Examensarbete - högtalarkabinett

av **Almen** » 2007-02-22 20:17

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

av **Kaffekoppen** » 2007-02-22 20:21

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?

av **paa** » 2007-02-22 20:46

Kaffekoppen skrev: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.

av **Kaffekoppen** » 2007-02-22 21:04

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

av **paa** » 2007-02-22 22:09

Kaffekoppen skrev: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).

av **Kaffekoppen** » 2007-02-22 22:36

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:
Bild

Finns på http://www.koskisen.com/
och heter Koskisound...

av **paa** » 2007-02-22 23:29

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

av **laserfox** » 2007-03-12 12:03

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?

av **ollemirsch** » 2007-03-21 22:39

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.

av **Material** » 2007-03-22 11:26

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.

av **paa** » 2007-03-22 15:53

laserfox skrev: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.

av **laserfox** » 2007-03-30 15:09

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...
Bild

av **Kaffekoppen** » 2007-03-30 16:14

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

av **laserfox** » 2007-03-30 17:24

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

av **luminous** » 2007-03-30 17:46

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?

av **niclas** » 2007-03-30 17:49

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!

av **laserfox** » 2007-03-30 18:15

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!
Bild

Accelerometern

Bild

Låda å mätutrustning

Bild

Låda Framifrån

av **lasselite** » 2007-03-30 18:49

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 :wink:

av **DQ-20** » 2007-03-30 21:44

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

av **luminous** » 2007-03-31 00:07

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? :wink:

av **Svante** » 2007-03-31 10:13

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

laserfox skrev: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!

av **Kraniet** » 2007-03-31 19:15

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..

av **Leo** » 2007-03-31 19:41

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

av **laserfox** » 2007-04-02 12:55

>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

av **laserfox** » 2007-04-02 13:05

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

av **Thomas_A** » 2007-04-02 13:08

"Vattenfallsdiagram" kanske.

av **laserfox** » 2007-04-02 13:15

Thomas_A "Vattenfallsdiagram" kanske.

nu är jag inte riktigt med på vad du menar?

av **Thomas_A** » 2007-04-02 13:25

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

av **laserfox** » 2007-04-02 13:32

>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...

av **Kaffekoppen** » 2007-04-02 13:50

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...