl bäst att tillfoga!).
Antropomorfiera mera!
Det är skönt att kunna tekniken. — TfA.
Medlem av ABC-klubben, http://www.abc.se

Användarvisningsbild
Prozac
 
Inlägg: 773
Blev medlem: 2003-09-25
Ort: Väster om Sthlm

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Prozac » 2025-03-21 11:51

I-or skrev:"Stämgaffeleffekten" har tyvärr ingenting med verkligheten att göra.

Återigen: de moder som i ovanliga fall kan uppnå hörbarhet är globala, vilket innebär att samtliga väggar bildar ett strukturdynamiskt system. Alla väggar rör sig alltså tillsammans, men inte nödvändigtvis i fas och lika mycket. Man erhåller för varje mod en modal (ekvivalent) massa, styvhet och dämpning som beror på egenskaperna för hela systemet. Ibland kan man läsa ogenomtänkta påståenden om att strukturljudbidrag från baffeln skulle vara ett större problem än övriga ytor, men så är inte fallet eftersom rummet reflekterar bidragen från övriga ytor på samma sätt som från elementen. Typiskt hamnar hörbara strukturresonanser runt 125-250 Hz, vilket är ett frekvensområde, där hörseln har svårt att separera direktbidrag från rumsbidrag.

Skälet till att bakväggen under vissa förutsättningar kan ge upphov till de största strukturljudbidragen är att elementet bidrar med både massa, styvhet och dämpning (via friktionsförluster från skruvförbanden) till baffeln.

För HiFi-högtalare har endast äldre tunnväggiga konstruktioner och stora lådor utan adekvata avstyvningar visat sig kunna uppnå hörbarhet för strukturljudet.


Brukar själv "mjuklimma" lådor dvs använda elastiskt bygglim och låta limfogen mellan mdf-skivor vara nån millimeter tjock. Inga skruvar. Upplever (utan några mätningar) att ljud inte fortplantar sig lika mycket mellan olika lådväggar på det sättet. En myt?
Ha en fortsatt trevlig dag.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-21 12:51

De elastiska kopplingarna mellan väggarna minskar energiflödet till omgivande delar, men innebär även att baffeln rör sig mer eftersom vibrationsenergin inte har någonstans att ta vägen. Man kan även se det som att väggarna blir strukturdynamiskt avkopplade från varandra och i viss grad kan anses uppträda som fri-fria plattor (alltså plattor som svävar fritt i rymden). Väggarna exciteras dock inte bara mekaniskt direkt via elementet utan även akustiskt via ljudtrycket i lådan.

Med ett sådant upplägg tappar man en hel del styvhet, vilket till viss del möjligen kan uppvägas av en högre förlustfaktor. Nettot blir dock att risken för hörbart strukturljud ökar.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
Prozac
 
Inlägg: 773
Blev medlem: 2003-09-25
Ort: Väster om Sthlm

Re: Baffel funderingar.

Inläggav Prozac » 2025-03-21 14:56

I-or skrev:De elastiska kopplingarna mellan väggarna minskar energiflödet till omgivande delar, men innebär även att baffeln rör sig mer eftersom vibrationsenergin inte har någonstans att ta vägen. Man kan även se det som att väggarna blir strukturdynamiskt avkopplade från varandra och i viss grad kan anses uppträda som fri-fria plattor (alltså plattor som svävar fritt i rymden). Väggarna exciteras dock inte bara mekaniskt direkt via elementet utan även akustiskt via ljudtrycket i lådan.

Med ett sådant upplägg tappar man en hel del styvhet, vilket till viss del möjligen kan uppvägas av en högre förlustfaktor. Nettot blir dock att risken för hörbart strukturljud ökar.


Intressant. Det jag tyckte mig höra när jag tidigare skruvade ihop lådorna var att nån enskild ton resonerade i hela lådan och blev tydligare hörbar. Med mjuklimning smetas (i tid?)/absorberas(?) resonanserna i lådans mdf-skivor ut och blir inte lika hörbara. Med det sagt blir fogarna väldigt starka, slänger man lådorna i återvinningen och den stora metallrullen krossar lådan är det sällan i limfogen det går sönder först.
Ha en fortsatt trevlig dag.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 7648
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Baffel funderingar.

Inläggav I-or » 2025-03-21 16:12

Det bör betonas att resonemangen fortfarande gäller för fullspektrumkonstruktioner. Basmoduler uppvisar normalt inga strukturresonanser i passbandet och är därför i praktiken immuna mot hörbart strukturljud.

När resonanser uppstår så kommer strukturljudbidraget att avklinga långsammare än elementbidraget. Med en hög förlustfaktor sker avklingningen snabbare men detta gäller även om resonansfrekvensen ökar (d.v.s. om styvheten är hög och massan låg). Amplituden sjunker med ökande massa. Dessutom kommer modformen att avgöra i vilken utsträckning som lådväggarna svänger i fas.

Problemet är alltså ganska komplext men som tur är behöver man som GDS:are inte fundera alltför mycket på detta även om horder av strukturdynamiker och akustiker dagligen sliter sitt hår med besläktade frågor (inte avklingning, men strukturrelaterat buller som har samma underliggande fysik) för att göra bilar, flygplan, vitvaror och alla möjliga andra maskiner någorlunda tysta.

Typiskt har MDF-konstruktioner tillräckligt hög förlustfaktor, tillräcklig styvhet och tillräcklig massa för att strukturljudet ska vara ohörbart. Material som plast och tunn plywood kan dock ha mindre goda egenskaper för fullspektrumkonstruktioner om lådan är stor, limmad och i avsaknad av adekvata avstyvningar.

Det är vanligen mycket svårt att subjektivt bedöma huruvida man överskrider detektionsgränsen och endast i mycket underdimensionerade konstruktioner blir skillnaderna tydliga. S.k. knacktest är helt meningslösa eftersom exciteringen inte alls överensstämmer med verkliga driftförhållanden. Det är inte heller möjligt att avgöra risken för detektion av strukturljud med någon noggrannhet genom att lyssna med örat mot lådan eller via en skruvmejsel tryckt mot densamma.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik


Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 10 gäster