Fråga angående basreflexrör.

av **matson** » 2004-08-16 21:18

Jag skulle mycket tacksamt ta emot råd angående slitsar istället för portar......finns det några fallgropar?

av **Isidor** » 2004-08-16 21:55

Svante,

I närheten av elementet är luften "störd" p.g.a. elementrörelserna och turbulensen kommer därför lättare igång i porten om den placeras här. Jag är ganska säker på att någon t.o.m. verifierat detta experimentellt i något JAES-paper. Detta gäller speciellt för långslagiga element där partikelhastigheterna i närheten av membranet kan vara avsevärda.

matson,

Slitsar är klart användbara om man ser till att göra dem "platta" nog (se diskussionen tidigare i denna tråd). Men det finns en gräns - man bör nog inte göra höjden mindre än 5 mm eller så för då börjar det laminära strömningsmotståndet (gränsskikt invid väggarna) att bli alltför stort och vi tappar en aning i verkningsgrad. Samma regler gäller självklart för rundning av in- respektive utlopp. Den stora bredden på slitsen gör även att man teoretiskt kan få problem med läckage inifrån lådan från tvärmoder i porten. Detta gäller för frekvenser där våglängden motsvarar ca halva slitsbredden och uppåt. Exempelvis medför en 500 mm bred port att man får se upp från ca 340 Hz (eller egentligen t.o.m. något lägre). Eventuella svårigheter här beror dock helt på element- och portplacering men om man vill vara helt säker så är god mellanfrekvent absorption internt att rekommendera för bredbandslådor (t.ex. via en hygglig klump med glas- eller mineralull mitt i lådan). Rena baslådor klarar sig antagligen bra ändå om man delar rimligt brant.

av **Svante** » 2004-08-16 22:06

Ok. Fasiken vad lurigt det där med turbulens är, egentligen.

Ang. det där med tvärsnittets form, en vid slits skulle vara bättre. Hmm. Vore ett ovalt tvärsnitt bra då. Det känns så, utan de skarpa kanterna som ju en rektangulär slits har?

Och, en sak till, om man har flera portar, bör de mynna nära varann eller långt ifrån varann?

Frågorna blir bara fler och fler, när man går från klarhet till klarhet... :wink:

av **matson** » 2004-08-17 08:37

Tack Isidor!

av **Isidor** » 2004-08-17 20:35

Svante,

Som tidigare nämnts flyttar en riktigt "platt" eller "vid" slits upp det turbulenta området till så höga strömningshastigheter att det inte blir några praktiska nackdelar av kantigheten i tvärsnittet. Jag ser bara två potentiella nackdelar med slitsar, känslighet för tvärmoder och en mer platskrävande portkonstruktion. Bägge två bör kunna hanteras utan större problem i de flesta fall.

För att portarna med säkerhet inte skall störa varandra bör man nog inte placera dem tätare än ett par dm eller så. Man bör också hålla maximalt avstånd till lådans kanter.

av **Svante** » 2004-08-17 21:46

OK, tack Isidor, det var en utbildande diskussion det här.

av **Svante** » 2004-08-18 14:17

AndersJ skrev:Svante det ELAKa kompendiet går det att beställa även utanför KTH, finns det ISBN eller något sådant?

Nu finns nya upplagan att beställa från inst.

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

av **AndersJ** » 2004-08-18 19:45

Trevligt får nog ta och beställa ett ex.

Anders

av **celef** » 2004-08-19 11:43

bosse bildoktor sa att insugningstrattarna på förgasare skall, minst, ha en radie lika med radien på insugningsröret

bosse han kan han

venturi!

av **Slartibartfast** » 2004-08-20 03:25

Om vi ser till dett problemet, så verkar lösningen ligga lite i att kontrollera flödet. Jag har ALLDELES för lite koll på detta för att förstå igentligen, så jag skjuter från höften..

Ett av sätten var i något av exemplena att byta medium, vatten/luft (jag kanske missförstod?) och detta ger ju då olika strömningshastigheter.. givetvis!

Om man då tänker sig att man tar ett rör, och fyller på det med någon sorts dämpull.. borde inte detta adera den resistans som ni pratat om, och därmed sakta ner rörelserna.. och dessutom totalt döda möjligheten att erhålla turbulens i sitt rör?
Om så är fallet, vadför påverkan av Helmholtz resonansen har denna "igenfyllnad" av röret.. då det handlar om "luftens massa" om jag inte missförstått något totalt?

Hoppas att det är givande frågor, och inte bara totala synvillor i era redogörelser som fick mig att anta denna lösningen..

Mvh Jocke

av **Isidor** » 2004-08-20 11:39

Jocke,

Anders exempel om att använda sig av vatten istället för luft handlade om att få bättre praktiska förutsättningar utan att därför förstöra experimentets giltighet. Det är helt avgörande att man får samma typ av strömning som i fullskala trots att man arbetar med ganska små modeller.

Om man fyller porten med ull så minskar mycket riktigt strömningshastigheten, men detta sänker också portens "luftpumpningsförmåga" som i sin tur genererar ljudtrycket i rummet. Det hela handlar egentligen om motsatsen, d.v.s. att utan märkbar påverkan på "luftpumpningen" se till att flödet inte blir okontrollerat (turbulent) vid höga strömningshastigheter (ljudtryck). Följden av ett turbulent flöde i porten blir nämligen kompression, distorsion mm. Man kan t.o.m. se det hela som att man har en basreflexlåda för låga ljudtryck och en sluten låda för höga, vilket naturligtvis inte är bra.

av **Morello** » 2004-08-20 12:03

Ett typexempel på det Isidor tar upp torde vara Wilsson WATT, där portens diameter är blott 2.5 cm och saknar strömningsanpassade mynningar. Även den gamla PUPPY (basdelen) är exempel på detta. Porten var 5 cm samt var besudlad med en invändig fläns.

Har fått portar till mitt bygge (från IÖ). Innerdiameter är 68 mm och mynningarna är NC-frästa

(en port till varje kavitet om 40 liter). Portarna kommer att komprimera svagt omedelbart innan baselementen når sin mekaniska överstyrningsnivå.

av **AndersJ** » 2004-08-20 22:42

Celef

bosse bildoktor sa att insugningstrattarna på förgasare skall, minst, ha en radie lika med radien på insugningsröret

bosse han kan han

Seriösa trattar konar också innåt.

Slartibarfast

Om man då tänker sig att man tar ett rör, och fyller på det med någon sorts dämpull

Är det inte så dynaudios variovent ser ut? Fast vad den skall åstadkomma vet jag inte, men någon annan kanske vet?

Morello

Har fått portar till mitt bygge (från IÖ). Innerdiameter är 68 mm och mynningarna är NC-frästa (en port till varje kavitet om 40 liter). Portarna kommer att komprimera svagt omedelbart innan baselementen når sin mekaniska överstyrningsnivå.

Får man vara nyfiken och fråga vad IÖ tycker är rimliga flödeshastigheter för dessa portar?

Anders

av **Isidor** » 2004-08-20 23:02

Anders,

Nyfiken som jag är modellerade jag Morellos element, låda och port på ett ungefär (jag har inte tillgång till alla parametrar för elementen, men detta är inte heller kritiskt) och såg att det ser ut att stämma riktigt bra med mina dimensioneringsråd ovan. Skam vore väl annars för övrigt.

av **AndersJ** » 2004-08-20 23:16

Isidor:

Det är ju alltid trevligt när flera personer med goda kunskaper har dragit samma slutsatser. Då får man väl tacka för att den ursprungliga frågeställningen har fått ett mycket bra svar.

Anders

av **Svante** » 2004-08-20 23:32

Uppföljarfråga, som kanske borde vara i Morellos tråd: Är det ett extra plus att porten överstyr vis samma nivå som elementet, eller skulle systemet bli (marginellt) bättre med en större port? Jag kan inte bestämma mig om jag tror att överstyrningen av porten i sig kan begränsa membranrörelserna eller nåt, och alltså ge en "snällare" överstyrning av systemet.

av **AndersJ** » 2004-08-21 00:25

Svante:

Tolkar jag dig rätt om jag tänker som så att det du vill uppnå är att porten arbetar inom det laminära området inom elementets linjära x-max för att sedan bli turbulent för att det ökade motståndet skall dämpa konens rörelse utanför det linjära x-maxet? Det är en intressant tanke fast det är nog lite svårt för amatören att få till något sådant.

Anders

av **norman** » 2004-08-21 00:41

AndersJ skrev:...för att sedan bli turbulent för att det ökade motståndet skall dämpa konens rörelse utanför det linjära x-maxet?

fast om man bromsar flödet i porten så kommer elementet röra sig mer. Jämför med en sluten låta och basreflex vid avstämningsfrekvensen.

av **AndersJ** » 2004-08-21 06:58

norman

fast om man bromsar flödet i porten så kommer elementet röra sig mer. Jämför med en sluten låta och basreflex vid avstämningsfrekvensen.

Ja det har du ju faktiskt rätt i. Jag tänkte lite felaktigt på att bromsa konen under denna frekvens där elementet rör sig som mest, men då har vi ju givetvis dåligt drag i porten också.

av **Svante** » 2004-08-21 10:15

Ja, det var ungefär de där funderingarna jag hade också. Om det verkligen är optimalt att de kroknar samtidigt.

Dessutom är ju "samtidigt" någonting som är svårt att uppnå för alla frekvenser, vid fh är det ju porten som överstyr, en bit ovanför (och under) är det elementet. Så jag tycker att optimeringsvillkoren verkar aningen godtyckliga, utöver att jag undrar om man verkligen optimerar ljudet, eller om man bara minimerar portstorleken.

av **Isidor** » 2004-08-21 12:32

Man kan naturligtvis diskutera valet av portöverstyrningsnivå relativt elementöverstyrningsnivå, men det av Morello/IÖ tillämpade kriteriet tycks mig ganska logiskt trots allt. Varför skulle man i det aktuella fallet helt plötsligt kräva lägre distorsion omkring 20-30 Hz än vid 30-40 Hz? Egentligen medför olinjäriteterna i ett normalt element att man måste acceptera tilltagande distorsion (speciellt andra- och tredjeton) med sjunkande frekvens och detta faktum överensstämmer ganska bra med hörselns sjunkande distorsionskänslighet som tur är.

Är man bara ute efter att minimera portdistorsionen så finns det naturligtvis ingen övre gräns för portens tvärsnittsarea. I praktiken blir det förstås värre då portlängden kan bli ganska problematisk att hantera uppåt någon meter eller så.

av **Svante** » 2004-08-21 12:50

...men det finns ingen mekanism som får högtalaren att uppföra sig "bättre" med en port som blir överstyrd vid samma nivå? Ibland låter det så, som om det vore en delikat balansgång.

Sen finns det väl orsaker att acceptera högre eller lägre dist vid olika frekvenser, som programmaterialets halt av dessa respektive frekvenser, "room gain", etc, men jag håller med om att en rimlig design håller disten någorlunda konstant för alla frekvenser. Men en faktor 2 hit eller dit är inte svår att ursäkta, tycker jag, tror jag.

av **Isidor** » 2004-08-21 13:56

Svante,

...men det finns ingen mekanism som får högtalaren att uppföra sig "bättre" med en port som blir överstyrd vid samma nivå? Ibland låter det så, som om det vore en delikat balansgång.

Nä, det finns det knappast. Jag tycker också att det genomgående inom audioområdet pratas alldeles för mycket om att man har valt exakt rätt medelväg, teknisk lösning o.s.v. när det trots allt handlar om enorma mängder godtycke. Många lösningar finns det helt klart goda fysikaliska argument för, men att därifrån hävda att man har kommit fram till en optimal kompromiss är oftast väl magstarkt.

Att minimera distorsionen överlag är en bra utgångspunkt och även något jag har tagit fasta på själv i de monsterhögtalare jag för närvarande bygger. Någorlunda frekvensoberoende egenskaper kan man nog med viss möda uppnå för låga till medelhöga nivåer (vanligtvis fortfarande med en viss stigning mot lägre frekvenser), men för höga nivåer måste man i praktiken alltid acceptera klart högre värden vid riktigt låga frekvenser. Nu är det i och för sig inte säkert att denna distorsion är så pass illa som den först kan se ut eftersom den tenderar att vara klart dominerad av låga deltoner som är lite hörselvänligare. Fett och runt istället för vasst, men icke desto mindre en förvrängning som man bör se till att minimera.

av **patrikf_inaktiv** » 2004-08-21 14:13

Isidor skrev:
"i de monsterhögtalare jag för närvarande bygger."
En liten teaser, snälla!?

av **Svante** » 2004-08-21 14:22

patrikf skrev:Isidor skrev:
"i de monsterhögtalare jag för närvarande bygger."
En liten teaser, snälla!?

Ja! En stor teaser, kanske tom?

av **Kraniet** » 2004-08-22 20:18

vad händer med turbulensen ifall röret avslutas snett? normalt kapar man ju röret rakt men om man kapar med en vinkel vad händer då?

av **Svante** » 2004-08-22 20:33

Detta kanske strömningsexperterna ska svara på, men jag tror att det blir värre med turbulensen, åtminstone på den skarpaste kanten. Om vi tar ett tvärt avslutat rör, så spelar det stor roll hur kanten ser ut, om röret mynnar i en baffel är det mindre benäget att ge en turbulensinnesluten luftstråle, än om kanterna är vinklade bakåt på röret. Riktar vi kanten framåt är vi inne på den vanliga typen av rundning av kanterna som vi pratat om förut. Rätta mig nu Isidor, för lite tunn känns isen... :wink:

Folk som tillverkar orgelpipor vet detta, de vill ju ha en luftstråle som riktas mot en kant på pipan. De lägger stor möda på att få formen på utblåset riktigt, och en del menar att det är där som klangskillnaden mellan trä- och metallpipor ligger. Det blir helt enkelt lite olika geometri där, eftersom man arbetar olika med trä och metall. Hoppsan OT.

av **AndersJ** » 2004-08-23 10:14

Kraniet

vad händer med turbulensen ifall röret avslutas snett? normalt kapar man ju röret rakt men om man kapar med en vinkel vad händer då?

Exakt vad som kommer att hända med turbulensen vågar jag nog inte riktigt svara på. Men det Euler visade med härledningen av den kända Bernullis ekvation är att variationer i trycket styr flödet och luften som rusar fram i röret är något komprimerad jämfört med luften i den kammare som röret mynnar ut i. Är röret då snedkapat så kommer en expansion som medför en trycksänkning att ske när luften når den delen av röret som först öppnar sig mot atmosfären. Trycket kommer alltså att vara lite lägre på den sidan där i vi öppnar än på den sidan där röret fortfarande ha en vägg, vi får då ett flöde som lämna röret med en riktning åt det hållet där snedkapningen sitter. Någon positiv effekt på turbulensen tror jag knappast att vi kan räkna med, för med lite otur kan vi nog räkna med att vi nu kan addera nya varianter av avlösning till de vi får i det tvärt avkapade röret.

Anders

av **Svante** » 2004-08-23 11:21

Hmm. Sade inte Bernoulli att trycket blir lägre vid högre strömningshastighet, dvs i röret?

av **AndersJ** » 2004-08-23 13:10

Svante

Hmm. Sade inte Bernoulli att trycket blir lägre vid högre strömningshastighet, dvs i röret?

Syftar man på personen Daniel Bernulli så sa han nog inte mycket eftersom han enligt uppgift aldrig var pappa till ekvationen.

Syftar man på ekvationen så är det så att om man känner hastigheten i en punkt och exempelvis totaltrycket så kan man som du säger beräkna de andra trycken. Men vi måste då veta vilket tryck vi beräknar och hålla isär dessa. För vi har ju totaltryck, statiskt och dynamiskt tryck. Men rent fysikaliskt är det så att det alltid är en tryckskillnad som ger upphov till en hastighetsskillnad inte tvärt om, dvs det går alltid att hitta en mekanism som ger en tryckskillnad om hastigheten ändrar sig i fluiden. Jämför med en slang du fyller med vatten, vattnet kommer att strömma från den delen där ytan ligger högst och till den delen där ytan ligger lägre, trycket här ges ju av densitet*höjd*G. Samma sak gäller om du förbinder två volymer med ett rör och har två olika tryck i dessa, flödet kommer att gå i riktning från det höga till det låga trycket.

Det som händer är att i volym V1 är trycket större än i volym V2, vi ser nu till vårat totala tryck som vid stillastående strömning är detsamma som det statiska trycket. Eftersom trycket i V1 >V2 så börjar fluiden strömma till V2. När fluiden sätts i rörelse så kommer det dynamiska trycket att börja öka från att ha varit 0, nu sjunker vårat statiska tryck eftersom Ttot=Tstat+Tdyn=konstant. Vi kan ju inte få ett hur stort dynamist tryck som hellst eftersom skillnaden i i totaltryck inte är oändligt och därmed inte heller hastigheten eftersom det krävs en tryckskillnad mellan V1 och V2 för att driva flödet. Den största flödeshastigheten vi kan få i vårat rör som i detta fall är den minsta areasektionen mellan V1 och V2 är Mach=1. Dvs om tryckskillnaden är tillräckligt stor så når vi ljudhastigheten men ej däröver. Minsta sektion, dvs den minsta arean som fluiden skall förbi. Vi kan öka massflödet genom att ha stor tryckskillnad mellan V1 och V2 men hastighetn blir bara ljudets. Vill vi ha högre strömningshastighet än ljudets får vi använda oss av divergerande dysor, som på motorutloppet på exempelvis ett viggen eller dysan på en raketmotor. För när vi expanderar(sänker trycket) en strömmande komprimerad fluid så stiger dess hastighet.

Hoppas att det blev någorlunda begripligt det där.

Anders