Förslag på konstruktion av basreflexport

av **PeterAkemark** » 2010-12-17 15:25

Stor radie vid inåt gående luftström och liten (5mm) vid utblås. Alltså så ska du ha två lika rör med olika ändradier och en ventil i varje som bestämmer vilket rör som är aktivt. Ett rör för luft in i lådan och ett annat för ut ur lådan.

Eller så kan man se det hela på ett annat sätt. Använd så stor låda som möjligt för att få så låg strömningshastighet som möjligt i röret/tunneln.

av **Nattlorden** » 2010-12-17 15:30

PeterAkemark skrev:Stor radie vid inåt gående luftström och liten (5mm) vid utblås. Alltså så ska du ha två lika rör med olika ändradier och en ventil i varje som bestämmer vilket rör som är aktivt. Ett rör för luft in i lådan och ett annat för ut ur lådan.

Där ventilen inte tillför mer dist än normal portturbulens.

av **paa** » 2010-12-17 15:34

DQ-20 skrev:Jag delar inte din tolkning. Först skall man väl ha klart för sig att det är JAES, dels att det är ingenjörer... Praktiska människor med andra ord. Men jag tror du har feltolkat orden "flared" och "radiused". Om du tittar i pappret så är alla rören "radiused", dvs. har avrundade kanter vid utloppet. Både de raka röret och de som har trumpetformade öppningar ("flare") har en avrundning med en radie på 12 mm längst ut (se sid 33). Detta på ett rör som är 30 mm i diameter. Det som de visar är praktiska prov när luft skall både ut och in i ett rör och att det då kan bli en fråga om att kompromissa mellan effekterna för insug och utblås. Vad är så dåligt med det? Är det de "lånta fjädrarna" för teoridelen som sticker i ögonen eller är det jag som inte begriper vad som egentligen står i artikeln.

Undrar,

DQ-20

Roozen provade ändradier med 0, 5 och 10 och 20 mm radie, och fann att 5 var optimalt. Vidare testade Roozen olika flares och fann att en moderat flare var bäst. Men då testar det här gänget olika flares men med bara en enda ändradie, på 12 mm. Varför?

av **DQ-20** » 2010-12-17 16:03

paa skrev:Roozen provade ändradier med 0, 5 och 10 och 20 mm radie, och fann att 5 var optimalt. Vidare testade Roozen olika flares och fann att en moderat flare var bäst. Men då testar det här gänget olika flares men med bara en enda ändradie, på 12 mm. Varför?

De var väl mer intresserade av "flares" än "radius" kan jag tro och valde att hålla det senare konstant. Man får välja sina strider. Man kan också fråga om olika "radius" skulle ha påverkat deras slutsatser om olik "flares". Sannolikt trodde de inte det men helt säker kan man ju inte vara. Jag pm:ar min mailadress så får jag titta ordentligt på Roozen.

Bästa hälsningar,

DQ-20

av **PeterAkemark** » 2010-12-17 16:34

Nattlorden skrev:
PeterAkemark skrev:Stor radie vid inåt gående luftström och liten (5mm) vid utblås. Alltså så ska du ha två lika rör med olika ändradier och en ventil i varje som bestämmer vilket rör som är aktivt. Ett rör för luft in i lådan och ett annat för ut ur lådan.

Där ventilen inte tillför mer dist än normal portturbulens.

Jo, det blir ett nytt problem att lösa, sann ingenjörskonst. Men det var därför jag skrev "bakdörren" med större låda så att rör-radier och strömningshastigheter inte har någon inverkan. Jag kan tänka mig att man har når större framgång med det.

Men vad är normal portturbulens? Hur mycket är det..

av **celef** » 2010-12-17 17:45

hur många har upplevt verkliga problem med sina portar?

av **paa** » 2010-12-17 18:08

celef skrev:hur många har upplevt verkliga problem med sina portar?

Du borde starta en egen tråd om det.

av **peetwa** » 2010-12-17 18:09

Blåsljud har man väll stött på.

av **boom** » 2010-12-17 18:23

peetwa skrev:Blåsljud har man väll stött på.

löjlig när det är orkan i röret då har man verkliga problem

av **paa** » 2010-12-17 18:41

Då kör vi det här med vad man hört för problem från portarna i den här tråden istället:

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... &p=1092240

av **PeterAkemark** » 2010-12-18 13:21

paa skrev:Då kör vi det här med vad man hört för problem från portarna i den här tråden istället:

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... &p=1092240

Håller med både Naqref och celef i slutet på tråden ovan. Med testsignaler är det lätt att åstakomma problem.

av **Nattlorden** » 2010-12-18 13:43

PeterAkemark skrev: Med testsignaler är det lätt att åstakomma problem.

Jag skulle nog vilja frasera om och säga "med testsignaler är det lättare att åskådliggöra problem". Finns de där på testsignal, så kan de finnas vid musikspelande - även om de blir mindre framträdande. Men mindre framträdande är inte skäl till att inte åtgärda något man kan åtgärda (om där inte finns någon budgetram inblandat, dvs).

av **OlA-68** » 2010-12-18 14:43

jag hade problem med 2212orna och minareterna och gargantua då jag hade backdrop... det började fladdra

av **DQ-20** » 2010-12-19 14:16

PeterAkemark skrev:
Nattlorden skrev:
PeterAkemark skrev:Stor radie vid inåt gående luftström och liten (5mm) vid utblås. Alltså så ska du ha två lika rör med olika ändradier och en ventil i varje som bestämmer vilket rör som är aktivt. Ett rör för luft in i lådan och ett annat för ut ur lådan.

Där ventilen inte tillför mer dist än normal portturbulens.

Jo, det blir ett nytt problem att lösa, sann ingenjörskonst. Men det var därför jag skrev "bakdörren" med större låda så att rör-radier och strömningshastigheter inte har någon inverkan. Jag kan tänka mig att man har når större framgång med det.

Men vad är normal portturbulens? Hur mycket är det..

PeterAkemarks förslag illusterar lite av problematiken att "optimera" portprofilen. Det är intressant att författarna av Salvatti et al. efter att ha mätt och mätt på olika portar, som slutkläm konstaterar att "It is mainly the macroscopic shape and not the specific profile that influences
performance." Med andra ord: det är viktigare att porten görs tillräckligt eller "lagom" stor (givetvis försedd med avrundade öppningar i båda ändar) än att den har en viss profil. Man kan ju beroende på makroskopisk storlek exempelvis vilja dimensionera porten så att den ger upp före elementet som driver den.

/DQ-20

av **paa** » 2010-12-19 14:24

DQ-20 skrev: Man kan ju beroende på makroskopisk storlek exempelvis vilja dimensionera porten så att den ger upp före elementet som driver den.

/DQ-20

Varför skulle man vilja att porten inte ska fungera hela vägen ut? Om porten ger upp så får väl elementet slå längre, och går i väggen fortare?

av **peetwa** » 2010-12-19 14:31

En annan aspekt är att om man konstruerar en port som klara höga lufthastigheter på grund av sin utformning så kan den göras smalare och där med kortare. Vilket är fördelaktigt ur många aspekter.

av **DQ-20** » 2010-12-21 12:04

paa skrev:
DQ-20 skrev: Man kan ju beroende på makroskopisk storlek exempelvis vilja dimensionera porten så att den ger upp före elementet som driver den.

/DQ-20

Varför skulle man vilja att porten inte ska fungera hela vägen ut? Om porten ger upp så får väl elementet slå längre, och går i väggen fortare?

EDIT: paa har rätt [s]Nja, elementet slår väl inte längre:[/s] porten blockeras ju till slut helt av turbulens och ljudet komprimeras kraftigt. Det låter bättre än om elementet först når sitt x-max. De skall ge upp ungefär samtidigt men helst porten först.

/DQ-20

av **DQ-20** » 2010-12-21 12:11

peetwa skrev:En annan aspekt är att om man konstruerar en port som klara höga lufthastigheter på grund av sin utformning så kan den göras smalare och där med kortare. Vilket är fördelaktigt ur många aspekter.

Då är det tydligen ett klassiskt rakt rör* som gäller. Vid höga lufthastigheter får man jetströmmar utanför porten (luften far ut och in som en solid pistong) och en vanlig, rak cirkulär port med avrundade utlopp komprimerar sist. Har man trumpetformad profil kan virvelbildningen börja redan inne i porten.

/DQ-20

*Med eventuell reservation för slitsportar som Isidor utredde på et förstjänstfullt sätt en gång på tiden.

av **paa** » 2010-12-21 12:31

DQ-20 skrev:Nja, elementet slår väl inte längre: porten blockeras ju till slut helt av turbulens och ljudet komprimeras kraftigt.

/DQ-20

Nej så är det ju inte. Ett element i en basreflexlåda rör sig mindre än ett element i en sluten låda. Dvs när porten ger upp och blir blockerad så kommer elementet att slå längre och bottna lättare.

av **peetwa** » 2010-12-21 12:44

DQ-20 skrev:
peetwa skrev:En annan aspekt är att om man konstruerar en port som klara höga lufthastigheter på grund av sin utformning så kan den göras smalare och där med kortare. Vilket är fördelaktigt ur många aspekter.

Då är det tydligen ett klassiskt rakt rör* som gäller. Vid höga lufthastigheter får man jetströmmar utanför porten (luften far ut och in som en solid pistong) och en vanlig, rak cirkulär port med avrundade utlopp komprimerar sist. Har man trumpetformad profil kan virvelbildningen börja redan inne i porten.

/DQ-20

*Med eventuell reservation för slitsportar som Isidor utredde på et förstjänstfullt sätt en gång på tiden.

Jag vet egentligen väldigt lite och kanske inte skall bre ut mig. Men vid statiska flöden så har porten något som kallas för en k-faktor som avgör strömningsförlusterna genom porten och även reaktionskraften. Sämst är är ett kulhål och bäst är en snyggt avrundat trumpet. Där emellan ligger en vanlig rakt avkapad port.

Hur den optimala trumpetformen ser ut för en given applikation låter sig inte handberäknas. Man skulle kunna interpolera fram den om man hade en massiv samling försök i ryggsäcken. Men detta är ju finlir på en nivå som ännu inte är relevant för mig efter som jag brottas med mer elementära problem.

av **PeterAkemark** » 2010-12-22 00:39

paa skrev:
DQ-20 skrev:Nja, elementet slår väl inte längre: porten blockeras ju till slut helt av turbulens och ljudet komprimeras kraftigt.

/DQ-20

Nej så är det ju inte. Ett element i en basreflexlåda rör sig mindre än ett element i en sluten låda. Dvs när porten ger upp och blir blockerad så kommer elementet att slå längre och bottna lättare.

Det gäller vid frekvensområdet omkring avstämningen mellan låda och element.

Som du skriver, "..när porten ger upp..", här är det väl plats för en filosofiskt diskution. Om porten är så designad att den upphör att fungera beroende av olika fysikaliska begränsningar som i sin tur beror på underdimensionerade dimensioner. Då har väl konstruktionen missat sitt mål. Det finns en fysikalisk gräns nedåt i storlek för att kunna prestera enorma momentana ljudtryck.

av **paa** » 2011-01-02 15:34

Jag fick ett svar från Prof. Bert Roozen på en fråga om hur kantradien bör förhålla sig till stora radien om man förstorar porten, och fick det här svaret:

The Strouhal number determines the occurance of vortex separation.
St=omega * a / u (see my JASA paper Vortex sound in bass-reflex ports of loudspeakers. Part II. A method to estimate the point of separation)
Now, if the port radius increases, most likely u will decrease, which will allow a smaller port's cross-sectional radius a. However, to be on the save side, the port's cross-sectional radius a should not be taken too small. If you can hear the port 'whistling' you know it's edge is too sharp.
With Best regards,
Bert

Ni som har läst strömningslära kan väl kommentera svaret, men jag tyder det i alla fall som att portens kantradie inte ska ökas bara för att porten får större diameter?

av **silverminken** » 2011-01-05 16:11

Jag har inte läst strömningslära, men som jag tolkar hans arbeten så behövs inte kantradien ändras för att radien på porten ändras. 5mm radie verkar vara ganska optimalt. Till och med en skarp kant beter sig inte helt tokigt, men den ställer till lite hyss på sidan som suger in luft (läs: skapar virvlar på insugsidan) vilket skulle kunna höras som "visslande ljud" som han beskrev det. Större radier är tydligen inte bra vid högre ljudtryck eftersom Q-värdet på pipresonansen blir högre.

av **Mr_Ekan** » 2011-12-08 00:28

Bump av denna utmärkta tråd. Hoppas jag kan låna den för följande...

Har någon studerat lämpligt höjd/bredd-förhållande för en slits? Låt oss förenkla det hela till en slits med konstant tvärsnittsarea. En ljudvåg må vara longitudinell, men jag misstänker att en väldigt platt och bred slits inte är ideal?

//Ekan

av **MagnusÖstberg** » 2011-12-08 00:42

Varför inte?

Bild

av **PontusEriksson** » 2011-12-08 00:52

Mr_Ekan skrev:Bump av denna utmärkta tråd. Hoppas jag kan låna den för följande...

Har någon studerat lämpligt höjd/bredd-förhållande för en slits? Låt oss förenkla det hela till en slits med konstant tvärsnittsarea. En ljudvåg må vara longitudinell, men jag misstänker att en väldigt platt och bred slits inte är ideal?

//Ekan

Enligt Isidor är det bättre att ha en platt och bred slits än en som är mera kvadratisk, eftersom virvlarna får svårare att bildas när det "finns mindre plats" för det, om jag förstått det rätt.

Isidor skrev:En välkonstruerad 100 mm cirkulär port klarar i allra bästa fall strömningshastigheter uppåt 20 m/s (RMS) innan total mättnad inträder. Observera att detta förutsätter ordentligt rundade kanter och även en liten baffel på portens insida. Halvslafsiga varianter utan rundningar och baffel kommer inte upp i mer än ca 5 m/s gränshastighet. Det mesta talar för att strömningen i praktiken, i dominerande utsträckning, är laminär upp till detta kanske halva ovanstående hastigheter där turbulensen kommer igång ordentligt (Re = 15 000 - 70 000). Studerar man de tryckfall som uppstår vid turbulent flöde och jämför dessa med ljudtrycket i porten inser man ganska snart att basreflexprincipen är mycket känslig för turbulens. Faktum är att turbulensgraden måste vara närmast obefintlig för att hygglig linjäritet skall råda.

För att exemplifiera vad som händer i termer av någorlunda distorsionsfria ljudtrycksnivåer utgår vi från en strömningsoptimerad 100 mm-port, avstämd till 20 Hz. Säg att vi av linjäritetsskäl tillåter kanske hälften av gräns- eller mättnadshastigheten på 20 m/s, alltså ca 10 m/s. Maximal ljudtrycksnivå vid 20 Hz i lyssningspositionen i ett normalt rum landar då i trakten av 105 - 110 dB. Självklart ganska högt, men egentligen inte tillräckligt. (Hembioentusiaster känner självklart till att maxnivån i effektkanalen i Dolbys AC3 (DD 5.1) är specad till 115 dB.) Notera även att en dålig cirkulär 100 mm port inte klarar mer än omkring 95 - 100 dB enligt samma kriterier. I flertalet kommersiella konstruktioner rundar man bara på högtalarens utsida och hoppar helt över åtgärder på insidan, något som är ganska meningslöst.)

Om man nu ersätter den cirkulära 100 mm-porten med en likaledes strömningsoptimerad 7 mm hög slits med samma tvärsnittsarea så händer följande: p.g.a. ett mer fördelaktigt Reynolds tal uppnår vi en gränshastighet som är drygt 3 ggr högre och därmed också en gränsljudtrycksnivå som är ca 10 dB högre. Vi kommer alltså upp omkring 115 - 120 dB under samma förutsättningar som ovan innan distorsionen blir alltför svår. Att den slitsformade porten kan uppträda sämre (med bl.a. sekundärströmmar) under turbulenta förhållanden spelar mindre roll. Vi offrar gärna turbulenta prestanda för ett utsträckt laminärdominerat, och därmed mer eller mindre linjärt, område. Det något ökade laminära strömningsmotståndet i slitsen ger även en försumbar känslighetsminskning på ca 0.3 - 0.5 dB.

av **paa** » 2011-12-08 01:02

Dessa frågor förklaras utmärkt av Isidor i denna tråden:
http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... ic&p=47411
Det handlar bl.a om att smalare portar ger klart högre tillåten lufthastighet, alltför trånga slitsar ökar dock friktionsförluster, samt att alltför breda slitsar kan ge problem med tvärresonanser.

av **MagnusÖstberg** » 2011-12-08 01:14

paa,

om jag mäter fram ett resultat med en rund port - kan du översätta den i mått med din typ av lösning du har i hällristningsbasmodulerna?

av **Mr_Ekan** » 2011-12-08 01:14

Hmm, 7mm i Isidors exempel. Varför just 7? Varför inte 5? Man kanske kan vänta sig ökade skjuvkrafter mellan de laminärt flödande luftskikten om man pressar ihop slitsen för mkt. Det borde kunna stimulera turbulens.

Ähh, jag svamlar...

av **paa** » 2011-12-08 01:27

MagnusÖstberg skrev:paa,

om jag mäter fram ett resultat med en rund port - kan du översätta den i mått med din typ av lösning du har i hällristningsbasmodulerna?

Nej inte precis. Det avvek lite mer från beräkningarna än jag gissade att det skulle göra. Och det skulle behöva räknas och mätas mer noggrannt på ett par lådor till, innan man kan säga säkert vad som händer. Men Arean på mitten av den böjda porten blev bara lite mindre än arean på en cylindrisk port med samma längd.