Sluten subwoofer, för låg Qtc?

[mj99]

Hej, har lite funderingar kring sluten subwoofer.

Kan man ha för låg Qtc? Blir lite filosofiskt, men antar att man har ett baselement med relativt låg Qes och hög Qms vilket medför att Qts blir något lägre än Qes. Säg att Qts ligger någonstans runt 0.2. Om man nu bortser från de praktiska problemen med en stor låda, finns det då någon nackdel med en stor låda så att även Qtc blir relativt låg (långt under 0.7)? Vad skulle fördelarna vara med en väldigt låg Qtc (0.3 - 0.5)?

Jag tänker mig att en väldigt låg Qtc kan resultera i bättre transientsvar, dvs basen blir rapp och att den följer förstärkarens signal bättre med mindre eftersvängningar (bra stegsvar utan överslängar). Sen borde även avrullningen av frekvensgången vara väldigt mjuk.

Tankar, synpunkter?

[petersteindl]

Ett kritiskt dämpat system har Q-värde = 0,5. Det betyder att inget minne finns i form av lagrad energi.

Lägre Q än 0,5 ger längre tid att nå noll i ett stegsvar. Högre Q än 0,5 ger lagrad energi som frigörs senare i tiden.

Man kan exempelvis göra ett mekaniskt system med Q= 0,2 och låg resonansfrekvens och i serie med detta lägga ett elektriskt system som tillsammans med det mekaniska ger Q = 0,5.

Man kan även ha kombinationen mekaniskt system + elektriskt system + akustiskt system som tillsammans ger Q = 0,5.

Inkluderas akustiska parametrar i små rum kan intressanta effekter uppstå som kan utnyttjas för att uppnå mycket låg resonansfrekvens med Q = 0,5.

Mvh
Peter

[Baffel]

Detta tyckte jag var intressant . Obs jag är nybörjare så om det som sägs där stämmer vet jag inte .
Frekvensrespons i förhållande till Q värde och volym på låda / dämpningen.

Egentligen är väl den fysikaliska principen ganska enkel . Elementet är konstruerat på så sätt att det behöver motkraft när det är i rörelse. Hur mycket motkraft som behövs för att det ska fundera optimalt kan man laborera med , simulera . Om man har de rätta thiele/small parametrarna.

Sen att få det riktigt bra det är en helt annan femma.
https://audiojudgement.com/sealed-enclosure-closed-box/

[paa]

Obs att dessa kurvor visar tonkurvor, inte några insvängningsförlopp.
Dessutom är alla dessa kurvorna ritade vid samma resonansfrevens, men resonansfrekvensen blir alltså i praktiken olika för varje Q-värdeskurva, om Q-värdena skapas med olika lådvolymer.

[Baffel]

Bra paa att du påpekade det! Kunde ge mig fan på att det inte var så enkelt. ....då hade det ju inte varit lika roligt som nu då det är mer komplicerat .

Och till syvene och sist går väl det inte att räkna ut optimal lådvolym fullt ut? Svårt att räkna på hur mycket dämpmaterial man kan / ska fylla låda med. Det är väl bara att ta till rejält med lådvolym och sen pröva sig fram med mängd dämpning , eller ? Verkar ju lite bakvänt i och för sig att skapa en stor låda och sen fylla den med massvis av dämpmaterial. Ja just , dessutom ändras ju q värdet när man lassar in dämpmaterialt. Här gäller det att hålla tungan rätt i munnen

Fast skulle man inte kunna mäta hur mycket det dämpar , med dämpmaterialt i lådan, genom att placera ett dummy element i med någon typ av mätare som mäter upp det ?

[mj99]

Är Qes och Qms likvärdiga i ett stegsvar? Jag funderar på om de inte är det och därmed även ger olika transientsvar. Jag tänker att ett element med lågt Qms och högt Qts inte har likadant stegsvar som ett element med högt Qms och lågt Qes, trots att de har samma Qts.
Jag tänker att Qms fungerar som dämparen i en bils hjulupphängning och motverkar all form av rörelse, medan Qts motverkar att konen rör sig på annat sätt än vad förstärkaren vill, ock kommer då inte motverka rörelsen vid ett stegsvar utan istället medverka till att konen följer förstärkaren signal. Är detta korrekt? Qes skulle i så fall vara ett mått på hur väl konen följer förstärkaren signal. Måste förstås ses i sammanhang med Fs oc Vas.
Det skulle även innebära att det inte finns någon nackdel med lågt Qtc om man har lågt Qes, eller?

Angående låda och dämpning så tror jag inte att detta påverkar dämpningen som sådan utan att de endast ökar fjäderkrafterna (Vas + luften i lådan) och därmed ändrar förhållandet mellan fjäderkrafterna och dämpningen, vilket resulterar i att totala Q (Qts) ökar. Mer dämpning i lådan minskar då lådans volym vilket ökar fjäderkrafterna och därmed Qtc.

[DQ-20]

Hej, har lite funderingar kring sluten subwoofer.

Kan man ha för låg Qtc? Blir lite filosofiskt, men antar att man har ett baselement med relativt låg Qes och hög Qms vilket medför att Qts blir något lägre än Qes. Säg att Qts ligger någonstans runt 0.2. Om man nu bortser från de praktiska problemen med en stor låda, finns det då någon nackdel med en stor låda så att även Qtc blir relativt låg (långt under 0.7)? Vad skulle fördelarna vara med en väldigt låg Qtc (0.3 - 0.5)?

Jag tänker mig att en väldigt låg Qtc kan resultera i bättre transientsvar, dvs basen blir rapp och att den följer förstärkarens signal bättre med mindre eftersvängningar (bra stegsvar utan överslängar). Sen borde även avrullningen av frekvensgången vara väldigt mjuk.

Tankar, synpunkter?

En potentiell fördel är att du får ett bredare EMK-styrt område vilket gör att du ofta har bättre möjligheter att lägga på EQ. För lägga EQ måste du. Du kan söka på ”auto-LT” på forumet där IngOehman har skrivit. Dina vidare resonemang om Q-värde i olika domäner tror jag kan klarna om du letar på en av diskussionerna här om elektroakustiska analogier. Du har en elektrisk, en mekanisk och en akustisk domän. Du hör bara i en av dessa.

DQ-20

[mj99]

Hittade en tråd med rubriken "CR80s+Infra vs LT" om Auto-LT. I ett inlägg från Piotr skrivs:

Med LT kan man trolla till ett system med tex. Q=0.7 -3dB @ 50Hz till ett system med Q=0.5 -6dB 20Hz. Fas och frekvensgång i det nya systemet blir som om ett annat element och annan låda använts.

Antar han med Q menar Qtc och hur frekvensgången ser ut för sådana system. Och jag förstår att man kan få till det med LT eller DSP. En fråga för att se att jag förstått korrekt: Qtc anger väl inte bara frekvensgång utan även transientresponsen, så även om man kan förändra frekvensresponsen från Qtc 0.7 till 0.5, så kommer ändå högtalaren transient bete sig som en högtalare med Qtc 0.7 och inte 0.5. Dvs man kan inte med LT/DSP ändra en högtalares transientrespons.

[I-or]

Svaret är enklare än du tror, du behöver inte snöa in på stegsvar och Q-värden. Högtalaren utgör ett minimumfassystem, vilket medför att när du har rakast möjliga frekvensgång så har du också bästa möjliga impulssvar/stegsvar. Detta betyder följaktligen att Q-värdet kan vara för lågt och motsvaras av att frekvensgången faller av mot låga frekvenser.

Även rumsbidragen är i stor utsträckning av minimumfastyp. När du har konstant frekvensgång i lyssningspositionen, så har du också ett nära optimalt uppträdande i tidsplanet.

[Kraniet]

Svaret är enklare än du tror, du behöver inte snöa in på stegsvar och Q-värden. Högtalaren utgör ett minimumfassystem, vilket medför att när du har rakast möjliga frekvensgång så har du också bästa möjliga impulssvar/stegsvar. Detta betyder följaktligen att Q-värdet kan vara för lågt och motsvaras av att frekvensgången faller av mot låga frekvenser.

Även rumsbidragen är i stor utsträckning av minimumfastyp. När du har konstant frekvensgång i lyssningspositionen, så har du också ett nära optimalt uppträdande i tidsplanet.

Känns ju underligt att elementets och lådans mekaniska och fysiska egenskaper inte har någon som helst betydelse.

[Baffel]

Någonstans går det ju en gräns . Du kan säkert med rätt typ utav kläder få en riktigt fet person att se smalare ut , men bara till en viss gräns.

Hade det inte funnits någon skillnad så hade ju alla givetvis köpt det billigaste elementet till sina subbar. Ett subbelements X-max tror jag ihop med en stabil konstruktion och kraftig magnet och därmed bra frekvensgång och låg dist är det viktigaste att titta på. Det ska ju duga till att pumpa luft.

Om det bra elementet in i en subblåda . Helst lite överdimensionerad, så har man att spela med vad det gäller Q värden och dämpning. Rejält uppstagad, tung som attan . Så tung som man kan få till den och ryggen håller när man ska flytta den . Sen mäter och ekvivaliserar man .

I verkligheten är nog kruxet mest att få tag i ett riktigt bra subbelement , eller flera, till ett bra pris.

[I-or]

Känns ju underligt att elementets och lådans mekaniska och fysiska egenskaper inte har någon som helst betydelse.

Naturligtvis har de betydelse. Utan rätt egenskaper här kommer frekvensgången och därmed även stegsvaret att bli suboptimala utan lämpliga rumsbidrag eller ekvalisering.

Om vi släpper småsignalegenskaperna, så handlar dimensioneringen av element och låda även om verkningsgrad och linjäritet. Bara för att det är möjligt att erhålla samma frekvensgång för ett 1"-element som ett 10"-element, så är det inte att rekommendera att använda små element i basen av dessa skäl.

[Baffel]

I-or , vilken typ av X-max tycker du ett bra subbelement bör ha?

[I-or]

Någonstans går det ju en gräns . Du kan säkert med rätt typ utav kläder få en riktigt fet person att se smalare ut , men bara till en viss gräns.

Hade det inte funnits någon skillnad så hade ju alla givetvis köpt det billigaste elementet till sina subbar. Ett subbelements X-max tror jag ihop med en stabil konstruktion och kraftig magnet och därmed bra frekvensgång och låg dist är det viktigaste att titta på. Det ska ju duga till att pumpa luft.

Om det bra elementet in i en subblåda . Helst lite överdimensionerad, så har man att spela med vad det gäller Q värden och dämpning. Rejält uppstagad, tung som attan . Så tung som man kan få till den och ryggen håller när man ska flytta den . Sen mäter och ekvivaliserar man .

I verkligheten är nog kruxet mest att få tag i ett riktigt bra subbelement , eller flera, till ett bra pris.

Rimligt uppstagad är bra, men särskilt tung behöver den inte vara, det är bara hifidumt. Om man kan hålla strukturresonansfrekvenserna i lådan över 200 Hz är man hemma om man filtrerar med 24 dB/oktav. Lätt är bra, massa
(och dämpning) behöver man bara för att ta ned amplituden vid resonans.

[I-or]

I-or , vilken typ av X-max tycker du ett bra subbelement bör ha?

Minst 10 mm. Sedan bör man komma ihåg att skillnaden mellan t.ex. 12,5 mm och 10 mm bara är 2 dB, mindre skillnader än 40 % (3 dB) är i princip försumbara. Riktigt stora xmax ger en hel del nackdelar, för övrigt.

[Baffel]

Någonstans går det ju en gräns . Du kan säkert med rätt typ utav kläder få en riktigt fet person att se smalare ut , men bara till en viss gräns.

Hade det inte funnits någon skillnad så hade ju alla givetvis köpt det billigaste elementet till sina subbar. Ett subbelements X-max tror jag ihop med en stabil konstruktion och kraftig magnet och därmed bra frekvensgång och låg dist är det viktigaste att titta på. Det ska ju duga till att pumpa luft.

Om det bra elementet in i en subblåda . Helst lite överdimensionerad, så har man att spela med vad det gäller Q värden och dämpning. Rejält uppstagad, tung som attan . Så tung som man kan få till den och ryggen håller när man ska flytta den . Sen mäter och ekvivaliserar man .

I verkligheten är nog kruxet mest att få tag i ett riktigt bra subbelement , eller flera, till ett bra pris.

Rimligt uppstagad är bra, men särskilt tung behöver den inte vara, det är bara hifidumt. Om man kan hålla strukturresonansfrekvenserna i lådan över 200 Hz är man hemma om man filtrerar med 24 dB/oktav. Lätt är bra, massa
(och dämpning) behöver man bara för att ta ned amplituden vid resonans.

Tackar för info om detta och även om x-max.

[DQ-20]

Dvs man kan inte med LT/DSP ändra en högtalares transientrespons.

En annan sak man nog bör släppa är "transienter" i subwoofers. Det som "gör transienten till transient" ligger bredbandigt. Det subwoofern skall göra är att spela sinusarna som faller i området 20-80 Hz. Allt annat filtreras bort. Om du kör en fyrkantsvåg genom ett LP-filter och successivt minskar filtrets ingreppsfrekvens så ser det inte längre ut som en fyrkantsvåg eftersom övertonerna försvinner. Till slut blir det bara en sinus kvar.

/DQ-20

[mj99]

Har nu utfört ett litet experiment. Jag har jämfört en REL T9i med en hemmabyggd SW. Elementen i den hemmabyggda SW är 2st 10" i samma låda och har parametrarna:
Fs = 34
Vas = 34
Qts = 0.46
Qes = 0.49
Xmax = 10mm

Den hemmabyggda är byggd enligt SpeakerBoxLite för basreflex och "Max flat amplitude" och blir då på 105 liter för 2 element, Fb 29.8Hz och F3 27.6Hz.
Sedan justerades frekvensresponsen för den hemmabyggda så att den var väldigt lik REL:en.
Resultatet blev att den hemmabyggda lät väldigt lik REL:en men hade lite mer snärt/punchig bas. Så i mina öron så låter faktiskt den hemmabyggda lite bättre.

Steg 2 i detta experiment var att jag stängde till porten i den hemmabyggda lådan så att det blev en sluten låda. Enligt SpeakerboxLite så är nu högtalarens Qtc = 0.55. Frekvensresponsen justerades också så att den var väldigt lik REL:en, även nivån justerades så att de spelar lika högt.
Resultatet blev att den slutna lådan spelar överlägset bäst. Den har lika bra djupbas som de andra men den har en mycket mer snärtig/punchig bas. Detta märks väldigt tydligt när jag spelar musik med mer akustisk trumma, t.ex. AC/DC - Back in black. I den låten har REL och hemmabyggd BR har en ganska klen bas jämfört med hemmabyggd sluten trots att de alla har väldigt lika frekvensresponser.
Men generellt så känns basen också mycket mer i kroppen. En annan skillnad är att den slutna lådan har en mycket mer detaljerad bas. Nu hör jag detaljer i basen som jag inte gjorde med REL och basreflex varianten.

Jag har även utfört blindtest på familjemedlemmar där alla kom fram till samma resultat för att försöka utesluta någon placebo effekt.

Nu till frågan: Hur kan de låta så olika trots att de har väldigt lika frekvensresponser?
Är mina element inte så väl lämpade för basreflex? Men de låter inte sämre än REL:en som anses vara en bra/musikalisk sub. Skulle ett annat element låta lika bra i BR som mina gör i sluten?
Jag tar gärna emot insikter kring detta.

Jag har en teori... men den resulterar i att resonanta system inte lämpar sig för musikåtergivning. Men min erfarenhet och kunskap inom musikåtergivning är långt ifrån så gedigen som många andra här på forumet så jag tar gärna del av andras kunskaper så att jag kan förstå bättre.

[Baffel]

Mycket intressant ! Bra jobbat . Skulle vara intressant att höra vad de med mer erfarenhet har att säga.

[paa]

I-or , vilken typ av X-max tycker du ett bra subbelement bör ha?

Minst 10 mm. Sedan bör man komma ihåg att skillnaden mellan t.ex. 12,5 mm och 10 mm bara är 2 dB, mindre skillnader än 40 % (3 dB) är i princip försumbara. Riktigt stora xmax ger en hel del nackdelar, för övrigt.

Men samtidigt är det intressant att notera att 25% ökning av slaglängden ger ca 60% ökning av akustiska uteffekten.

[I-or]

Har nu utfört ett litet experiment. Jag har jämfört en REL T9i med en hemmabyggd SW. Elementen i den hemmabyggda SW är 2st 10" i samma låda och har parametrarna:
Fs = 34
Vas = 34
Qts = 0.46
Qes = 0.49
Xmax = 10mm

Den hemmabyggda är byggd enligt SpeakerBoxLite för basreflex och "Max flat amplitude" och blir då på 105 liter för 2 element, Fb 29.8Hz och F3 27.6Hz.
Sedan justerades frekvensresponsen för den hemmabyggda så att den var väldigt lik REL:en.
Resultatet blev att den hemmabyggda lät väldigt lik REL:en men hade lite mer snärt/punchig bas. Så i mina öron så låter faktiskt den hemmabyggda lite bättre.

Steg 2 i detta experiment var att jag stängde till porten i den hemmabyggda lådan så att det blev en sluten låda. Enligt SpeakerboxLite så är nu högtalarens Qtc = 0.55. Frekvensresponsen justerades också så att den var väldigt lik REL:en, även nivån justerades så att de spelar lika högt.
Resultatet blev att den slutna lådan spelar överlägset bäst. Den har lika bra djupbas som de andra men den har en mycket mer snärtig/punchig bas. Detta märks väldigt tydligt när jag spelar musik med mer akustisk trumma, t.ex. AC/DC - Back in black. I den låten har REL och hemmabyggd BR har en ganska klen bas jämfört med hemmabyggd sluten trots att de alla har väldigt lika frekvensresponser.
Men generellt så känns basen också mycket mer i kroppen. En annan skillnad är att den slutna lådan har en mycket mer detaljerad bas. Nu hör jag detaljer i basen som jag inte gjorde med REL och basreflex varianten.

Jag har även utfört blindtest på familjemedlemmar där alla kom fram till samma resultat för att försöka utesluta någon placebo effekt.

Nu till frågan: Hur kan de låta så olika trots att de har väldigt lika frekvensresponser?
Är mina element inte så väl lämpade för basreflex? Men de låter inte sämre än REL:en som anses vara en bra/musikalisk sub. Skulle ett annat element låta lika bra i BR som mina gör i sluten?
Jag tar gärna emot insikter kring detta.

Jag har en teori... men den resulterar i att resonanta system inte lämpar sig för musikåtergivning. Men min erfarenhet och kunskap inom musikåtergivning är långt ifrån så gedigen som många andra här på forumet så jag tar gärna del av andras kunskaper så att jag kan förstå bättre.

Med tanke på lyssningsintrycken har du trots allt ganska tydliga frekvensgångsskillnader i lyssningspositionen (det räcker med någon dB i lite mer bredbandig skillnad för att intrycket ska ändras ganska mycket). Om du skulle ekvalisera bort dessa, skulle de olika basmodulerna låta mycket mer lika eftersom det då endast är distorsionen som skiljer dem åt.

[mj99]

Med tanke på lyssningsintrycken har du trots allt ganska tydliga frekvensgångsskillnader i lyssningspositionen (det räcker med någon dB i lite mer bredbandig skillnad för att intrycket ska ändras ganska mycket). Om du skulle ekvalisera bort dessa, skulle de olika basmodulerna låta mycket mer lika eftersom det då endast är distorsionen som skiljer dem åt.

Jag försökte utesluta detta genom att höja nivån på de högre frekvenserna till subben så att basreflex lådan började närma sig den slutna lådan (vad gäller punchighet i t.ex. ACDC- Back in black) men detta resulterade i en tydlig peak i frekvensresponsen som även hördes tydligt i andra låtar som hade en mer rullande bas i just de frekvenserna som höjdes.

Jag kan även tillägga att i låtar som har en mer långsam eller rullande bas så låter alla subbarna väldigt lika. Det är heller inte bundet till någon speciell lysningsposition utan alla lyssningspositioner ger samma resultat (sen är vissa positioner bättre överlag än andra).

[AndersP]

Är det ok med en liten trådkapning? Om inte säg till. Detta handlar ju faktiskt om trådens ämne.
Jag har ett gäng Peerless XLS 10 som jag tänkte bygga bas av.
Fs 23 Hz
Qms 3,67
Qes 0,24
Qts 0,22
Xmax 12,5 mm en väg
Qtc blir väldigt lågt om lådan görs tillräckligt stor för att slippa dist från luftkomprimeringen. Lådan blir väldigt liten för Qtc=0,5.
Nån som kan tipsa om hur man kompromissar i mitt fall.

[I-or]

Lådan måste vara extremt liten för att kavitetsluftens olinjäritet ska dominera över olinjäriteter i motor och upphängning. I praktiken blir detta därför oftast en icke-fråga.

[AndersP]

Tack!

[DQ-20]

Är det ok med en liten trådkapning? Om inte säg till. Detta handlar ju faktiskt om trådens ämne.
Jag har ett gäng Peerless XLS 10 som jag tänkte bygga bas av.
Fs 23 Hz
Qms 3,67
Qes 0,24
Qts 0,22
Xmax 12,5 mm en väg
Qtc blir väldigt lågt om lådan görs tillräckligt stor för att slippa dist från luftkomprimeringen. Lådan blir väldigt liten för Qtc=0,5.
Nån som kan tipsa om hur man kompromissar i mitt fall.

Jag vill minnas att det funnits lite trådar om simulerade ljudtryck i lådor som landade på runt att ca 40 liter för en 10" skulle vara "safe" mellan tummen och pekfingret. IÖ kör ca 45 liter på sina Infra X så det kan man kanske ta som ett riktmärke. Det finns ingen anledning att driva upp Q-värdet i sig. Med en kvot Fs/Qt på över 100 Hz så blir det att köra EQ i alla fall och då är det väl generellt bra med lågt Qts om det som i detta fall beror på EMK, inte mekaniska dämpning.

/DQ-20

PS. Peerless XLS 10" är ju inte bakventilerade så man borde kunna göra lådorna ganska tunna.

[AndersP]

Vad gjorde man utan faktiskt.

[Morello]

Vad som är tillräcklig volym beror ju bland annat på maximal membranförskjutning och kanske även på upphängning, som skall hantera trycket.

[I-or]

Vi gör det ordentligt istället med ett 10"-element i en 20 liters låda:

airspring.jpg (21.14 KiB) Visad 2003 gånger

Kurvan i ovanstående diagram kan framstå som en rät linje, men är lätt krökt. Vi ser att vid en förskjutning om +/- 10 mm varierar luftfjäderkonstanten (utan dämpande/isotermiserande material) med ungefär 600 N/m. Detta kan direkt jämföras med de variationer i upphängningens fjäderkonstant som man kan mäta med bl.a. Klippel-analysatorer, här Scan-Speak 26W/4558T00 som varierar med ungefär 800 N/m:

20161227142443_Figure7-Scan-Speak-Discovery-26W-4558T00.jpg (136.89 KiB) Visad 2003 gånger

Skulle man vända just detta element med motorn utåt kan man t.o.m. till stor del balansera olinjäriteterna mot varandra och reducera distorsionen.

För övrigt tillkommer förstås motorrelaterade olinjäriteter som är ungefär lika stora med ett normalmonterat element (som överkurs kan man här också fundera på att balansera olinjäriteterna, men detta fungerar bara i det styvhetskontrollerade området, d.v.s. under resonans):

20161227142345_Figure5-Scan-Speak-Discovery-26W-4558T00.jpg (153.73 KiB) Visad 2003 gånger

För att se hur allt detta (och mer) samspelar kan man stoppa in allt in en olinjär modell och se vad som händer, men det får anstå till en annan gång.

Slutsatsen blir ändå att distorsionen från ett bra 10"-element inte påverkas annat än marginellt från luftolinjäriteten i en liten låda. Med lite smarthet kan man t.o.m. ofta utnyttja luftolinjäriteten för att reducera distorsionen.

[petersteindl]

I-or, i översta diagrammet står det mm som enhet och skalan är 0,005 osv. Vilket tyder på enheten meter. Eller skall det stå 5 med enheten mm.

Mvh
Peter