Bygga basmodul av Scan-Speak Discovery 30W4558T00

[Jon_S]

Hej alla!

För länge sedan spelade jag sönder en av mina hifi-kit Challenger när jag hade dem som trummonitor. En bas pajade.

För att skydda högtalarna mot liknande händelser och även bli av med portljud som jag stör mig på när man spelar starkt tänkte jag komplettera dem med basmoduler (och därmed dela bort portljudet). Hifi-kit föreslog Scan-Speak Discovery 30W/4558T00, så jag har rört runt lite i basta, läst och funderat med det elementet.

Jag gillar lågbas och att spela starkt, så målet är att en modul ska klara 110dB@20Hz. Basarna kommer att delas aktivt vid 125Hz/24dB med mina gamla DP-filter. Det är lägsta delningsfrekvenssen som kan ställas in. Tänkte sedan driva 4 moduler i stereo (2 parallelt per kanal) med DP 250 vilket borde ge ca 6-700W effekt.

Som nämnts ovan har jag störts av blåsljud från en annan högtalare, så den nya konstruktionen ska inte ha något sådant problem. Efter att nästan ha dött av att läsa och försöka förstå en gammal tråd om portlufthastighet här på faktiskt verkar det som att slitsade portar är en bra idé, för då kan man acceptera högre porthastighet innan det blir turbulens.

Efter rattande i Basta! är mitt förslag 100L + 2x 50cm2 slits-portar (1cm höga, 55cm långa/djupa) med fp=20Hz och Qp=20. Med Max velocity 60m/s klarar man då nästan 110dB MOL i arbetsområdet och får jämn respons inom 3dB. Detta utan rums-gain inräknat.

Lite funderingar:
Är detta allmänt vettigt?
Är elementet vettigt, eller föreslår panelen något annat? Handlar gärna på Hifi-kit.
Förlorar man hög tålighet för porthastighet om man lägger slitsen intill en vägg i lådan eller för nära baffelkanten på utsidan? se skiss

[Tangband]

Basta! är ett mycket bra program.
Här är en länk till ett annat enklare program, du kan ju jämföra lite. Om du frågar mig, så stäms det ofta av lite för lågt i frekvens på detta forum.
http://micka.de/

[jansch]

110dB vid 20Hz är väldigt mycket.......
Kolla med Basta hur "illa" det är.

[jansch]

glömde skriva:
Alltså... hur mycket av X-max nyttjas? Är det OK med 10-20% TDH?

[Morello]

60 m/s är extraordinärt mycket och risken för turbulent flöde är minst sagt överhängande.
Det är tveksamt om det över huvud taget går att dimensionera en port som medför så lågt Reynholdstal att flödet förblir laminärt.

[paa]

60 m/s är extraordinärt mycket och risken för turbulent flöde är minst sagt överhängande.
Det är tveksamt om det över huvud taget går att dimensionera en port som medför så lågt Reynholdstal att flödet förblir laminärt.

Isidor skriver att man kan nå 20 m/s med 100 mm rund port, men 3x20m/s (60 m/s) vid 7 mm hög slits.
Det är dock maxflöden han talar om, vid total mättnad. Ungefär max hälften gäller vid laminärt flöde.

[Jon_S]

jansch: cone-excursion at MOL: 17,68mm. XMAX är 25mm. Vad kan man säga om THD utifrån det? FInns det något vettigt skrivet om koutslag VS xmax och dist?

Morello: Maxhastigheten är skattad efter att ha läst Isidors resonemang kring turbulens i olika portar (slits vs rund). Max lämplig hastighet i rund port är 10m/s för 100mm-diameter-port, 20m/s för 50mm-diameter-port. En slitsad port klarar "drygt 3x" den hastigheten innan det blir turbulent. Är resonemanget ohållbart på något sätt? Tråden där saken diskuteras finns länkad i mitt första inlägg i denna tråd.

Edit: Enligt Basta! blir högsta strömningshastigheten <28m/s

Så fort flödet blir någorlunda turbulent är basreflexprincipen egentligen meningslös. Detta eftersom det totala turbulenta tryckfallet fullständigt bromsar flödet med extrem distorsion som följd (även om det kanske snarare är den kraftiga kompressionen och frekvensgångsavvikelser som är det mest hörbara resultatet, se tidigare inlägg). Den helt dominerande delen av detta tryckfall uppstår i in- och utloppen eftersom portarna i sammanhanget är mycket korta (och vanligtvis raka).

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.

Det bör observeras att denna tillämpning med optimering mot linjäritet skiljer sig totalt mot typisk kanalströmning där man ställs inför helt andra problem. Därav den ganska ovanliga slutsatsen om att slitsen är att föredra.

För övrigt är det av samma skäl en fördel med t.ex. 4 st 50 mm-rör jämfört med ett på 100 mm. Allt annat lika uppnår vi omkring dubbla hastigheten/volymflödet för samma distorsion och därmed ca 6 dB högre nivå innan vi får problem. Resonemanget blir mer rättframt här eftersom formen ger samma förutsättningar och enda skillnaden ligger i ett hälften så stort Reynolds tal för en given strömningshastighet för 50 mm-portarna. Här får man inte ens några, i det här fallet mest teoretiska, nackdelar i form av sekundärströmmar.

När det gäller frågan om B&W:s "gropar" så är de sannolikt mest en marknadsföringsåtgärd. Man tycks ha hämtat inspiration från den typiska ytstrukturen för golfbollar, men där råder helt andra förhållanden med ett fullt turbulent fält, separation och vakbildning. Det kan kanske vara intressant att känna till att man knappast skulle få iväg en golfboll mycket mer än sådär 100 m utan gropar. I fallet basreflexportar kan jag dock inte se ens teoretiska fördelar, snarare nackdelar.

[dewpo]

Hur specificerar Scan-Speak Xmax?
Olika tillverkare använder olika metoder, Vanligt är att det specificeras som störst utslag som ger under 10% Distortion.
Så nära Xmax troligtvis ca 10% + Alla andra källor till distorsion i konstruktionen.
Hur högt blir lådtrycket vid MOL?
Hur tung låda har du tänkt dig?

[Jon_S]

dewpo:

De anger ingen dist vid XMAX, men följande finns att läsa i databladet (länk i mitt första inlägg i denna tråd)

Linear excursion ± 12.5 mm
Max mech. excursion ± 28 mm

Ska detta tolkas som Xmax=25 mm eller Xmax=12,5 mm i Basta! ? Edit: Kollade manualen "the maximum peak one-way cone amplitude, Xmax,". Antar att det innebär Xmax=12,5mm. Kostar 2dB i MOL. Inte hela världen

Max lådtryck 162,7dB@21,79Hz.

Max lådvikt är inte så viktigt. Tänker mig initialt en rejält stagad (med ursågade innerväggar) låda av 22mm MDF

Några förslag på hur hög dist kan man acceptera i basmoduler innan det blir hörbart?

[Tangband]

Med det där kalas-bra elementet skulle jag bygga lite större, typ 122 liter och avstämning vid 21 Hz .
22 mm räcker inte i baffeln, där skulle jag nog rekommendera det dubbla. Övriga delar går bra med 22mm. Minst tre korsstag skulle jag rekommendera.
Man tål flera % dist i basområdet, och i verkligheten finns det inte många element som inte distar mer än 10% vid 20 Hz.

Här är en bra testsida: http://www.dibirama.altervista.org/le-p ... oofer.html

Simuleringsprogram är bra men i verkligheten så skiljer sig element åt mycket. Tex hur de beter sig vid storsignal och småsignal. Och hur de presterar vid Klippel tester.

[Morello]

Det räcker med 19-22 mm även för baffeln, varför skulle det inte göra det menar du?
Samt, varför skulle baffeln tarva tjockare gods i en bashögtalare menar du?


Ang port, så låter 60 m/s väldigt mycket. Isidor skriver att den optimala slitsade porten ger en faktor 3 (cirka 10dB) jämfört med en 4"-port, som hanterar 10 m/s utan större problem.

[Tangband]

Det räcker med 19-22 mm även för baffeln, varför skulle det inte göra det menar du?
Samt, varför skulle baffeln tarva tjockare gods i en bashögtalare menar du?


Ang port, så låter 60 m/s väldigt mycket. Isidor skriver att den optimala slitsade porten ger en faktor 3 (cirka 10dB) jämfört med en 4"-port, som hanterar 10 m/s utan större problem.

Betänk att mitt förslag var 122 liter. Det är en ganska stor låda. Det är klart att det räcker med 22 mm även för baffeln om man tok-stagar även denna. Jag tänkte att man slipper stag i själva baffeln med 44 mm. Man kan nog komma undan med 12 mm tjocklek för hela lådan om man gör en Matrix stagning med 6 cm mellanrum, men hur lätt är det?

[Morello]

Ja, men om man är rädd för att väggarna rör på sig på grund av lufttrycksvariationerna i kaviteten gäller inte det bara baffeln, utan samtliga väggar.

[Jon_S]

Tangband: Av utrymmesskäl får jag nog hålla mig till max ca 100L. Jag ser inga uppenbara prestandafördelar med att gå upp i volym. Vad ser du för vinster med en större låda?

Angående godstjocklek och låddesign: Baffeln kommer att vara liten och lådan lång, Just nu 43x43x87cm. Planen är att sätta ett gäng 43x43-väggar internt för att staga med ca 15cm mellanrum. De ska då vara "hålade" med 70mm hål + några andra mindre storlekar

Morello: Mitt förslag på 60m/s bygger på att Isidor i andra resonemang (kanske samma tråd?) föreslår att en mindre port klarar en dubblering av porthastigheten vid halvering av portdiametern. Då borde en 50mm port klara 20m/s och en tredubbling blir 60m/s. Jag inser dock att Re för slitsen beror av plattavståndet i slitsen och inte arean, så mitt resonemang håller inte. Men det är ändå inte ett problem då porthastighet vid MOL är 28m/s, vilket är under de 30m/s som slitsen bör klara när man jämför med 100mm rund port som bör klara 10m/s.

[Tangband]

Basta ! säger mindre volym, micka.de säger 122 liter. Vem har mest rätt ?, vilken roomgain behöver du? Stämmer elementets TS med de verkliga värdena ?

Frågor man bör ställa sig innan man bygger. En skillnad i basreflex mellan 100 och 122 liter är ganska stor.

Med det sagt- jag vill inte vara nån messerschmith utan jag tror det kommer att bli jättebra alltsammans.

Kör på 100 liter
Men stäm av högre, typ vid 23 Hz. Och låt slitsen mynna ut på framsidan.

[Jon_S]

Tangband:

Mitt förslag på 100L i Basta kommer inte från någon av designförslagen i Basta, utan är min egen idé efter att ha rattat runt med olika volymer och portavstämningar. De tre förslagen (Öhman, Keele, Margolis/Small) föreslår typ 76, 93 resp. 76 liter. Det tycker jag ger för tidig avrullning nedåt och för låg MOL vid 20Hz

Roomgain - jag har tittat utan roomgain. Vet inte riktigt hur jag ska förstå det. Bastas "default"-roomgain går ju att EQa bort iom att den stiger från 0dB vid 300Hz till 10dB vid 20Hz. Om det är rimligt representativt för vilket rum som helst tänker jag att jag kan få en bra kurva i mitt rum med EQ.

Datablad vs verkligheten - jag vet inte vilka avvikelser som är rimliga. Är det normalt "stor"/betydande avvikelse från databland? Vad säger ni som har betat av några byggen? Jag har inga element hemma. Brukar man få individuella mätningar när man köper lösa element?

Skillnaden mellan 100 och 122 - när jag rattar runt i basta känns det som att efter kring 100L ger ökad lådvolym ingen förbättrad prestanda. Vad anser du att det skulle finns för fördelar med en större låda?

Slitsar fram eller bak - det finns många basreflexhögtalare med port fram och säkert lika många med port bak. Finns det några väl undersökta fördelar med port/slits i samma riktning som elementet?

fp 20 Hz vs 23 Hz - jag föredrar 20 Hz. Då håller sig responskurvan inom 3dB 20-350Hz. Med fp 23 Hz tappar man nästan 6dB mot toppen på responskurvan. Finns det möjligen någon annan fördel med högre fp?

Jag blir gärna ifrågasatt. Sådant brukar vara lärorikt

[Tangband]

Nu är jag ingen expert som tex IÖ utan jag har bara byggt 6-7 olika subwoofers i mitt liv, varav två isobarik.

Men som du nu gör, så förlitar du dig helt på Basta! och du märker att micka.de ger andra resultat. IÖ brukar skriva att simuleringsprogram ska man inte lita på alls, utan istället ska man räkna allt själv i huvudet. Men vad gör man, om man som jag inte är ett snille på matematik ? Vad värre är så diffar ofta tillverkarens uppmätta siffror dessutom med verkligheten.

Utgå gärna från Basta! men bygg tre testlådor av spånskiva med olika volymer och jämför vad som låter bäst. Det är det bästa sättet att veta .

Om man sätter slitsmynningen långt ifrån elementet och låter det mynna bakåt så kan det låta sämre- om avståndet mellan element och slits är typ en meter och beroende på var du placerar subben. Du kan själv räkna ut hur stor fördröjning du har från port och element till örat pga det fysiska avståndet, sedan ska ju ljudet studsa mot en vägg ( slitsen monterad bakåt ) för att slutligen nå ditt öra.

Kanske det inte spelar någon roll för dig och det kanske fungerar men jag bara tipsar.

Högre avstämning vid tex 23 Hz ger högre maxvolym vid den frekvensen och kortare slits, och nästan inget musikmaterial har någon energi under 20 Hz. Med en avstämning på 23 Hz får du ändå output till lägre än 18 Hz. 23 Hz är bara portens avstämningsmaxima/centrum.

[nuffe]

En stor fördel med att slitsen framåt är möjligheten att ha basen dikt mot väggen.
Då kan dessutom placera 2 st i hörnen, och 2 på 1/3 av rummets bredd, en stor fördel för att få jämn o bra bas.

Samt bör du läsa på mer om rumsstödet, ska se om jag hittar en länk.
Om du konstruerar utan hänsyn till rumsstödet kommer du troligtvis få en bumlig/för mycket bas.

Henrik

[Tangband]

Slitsens mynning ( där den börjar ) på insidan av lådan bör vara en bra bit från högtalarkonen.

[Jon_S]

Hej alla!

Ursäkta bristen på svar. Det var festligheter hemma

Slitsen framåt - låter som en vettig idé. Dessutom kommer slitsporten internt längre ifrån elementet (nästan hela portlängden)

Tangband: Jag utgår helt och hållet ifrån Basta!, så du är helt rätt ute Jag håller med om att man inte kan "räkna i huvudet" om man inte är alldeles väldigt insatt i detta. Det är inte ett alternativ för mig heller.

Jag kommer nog att börja med en 100L-låda iaf pga brist på utrymme där den ska användas (ska dumpa en skiss här när jag hinner) och får vara beredd på att den kanske inte presterar som jag har tänkt.

[Tangband]

Hej alla!

Ursäkta bristen på svar. Det var festligheter hemma

Slitsen framåt - låter som en vettig idé. Dessutom kommer slitsporten internt längre ifrån elementet (nästan hela portlängden)

Tangband: Jag utgår helt och hållet ifrån Basta!, så du är helt rätt ute Jag håller med om att man inte kan "räkna i huvudet" om man inte är alldeles väldigt insatt i detta. Det är inte ett alternativ för mig heller.

Jag kommer nog att börja med en 100L-låda iaf pga brist på utrymme där den ska användas (ska dumpa en skiss här när jag hinner) och får vara beredd på att den kanske inte presterar som jag har tänkt.

Det är ett av de bästa elementen som finns i den prisklassen. Lycka till

[Jon_S]

Hej alla!

Här är lådförslaget uppritat i FreeCAD


4st slitsportar runt kanten på baffeln med tvärsnittsmått 7x357mm och längd 589mm (inkl båda trattarna). R15 på trattarna. Lådvolym 100L

Dämpning och stagplattor och terminal tillkommer. Har säkert glömt något

[944_Driver]

Spännande lösning, men är det inte rätt utmanande att bygga denna? Jag tänker att portarna är väldigt beroende av att man får till måttet 7 mm istället för 6 eller 8 mm...

// Magnus

[Tangband]

Spännande lösning, men är det inte rätt utmanande att bygga denna? Jag tänker att portarna är väldigt beroende av att man får till måttet 7 mm istället för 6 eller 8 mm...

// Magnus

Tips: Om man gör portarna i 6 eller 8 mm ( Mdf skive mått ) så är det enkelt att i efterhand kunna tuna lådan rätt. Man sågar bara till några 6 mm eller 8 mm Mdf bitar och skjuter in i slitsen- om det behöver ändras något.

Jag tyckte det var en ganska spännande och smart lösning. 4 slitsar kommer inte bli överstyrda i första taget. Vet inte om det kanske skulle räcka med två .

[Jon_S]

Tangband: Jag är inne på samma idé med att montera med någon slags tjockleksreferens på plats. Hoppas än så länge att det ska finnas bra 7mm-mallar.

Edit: nu fattar jag vad du menade. Ja, det är väl en bra idé att kunna justera slitsens tvärsnitt

Tänkte "kexa"/lamellfräsa skarvarna. Någon som har erfarenhet av vilken precision man kan få med sådant, givet att lamellfräsen är precis? Ska också lägga bitar av rätt höjd i slitsarna. Vi får väl se hur det går...

[Kalejdokom]

Det finns ju t.ex. 7mm furuplywood som kan funka som mall. Av erfarenhet vill jag dock varna för att den teoretiskt beräknade avstämningen kan skilja avsevärt mot praktiskt utfall vid bygge av BR-lådor. Att då låsa sig med en så pass fix konstruktion kan vara vanskligt. Det bästa är helt enkelt att bygga en testlåda först och mäta upp avstämningen så att man vet vad man får för resultat när man senare bygger The real thing.

Mina BR-lådor har ofta resulterat i rör som är ca 70-80% av den simulerade längden, för att få önskad avstämning (kontrollerad med mätning på färdig låda). I ditt fall har du bara möjlighet att sänka avstämningen genom att minska arean på öppningarna med bibehållen längd. Jag misstänker alltså att det är tvärtom så att du kommer vilja höja avstämningen för att få önskad frekvens. Och det blir väl inte lika lätt?

[Jon_S]

Planen är att bygga en testlåda först och se hur det blir. Jag har tidigare i tråden blivit tydligt informerad om min väl höga tilltro till simuleringar

[Kalejdokom]

Tumme upp!

[Jon_S]

Efter en kort marknadsundersökning kan jag konstatera att man ska bygga i 19mm MDF (istället för 22mm) om det går. Förhoppningsvis räcker det för att hålla emot när man drar på. Nu måste jag justera ritningen...

Någon som köpt färdigsågade raka bitar i Göteborg med omnejd med framgång? Var i så fall?

[Kalejdokom]

Mölnlycke trä (Beijer) har sågat en del åt mig och det har alltid varit inom marginalen. Om du säger till innan att måtten är viktiga så är dom noggranna.
Annars köper du en sänksåg och fixar perfekta kap hemmavid.