En fundering i hängmattan...

[PeterAkemark]

Jo, jag kom att tänka på att alla Carlsson-högtalare som jag ägt eller äger är av basreflextyp och skall placeras i lyssningsrummet så att de optimalt utnyttjar rumsbidraget eller "room gain". Så långt är allt frid och fröjd tills jag kontrollerar hur många dB/oktav som denna "room gain" egentligen bidrar med. Finner att kurvan som Basta! använder lutar med knappt 6dB/oktav. Alltså borde en högtalare av 2:a ordningen dvs sluten låda kunna tillgodogöra sig "room gain" bättre än en basreflex låda. En sådan faller ju med 18 dB eller mer per oktav beroende på hur den är avstämd. Alltså vad var det som fick Stig Carlsson att välja den mindre optimala lådtypen före den slutna (som borde vara mer optimal tycker jag). Och är det sedan dess bara av slenterian som många tillverkare/hembyggare använder en basreflex istället för en sluten låda i sina konstruktioner.

Alltså, så här i hängmattan medan grannen svettas med sin gräsklippare. +24 grader i skuggan, hallonen smälter i munnen. Livet är bra skönt stundtals.

[paa]

Ken Kantor skrev nångång ungefär så här:
Sluten låda är bäst men kräver stora långslagiga element för att komma till sin rätt, och basreflex ger en bättre kompromiss under 10" storlek.

[nolimitsoya]

Det finns ju ett par här som menar att man inte får tillgodoräkna sig hela det där lyftet i alla fall...
Bland andra Öhman och Svante, tror jag mig minnas.

Poängen med basreflex är att man kan göra systemet mindre och mer ljudtryckskapabelt utan att det egentligen kostar något extra. Att kurvan faller brant under avstämningen spelar ingen roll, om man ändå lägger avstämningen under den lägsta frekvens man vill kunna spela. Hur kurvan från lådresonanstoppen till postresonansen ser ut kan man ju bestämma lite hur som helst, så att få en basreflexlåda som rullar av som en sluten låda ner till en given frekvens är inga problem.
Den kommer kunna dista mindre, kunna spela högre och ta mindre plats också.

[celef]

det här med room-gain och hur man dimensionerar baslådor är verkligen intressant. jag tror den slutna lådan har för brant avrullning som roomgainet inte förmår att fylla igen. en basreflexlåda avstämd väldigt låg får en betydligt flackare avrullning ovanför avstämningsfrekvensen, under denna frekvens faller det av brant. och sedan ska man få in en psykoakustiskt rätt avvikelse från snörrät tonkurva och då blir det grekiska

[RogerGustavsson]

Från www.linkwitzlab.com

At frequencies below the lowest room resonance the sound pressure will increase at a rate of 12 dB/oct for a closed box speaker that is flat under anechoic conditions, assuming that the room is completely closed and its surfaces are rigid. This case has some significance for the interior of automobiles. Under the same circumstances the sound from a dipole speaker will stay flat.
Domestic listening spaces are seldom completely closed, nor are sheet rock walls rigid, making a prediction of very low frequency in-room response extremely difficult.

Rummets bashöjning börjar rätt långt ner i frekvens i de flesta rum. I mitt rum ligger resonansen vid 34 Hz och då krävs det rätt rejäla slutna system för att matcha högtalare och rum.

[PeterAkemark]

Att underavstämma en basreflexlåda är ju naturligtvis ett sätt, men det är enligt mig en tvivelaktig metod. Den kategori av hp-filter som åstakommes liknar ju ett 4:e ordningens Chebysheff filter + rummet dvs ett 5:e ordningens dito. Filterkategorin har ju som bekant rätt dåliga transientegenskaper och torde dessutom uppvisa rätt tvivelaktig grupptidsfördröjning (50mS).
Att basreflexen har högre verkningsgrad är ju känt men det innebär inte att de automatiskt kan generera höga ljudtryck! Samtidigt så så påminner jag mig att ex. vis OA-5 och OA-116 var konstruktioner med lådvolymer omkring 45 liter. Och jämförelsevis så har en sluten låda från samma tidsperiod, en AR-3a, ungefär samma volym och bandbredd. Jag lutar åt uppfattningen att det borde vara mer naturligt med en sluten låda än en basreflex för att kunna utnyttja rumsbidraget fullt ut eller i alla fall så mycket som möjligt.

Så hur tänkte SC egentligen, hade han kunskaper som vi inte känner till idag eller bortsett ifrån i vår strävan att åstakomma något annat?

Åter i hängmatta efter en kortare sejour i potatislandet. +22 grader i skuggan, inga hallon idag. Skall nog koka en rabarberkompott till efterrätt i kväll.

[MagnusÖstberg]

Nu vet jag inte riktigt hur du tänker, ett underavstämt system har ju väldigt fina grupplöptider och transientegenskaper, inte långt ifrån ett slutet system...

Alla Inos basmoduler är underavstämda och faller av fint för att tillsammans med rumstillskottet ge en så adekvat återgivning som möjligt.

Vill man dock ner till DC krävs aktivt kompenserade slutna lådor i massor.

Basreflexlösningarna i Carlssonhögtalarna är ju kompromisser såklart, OA51 har en alldeles för liten låda tex..

[petersteindl]

Nu vet jag inte riktigt hur du tänker, ett underavstämt system har ju väldigt fina grupplöptider och transientegenskaper, inte långt ifrån ett slutet system...

Alla Inos basmoduler är underavstämda och faller av fint för att tillsammans med rumstillskottet ge en så adekvat återgivning som möjligt.

Vill man dock ner till DC krävs aktivt kompenserade slutna lådor i massor.

Basreflexlösningarna i Carlssonhögtalarna är ju kompromisser såklart, OA51 har en alldeles för liten låda tex..

Stig Carlsson jobbade med sin basreflexprincip som han patenterade 1953. Han införde strömningsmotstånd och fick då mindre låda än annars.

[MagnusÖstberg]

OA51 är fortfarande för lite, trots filten..

[Frodrak]

OA51 är fortfarande för lite, trots filten..

Filt? Var finns den?

[roggaro]

filt 53................ då föddes jag

EDIT: håller med salig Stig att på vägens gång har man varit utsatt för alltför mycket oljud

vila vid dina källor PeterAkemark

[faulhund]

Hej Peter,
Ja, hur stort room gain egentligen ska vara, kan man ju filosofera om ute i det fria ...
Man kan börja med mycket förenklande antaganden. En populariserande framställning är Ulf Rosenbergs berömda RT-artikel om "popboxen" 1964. Och man kan förmoda att materialet från "forskningen" återanvänts i denna, för det är Stig Carlsson man åberopar.
Med approximationerna (som fig. 2 antyder) att

högtalaren är en punktkälla
som relekteras i en, två eller tre väggar (golv)
avståndet är stort till lyssningsplatsen jämfört med vägskillnaden

får man en höjning om +6 dB vid mycket låga frekvenser, utsläckning* när vägskillnaden är halva våglängden och vid högre frekvenser ett fortsatt kamfilterbeteende, där medeleffekten är +3 dB (om jag tänkt rätt).
Budskapet i kurvorna (men inte så tydligt i texten, som talar om "ca 5 dB" (vid 80 Hz?)) är att det ska vara olika avstånd till begränsningsytorna, så att utsläckningarna inte blir fullständiga. (Obs., Roger, att KTHs mätrum hade tre reflekterande och tre dämpande väggar, tror jag, så att det inte var fråga om rumsresonanser.) Helt klart är detta en liten lutning, om de 3 decibelen per dimension är utspridda i frekvens, så "så och så många dB per oktav" kan man inte tala om. En sluten låda tycker jag har för få frihetsgrader för att kunna anpassas - dess kurva blir bara mer rundad vid ökad dämpning - men just en basreflexlåda kan ge en sådan karaktäristik inom ett begrändat frekvensområde om den "carlssondimensioneras". D.v.s. boxvolymen Vb ska vara liten i förhållande till ekvivalenta volymen+ Vas, så att den slutna resonansen fc går upp väsentligt över systemresonansen fs. Då kan man få detta långsamma fall vid fc och däröver med lämplig dämpning. Ett exempel på en sådan modelldimensionering skulle kunna vara den "No. 28" i den artikel av Keele jag nämnde vid vår diskussion om "OA-5k" på Planeten. (Jag använder nu artikeln som lathund. Obs. att min nick är en medveten felöversättning av det ordet!) Denna har med Vb=0,53*Vas en avstämning vid 0,97*fs. Med rätt dämpning, Qts=0,33, (inte så mycket undersavstämning, Peter) skulle den behöva en första ordningens korrektion ("shelf-filter") med +3 dB vid 1,03*fs (alltså +6 dB vid f -> 0) för att bli "flat". (Så vitt jag kan interpretera är det exakt samma resonemang hos Karl-Erik Ståhl i artikeln om "Mini-10", 1976. Men den är mer extremt "carlssondimensionerad" med sina ynka 10 l, att denna korrektion införts i förstärkaren tillika.)
Obs. att jag inte påstår att Sankt Stig fört det ytterst förenklade resonanmanget ovan. Kanske satte han sig med sin stora erfarenhet helt över teorierna, vad vet jag. Men det är väl åtminstone pedagogiskt riktigt att börja med idealiseringarna, eller vad säger Svante? Någon litteratur om hur room gain verkligen ser ut har jag inte till hands just nu. Och sedan kommen ju diffraktionen vid baffelns kanter till, som man i RT-artikeln bara säger minimerats genom att baffeln gjorts liten in förhållande till konarean(?).
Philips gav några andra alternativ i sina största aktiva MFB-högtalare. Filtret för position correction "back against wall" sänker till -6 db kring 60 Hz (vanlig andra ordningen kurva), "on floor" till -6 db kring 200 Hz (likadant) medan "side against wall" är plattare: -3 dB mellan 55 och 160 Hz.
Fotnötter måste jag ha liksom IÖ :
*=Utsläckningarna är ju idealt noder för trycket. Men det som man mäter med mikrofon tycker jag inte att man upplever. Är öronen tillsammans tillräckligt tryckgradient- eller hastighetskänsliga för att man ska höra att tonen finns, fast "på andra ställen" (mycket okvalificerat resonemang ...)? Men jag tänker nog leva med rumsresonanserna, för att försöka kompensera dem med koncentrerade element (elektriska eller mekaniska) lär inte vara så lyckat för transientbeteendet.
+=Det är det som gör det svårt att hitta ersättare för 9710. Moderna element har sällan Vas uppemot 100 l; de är gjorda för mindre lådor ... Att resonansen är lägre nuförtiden är i första påseendet trevligt - vi kan få en ännu lägre gränsfrekvens - men då skulle Vas vara ännu mycket större för att ge en fc i det område, där rumsinverkan sätter in. Så hur man vänder sig ...
Ha det bra!

[Svante]

Både ett basreflexsystem och ett slutet system lutar med... 0 dB/oktav. I det område de är tänkta att användas. Under området de är tänkta att användas lutar de med 24 resp 12 dB/oktav.

I området däremellan lutar de med något annat. Basreflexsystemet kan ganska enkelt fås att luta med tex 6 dB/oktav (eller 3 eller inom ett begränsat område, och detta kan användas för att motverka rummets bidrag. Vill man se hur det funkar så kan man ta ett butterworthdimensionerat basreflexsystem (Qts=0,383, Vas/Vb=1,4, fs=fp) och sänka fp så att systemet blir underavstämt. Då lutar den lägsta basen svagt nedåt.

[faulhund]

Tack Svante,
Du är tydligen alltid här ...

Då lutar den lägsta basen svagt nedåt.

Och om man vill utöka frekvensområdet med den svaga lutningen, är det väl rätt att man måste öka koefficienten för andra ordningens term, k2 i din fina härledning, eller? Och då är det lika effektivt att höja ditt kappa=Cs/Cv=Vas/Vb(=Keele's alpha) som att underavstämma med faktorn "gamma i kvadrat". Det är det som är mitt problem: Att hitta element med stort Vas nuförtiden. De har ju redan så låg fs, att jag inte kommer upp i de frekvenser som i alla fall Stig menade att rumsbidraget sätter in vid, ca 150 Hz(?).
Hej då / Thomas
PS. Skillnaden mellan olika dämpningar verkar vara störst vid den slutna resonansen, fc, och den frihetsgraden att ändra Qes tycker jag är trevlig att ha. DS

[Frodrak]

OA51 är fortfarande för lite, trots filten..

Filt? Var finns den?

Igen, var finns den filten?

[flygarjanne]

undra om han inte menar den interna dämpningen i kammaren närmast basen ??

inte filt men ändå..

janne

[MagnusÖstberg]

jo

[IngOehman]

Jo, jag kom att tänka på att alla Carlsson-högtalare som jag ägt eller äger är av basreflextyp och skall placeras i lyssningsrummet så att de optimalt utnyttjar rumsbidraget eller "room gain". Så långt är allt frid och fröjd tills jag kontrollerar hur många dB/oktav som denna "room gain" egentligen bidrar med. Finner att kurvan som Basta! använder lutar med knappt 6dB/oktav. Alltså borde en högtalare av 2:a ordningen dvs sluten låda kunna tillgodogöra sig "room gain" bättre än en basreflex låda. En sådan faller ju med 18 dB eller mer per oktav beroende på hur den är avstämd. Alltså vad var det som fick Stig Carlsson att välja den mindre optimala lådtypen före den slutna (som borde vara mer optimal tycker jag). Och är det sedan dess bara av slenterian som många tillverkare/hembyggare använder en basreflex istället för en sluten låda i sina konstruktioner.

Alltså, så här i hängmattan medan grannen svettas med sin gräsklippare. +24 grader i skuggan, hallonen smälter i munnen. Livet är bra skönt stundtals.

Några synpunkter på det ovanstående:

1. Room gain följer ingen enkel kurva, och är i allra högsta grad placerings-
beroende vid andra frekvenser än de allra lägsta.

2. Endast i absolut täta rum finner man att EN av komponenterna som ut-
gör room gain: kavitetseffekten - eller om man föredrar - reflexionernas
oändliga upprepande, ger en stigning av 12 dB per oktav.
Den effekten är dock ordentligt märkbar endast under såsådär 20-25 Hz i de
flesta rum, så det är inte primärt den stigningen som man behöver räkna in i
högtalarkonstruktionen, utan snarare de som beror på "de tidiga reflexerna",
om det terminologiska missbruket ursäktas.
Det är alltså ett högre frekvensregister än det, där den där 12 dB/oktaviga
stigningen råder, i teoretiskt heltäta och oflexande rum (som inte finns). Vi
talar om registret 20 - 200 Hz, i vissa fall 20 - 500 Hz.

3. Room gain är en mycket komplex historia, om man talar om den som man
kan registrera med omni-mikrofon vid lyssningsplats. Det är bara en del av
det man kan mäta där som har med upplevelsen av ljudet från högtalarna
att göra (psykoakustiskt) vilket i sin tur betyder att högtalarna inte bör
kompenseras för det som en sådan mätning registrerar.

4. Jag använder basreflex i rätt många konstruktioner, men jag försäkrar att
jag inte gör det av slentrian.

5. En basreflexlåda faller normalt snarare med 24 dB/oktav långt under sin
avstämningsfrekvens, inte 18 dB/oktav. Men det är inte riktigt sant i när-
fältet och sett till energiutstrålningen i rum, då det faktiskt blir mindre än
24 dB/oktav. Det är dock svårt att sätta en siffra på det eftersom det
beror på basreflexlådans utformning.

6. Jag avser gå igenom de flesta aspekter runt de här frågorna på den före-
läsning som jag lovat hålla i höst.


Vh, iö

[IngOehman]

Nu vet jag inte riktigt hur du tänker, ett underavstämt system har ju väldigt fina grupplöptider och transientegenskaper, inte långt ifrån ett slutet system...

Alla Inos basmoduler är underavstämda och faller av fint för att tillsammans med rumstillskottet ge en så adekvat återgivning som möjligt.

Vill man dock ner till DC krävs aktivt kompenserade slutna lådor i massor.

Basreflexlösningarna i Carlssonhögtalarna är ju kompromisser såklart, OA51 har en alldeles för liten låda tex..

Stig Carlsson jobbade med sin basreflexprincip som han patenterade 1953. Han införde strömningsmotstånd och fick då mindre låda än annars.

Njae...

Vill nog utfärda en försiktig förenklingsvarning här.


Utgår man ifrån Stigs lite rudimentära (men mycket tidiga, läs; pre-T/S)
egna matematiska formler för högtalarberäkningar, så är volymparametern
han hittade på INTE knuten till dämpningen överhuvudtaget, och det som
strömningsdämpningen gjorde var alltså bara att jämna ut tonkurvans av
undermålig dämpning ursakade puckel i mellanbasen.

Dock hjälpte den inte, utan snarare ställde den faktiskt till förutsättningarna
för att nå den prestandaprodukt som en ideal högtalare av basreflexrincipen
kan nå med avseende på samverkan mellan "lådlitenhet", 1/fu och verknings-
grad.


Kort sagt: Om istället den elektromagnetiska dämpningen hade manipul-
erats genom faktisk motoromdimensionering, så hade man med samma undre
gränsfrekvens och känslighet - kunnat använda en mindre låda.

Man kan säga samma sak som: Strömningsdämpningen (alltså manipulering
av Dm-parametern) gjorde faktiskt att man behövde använda en STÖRRE
låda för att uppnå den aktuella verkningsgraden och undre gränsfrekvensen,
jämfört med om rätt parameter (Bl och Mm) hade manipulerats.

Men visst kan man säga att strömningsdämpningen medgav bruk av mindre
låda "med de givna elementen" - men då tycker jag man skall inludera att
det skedde på bekostnad av undre gränsfrekvensen. (Vilket framgår utmärkt
väl vare sig man räknar med min fysikaliska modell, med T/S-modellen eller
med Stigs rudimentärare (ofullständiga) matematiska modell*.)


Tycker alltså att man skall minnas:

1. Att det faktiskt kostade rejält med undre gränsfrekvens också, och,

2. Att det var en lösning som tillgreps som en kompromiss, för att bekämpa
bristfälligheterna i de element som användes, och att Stig såg det som ett
nödvändigt ont och en egentligen rätt dålig lösning, men i de rådande fallen
var den "det minst onda". Med "de rådande fallen" menas att Stig inte hade
möjlighet att under denna tid själv dimensionera högtalarelementen.


Vh, iö

- - - - -

*Som dock var unik för sin tid.

[IngOehman]

OA51 är fortfarande för lite, trots filten..

Vad är det som gör att du tycker att den är för liten?

Hur stor menar du att den borde ha varit?

Jag skulle vilja kalla den precis lagom stor, givet baselementets egenskaper
och högtalarens placering i rummet.


Vh, iö

[faulhund]

"IÖ" får gärna ha sista ordet i den här tråden ...
Jag vill bara uppmärksamma evetuella nya läsare på att Peter redan sagt kloka saker i ämnet: Se den här tråden, med exempel från andra! Och den här på Carlssonplanet.

Så långt är allt frid och fröjd tills jag kontrollerar hur många dB/oktav som denna "room gain" egentligen bidrar med. Finner att kurvan som Basta! använder lutar med knappt 6dB/oktav.

Då förutsätter Peter att man använder default-värdena med en pol vid 17 Hz och ett nollställe vid 80 Hz. (Nu kommer väl "IÖ" ångande och säger att tumregler är dumregler. Och jag tycker också att default-värden bara är till för dem som inge begriper något av simulering, och då kan ju resultaten bli alldeles hur som helst ... Man bör ju veta vad man gör, och då anger man alla parametrar. Inga default-värden här inte!) I själva verket har Svante försett programmet med ett polpar och ett nollställepar, som man kan välja fritt. Det är en helt "fenomenologisk" approximation i mitt tycke, som inte har med fysiken att göra, för som bekant ger fördröjningar inte rationella överföringsfunktioner. Men något bättre kommer jag inte heller på. Med en så beskedlig bashöjning som detta shelf-filter ger, har man ju en "snygg" övergång mellan +6 dB i lågbasen och + 3 dB i medel i övre mellanregistret, där rumsresonanserna ligger tätt. Däremellan har man ingen modellering av utsläckningarna, men de är ju så känsligt beroende av placeringen, att man inte kan ta hänsyn till dem vid konstruktionen av en högtalare. Så ska vi säga att "Svante-kurvan" är det bästa medelvärdet av rumsstödet för bra högtalarplaceringar?