Basbygge AE TD15H

[I-or]

Nja, 2-3 dB termisk kompression i basområdet får man nog aldrig för hemmabio med ordentliga doningar, detta är mer i linje med PA (som i och för sig kan ligga ännu högre).

Man måste också ta impedanskurvan i beaktande och med de impedanstoppar man får med element med ett högt förhållande BL^2/Re blir den bredbandiga effektutvecklingen inte alls så hög som man kan tro. Framför mig på skärmen har jag simuleringar för en extremt kompetent basmodul som en forummedlem efterfrågade och över frekvensområdet 10-100 Hz ligger man med en effekt om 1000 Wrms i genomsnitt 15 dB lägre än övriga begränsningar (huvudsakligen xmax). Eftersom Bl-produkten faller motsvarande några dB vid xmax får man dock dra ifrån upp till 3 dB för 12 dB totalt.

Detta framgår också i simuleringarna för soffbasen eller i vilken annan storsignalsimulering som helst.

Med smalbandiga toppeffekter om 1000 Wrms och en toppfaktor om extremt låga 6 dB (toppfaktorn för en sinus är 3 dB), blir effektutvecklingen för konstant PSD 10-100 Hz därför bara ca 16 Wrms (30-6-12 = 12 dB re 1 W, d.v.s. 16 W).

Möjligen kan det bli aningen varmare med en annan spektrumform om man verkligen försöker, men man kan vara ganska säker på att med maximala effekttoppar om 1000 Wrms blir det även långvarigt knappt fisljummet i ett seriöst baselement i hemmabion.

Men visst går det att erhålla tydlig termisk kompression i mindre genomarbetade konstruktioner för hårdkörande bioentusiaster. Små slutna lådor med förhållandevis stora element och massor av klass D-effekt är en möjlighet.

[paa]

Vad har Ino i6 för bestyckning?

Den är ju en topp som är steget mellan i14 och ip. Har väll en 5" bas.
...

Möjligt att ino kallar den för 5" eftersom han brukar ange membrandiameter och inte chassidiametern som alla andra gör.
Normalt skulle väl den basen kallas 6,5".
iP och piP har ju 5,25" bas, om man jämför dom med alla andra 5,25" element.

[Magnusjohansson]

Portarna kan man alltid få till, antingen via ett flertal mindre cirkulära, slitsar och/eller på olika sätt krökta konstruktioner.

Jag måste medge att jag har svårt att se hur man skall få till det med en 18" BMS i en 150 l basreflex utan att det blir porten som begränsar.

DQ-20

Exakt. Det går inte.

Du kan inte heller stämma av längre upp än runt 30Hz, för då kommer man behöva EQ'a alldeles för mycket. Och under avstämning kommer X-max begränsa väldigt fort. Tveksam till den lösningen ärligt talat. Anser bara den kan funka om man har ett rum med väldigt mycket rumsstöd under 30Hz typ. Annar kommer man inte ha någon meningsfull output under fp.

[Magnusjohansson]

Har man plats kan man lika gärna utnyttja volymen till något vettigt, som en basmodul.

Man bör dock aldrig räkna bort element med stor aktiv area för att den passiva frekvensgången inte blir optimal. Detta fixar man enkelt elektroniskt. Ekvalisering är nästan gratis idag och dessutom måste man ekvalisera bort rumseffekter hur som helst i ett kapabelt system.

Fast nu skall jag ju då bygga en lösning för ett känt rum. Så då måste det vara mer rimligt att anpassa passivt.

[I-or]

Portarna kan man alltid få till, antingen via ett flertal mindre cirkulära, slitsar och/eller på olika sätt krökta konstruktioner.

Jag måste medge att jag har svårt att se hur man skall få till det med en 18" BMS i en 150 l basreflex utan att det blir porten som begränsar.

DQ-20

Exakt. Det går inte.

Hehe.

[I-or]

Har man plats kan man lika gärna utnyttja volymen till något vettigt, som en basmodul.

Man bör dock aldrig räkna bort element med stor aktiv area för att den passiva frekvensgången inte blir optimal. Detta fixar man enkelt elektroniskt. Ekvalisering är nästan gratis idag och dessutom måste man ekvalisera bort rumseffekter hur som helst i ett kapabelt system.

Fast nu skall jag ju då bygga en lösning för ett känt rum. Så då måste det vara mer rimligt att anpassa passivt.

Det kända rummet har ju förstås också rumsbidrag som måste ekvaliseras hur som helst, så varför inte ta med equalizerns magiska egenskaper redan i konstruktionsstadiet? Jag ska inte tjata mer, vill man dimensionera för ett passivt system så får man såklart göra det.

[Magnusjohansson]

Jag måste medge att jag har svårt att se hur man skall få till det med en 18" BMS i en 150 l basreflex utan att det blir porten som begränsar.

DQ-20

Exakt. Det går inte.

Hehe.

Kan gå om man kör fp vid typ 30Hz. Men i ett normalrum så måste man ju höja 12-16db vid 20Hz om man nu vill ner dit. Svårt se hur det skulle fungera i praktiken. Men jag kanske missar något.

Men det är ju detta som typ SVS som exempel gör i sin PB16-Ultra. Det är klart därför som dom har ett element som kan röra sig 50mm en väg innan det går sönder.

[I-or]

Det går att stämma av lägre, men man måste förstås förstå vad som går och inte går att göra med portarna.

När det gäller PB16-Ultra så skulle jag gissa att verkligt användbart xmax ligger omkring 25 mm, men man behöver inte större slaglängd bara för att kavitetsvolymen är liten. Däremot behöver man mer effekt eftersom den akustiska effektiviteten (verkningsgraden) är lägre.

[Magnusjohansson]

Det går att stämma av lägre, men man måste förstås förstå vad som går och inte går att göra med portarna.

Ja, Allt beror ju på vad man vill kompromissa om gällande hastighet i portar och annat. Men jag vill gärna lära mig mer gällande den biten. Man kanske inte alls måste vara så restriktiv som jag är nu.

[Magnusjohansson]

När det gäller PB16-Ultra så skulle jag gissa att verkligt användbart xmax ligger omkring 25 mm, men man behöver inte större slaglängd bara för att kavitetsvolymen är liten. Däremot behöver man mer effekt eftersom den akustiska effektiviteten (verkningsgraden) är lägre.

Men jag tänkte att man med en så liten kabinett har relativt hög fp och därför behöver stora konrörelser för att kunna komma ner i frekvens. Men jag ser här på en bild att rören är extremt långa (gissar på 80cm). Så fp är nog relativt låg trots allt. Det är nog exakt som du skriver.

[Magnusjohansson]

Har tänkt mer nu

Och jag nu helt med på vad man menar med 18" i en låda med samma volym som 15" och då stämma av 18" högre. Stämmer man av lådan runt 26Hz. Så kan man eq'a upp mellan 20-26Hz och trots detta ha mer SPL hela frekvensomfånget än en 15" avstämd vid 20Hz. Det kan man säker vinna en hel del SPL på om man gör rätt. Framför allt över 26Hz, där ökar man ju SPL ordentligt jämfört med 15". Så det är nog ingen dum lösning.

Nackdelar med detta blir ett system som måste ha tillgång till mer effekt, och trolig ökad dist på grund av det. Samt att grupplöptider ökar längre upp i frekvens. Ock kanske nått mer som jag inte känner till.

Personligen gillar jag tanken på att passivt bygga in en bra frekvenskurva i lådan. Så det blir vägen jag kommer gå i detta projektet.

[Maarten]

Gott Magnus!

Skrev precis detta inlägg och postar det ändå: Typ, jag funderar lite på prioriteringar:
För att inte hamna i "suboptimeringsträsket" (!), som efter I-ors återinträde i faktiskt-atmosfären framstår som alltmer vanligt förekommande, inte bara inom HiFi och utan även på Faktiskt, så tänker jag att man kanske inte bör titta för mycket på exakta avstämningar. Detta i synnerhet med hänsyn till att smalbandig eq behövs om man vill uppnå en högkvalitativ återgivning samt att rummen trots allt skiljer sig en hel del map storlek, geometrier, eftergivlighet i väggmaterial, samt inte minst placering av moduler och lyssnare.

Här är en snabb jämförelse mellan olika avstämningar. Den röda är ett extremfall för att exkludera begränsningar i porten, samt testa annan avstämning. Jag hade helt klart gått för en mindre låda och försökt se om det går att fixa porten ändå:

18n862-differnt_tunings.png (149.26 KiB) Visad 2349 gånger

Map porthastighet, läs den gamla Isidor-tråden. viewtopic.php?p=47411#p47411

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.
....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.
... 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.

.... För en strömningsoptimerad port med diametern 100 mm kan man tillåta partikelhastigheter på omkring 10 m/s RMS innan distorsionen börjar att öka okontrollerat. Detta värde är skalbart inom rimliga gränser så att man kan tillåta ca 20 m/s för ett 50 mm-rör och ca 5 m/s för ett 200 mm-rör (som nog inte är alltför vanliga i praktiken). Det maximala volymflödet ökar alltså med ca 6 dB per diameterfördubbling snarare än 12 dB p.g.a. tidigare omslag till turbulent strömning. En icke optimerad port (utan ordentliga trattar) klarar vanligtvis inte mer än en fjärdedel av ovanstående hastigheter.

Samt: viewtopic.php?f=3&t=6457&p=2005148&hilit=reynolds#p2124567

Tvärsnittsarean är ca 300x35 mm där vi har partikelhastigheten 10 m/s och dessutom är det två portar. Sammantaget motsvarar det alltså ungefär 160 mm i diameter för ett konventionellt rör

Nja, när tvärsnittsarean inte är konstant så är det olika förhållanden på olika ställen längs porten. I just detta fall varierar den någorlunda laminära (d.v.s. icke-komprimerande) partikelhastigheten från 10 m/s just i öppningarna (h = 35 mm) till 50 m/s i den lägsta sektionen (h = 7 mm). Turbulens kan uppstå både i porten och vid dess in- och utlopp (speciellt utloppen är känsliga) och här handlade det om att få utloppen att uppträda väl. Av detta skäl är det bra att sikta på låg strömningshastighet och nedåt 10 m/s är man generellt ganska säker förutsatt att man inte har skarpa kanter.

Sedan är det förstås så att inte heller denna port mättas totalt förrän runt 30-40 m/s. Antagligen fungerar den hyggligt upp till 20 m/s, men hur som helst är turbulens inget som helst praktiskt problem här. För övrigt kollade jag första sidan i tråden och de första bilderna är principiellt mycket lika denna konstruktion (som dock har en liten baffel på portens insida också).

[DQ-20]

Har tänkt mer nu

Och jag nu helt med på vad man menar med 18" i en låda med samma volym som 15" och då stämma av 18" högre. Stämmer man av lådan runt 26Hz. Så kan man eq'a upp mellan 20-26Hz och trots detta ha mer SPL hela frekvensomfånget än en 15" avstämd vid 20Hz. Det kan man säker vinna en hel del SPL på om man gör rätt. Framför allt över 26Hz, där ökar man ju SPL ordentligt jämfört med 15". Så det är nog ingen dum lösning.

Nackdelar med detta blir ett system som måste ha tillgång till mer effekt, och trolig ökad dist på grund av det. Samt att grupplöptider ökar längre upp i frekvens. Ock kanske nått mer som jag inte känner till.

Personligen gillar jag tanken på att passivt bygga in en bra frekvenskurva i lådan. Så det blir vägen jag kommer gå i detta projektet.

Att köra ekvalisering UNDER fh är fullständigt meningslöst. Lägg fh där du vill ha fu (typ -3-8 dB). Kör eq över. I en 240 l låda får man börja ganska tidigt - över 80 Hz. Fyra 4"- portar få väl anses vara minimum.

/DQ-20

[Maarten]

Att köra ekvalisering UNDER fh är fullständigt meningslöst. Lägg fh där du vill ha fu (typ -3-8 dB). Kör eq över. I en 240 l låda får man börja ganska tidigt - över 80 Hz. Fyra 4"- portar få väl anses vara minimum.
/DQ-20

Håller med!

Maarten kan du inte kolla Dayton Audio UM18-22 när du ändå är igång?

https://www.daytonaudio.com/product/121 ... m-per-coil

Tidigare 7498 kr nu 4998 kr
https://www.brl.se/sv/artiklar/dayton-a ... 8-22-.html

Den kanske kan passa TS?

Varsågod! Hade nog inte valt denna framför någon av de andra, då jag tror att disten kan vara högre baserat på den höga induktansen, samt att känslighet är klart lägre (tung kon).
Här tycker jag också att det blir tydligt att 18N862 är det bästa valet (samma kurva som TD15H som ju är de två "bättre" av dessa fyra men ca dubbla kapaciteten mot TD15H) och att det går att hantera porten i en ca 200 liters låda och uppnå en relativt fin avrullning. Givetvis kan och bör man fila lite vidare på dimensionering, t ex lite större låda och lägre fp, men ffa dimensionera slitsport enligt I-ors gamla input men också komma ihåg att när man adderar alla rumsegenskaper ovanpå detta så är kurvförändringarna man uppnår med +-30% ändrade lådvolymer relativt små och att smalbandig ekvalisering behövs oavsett lådans dimensionering.

um18-22_vs_TD15H-vs-18n862-vs12s305.png (209.6 KiB) Visad 2318 gånger

[Baffel]

Kul med dina beräkningar Maarten, bra jobbat. Nä, då bör ju UM18-22 18 väljas bort. När du talar om känslighet tar du i beakning placering av låda , samt tex dämpmaterial i lådan ? Det kanske du redovisat tidigare , eller?

[Maarten]

Känsligheten är egentligen bara den av Basta och tillverkaren redovisade, vilka förstås bör stämma överens. Känsligheten har nog mest med de rörliga delarnas vikt, därefter motorstyrka (som jag vill minnas både kan öka och minska känslighet (?), eller kanske snarare verkningsgrad, i olika frekvensområden), slutligen är lådvolym och portens effektivitet faktorer som kan "strypa" systemet.

Här är ytterligare en enkel simu bara för de två "bättre" elementen: 300 liters låda med port velo = 10m/s, 100 cm portlängd. Jag märker nu att jag tycker att det är svårt att få till en optimal låda om man ska få porten tillräckligt smal i höjd (inte i närheten), hitta bra FR, maximera ljudtryck och låg distorsion. Den pumpar helt enkelt för mycket i kombination med andra parametrar som hade kunnat göra lådan betydligt större och därmed medgett lägre avstämning utan att porten blir alltför stor eller att det blir en puckel vid avstämningen. Så lite snabbt nu då för skojs skull: Låda 80*130*35 cm med port 8*80*100 cm (behövs säkerligen mer funderingar kring portens form och placering men det överlåter jag åt någon annan):

TD15H-vs-18n862-300liter.png (129.99 KiB) Visad 2271 gånger

[Baffel]

Större motor högre verkningsgrad så borde det ju vara. Kan man tycka. Så länge man har tillräckligt med pulver att mata in.

OT Undrar om man bara rakt upp och ned kan lassa på mer magneter på ett element i syfte att förbättra prestandan? Fast det kanske ställer till och skapar stora problem med tex Thiele/Small parametrarna då så man inte kan använda tex Basta? I annat fall verkar det ju som ett smart bonnatrix.

[Maarten]

Baffel,
1: Delvis men inte riktigt så enkelt, orkar inte leta fram trådar men det finns säkert skrivet här på faktiskt.
2: Nej, högst marginella förändringar, du måste ha in dem i magnetkretsen för betydande förändringar, även här finns säkert skrivet något om detta på faktiskt.

[Baffel]

Tack för tips Maarten . Jag snokar reda på några gamla trådar.

P.s frågorna ställdes med tanke på Magnus bygge., Om det skulle tillföra något positivt.

[petersteindl]

Det är membranarea, massan hos det svängande systemet samt BL som ger elementets verkningsgrad. Verkningsgraden är en parameter gällande total utstrålad effekt/power. Tar man med impedansen hos elementet så fås den parameter som kallas känslighet/sensitivity och mäts i volt för givet ljudtryck på 1 meters avstånd.

I den elektriska världen har man parametrarna spänning, ström och motstånd/resistans/impedans. Resistans gäller DC, impedansen inkluderar de reaktiva komponenterna såsom induktans och kapacitans.
Vid DC är ström och spänning i fas.
Exempel:
10 volt DC över 2 ohm resistans innebär 5 ampere = 50 watt
Dubbleras spänningen till 20 volt så blir även strömmen dubblerad d v s till 10 ampere och effekten P ökar = 200 watt d v s effektökningen blir kvadratiskt med dubbla DC-spänningen.

Dock, blir det likadant med exempelvis 1kHz sinus över ett resistivt motstånd d v s resistans.

10 volt AC rms (exempelvis 1000 Hz) över 2 ohm resistans ger strömmen 5 ampere rms. Effekten blir 50 watt rms.

Vid reaktans = kapacitans och induktans kommer ström och spänning inte vara i fas med varandra och effekten ökar inte kvadratiskt. Vid DC finns ingen faskomponent. DC är inte ens en våg eller vågrörelse.

I den akustiska världen blir motsvarande parametrar tryck, hastighet och akustisk impedans. Det finns dock en skillnad att beakta och det är att hastighetskomponenten är en vektorstorhet i en euklidisk rymd med kartesiskt koordinatsystem dx,dy,dz samt med tiden dt som ytterligare en dimension.

Spänning motsvarar tryck.
Ström motsvarar hastighet där hastighet är en rumsvektor i den akustiska domänen.
Motstånd/impedans motsvarar akustisk impedans.

Effekt/power = spänning*ström elektriskt = tryck*hastighet akustiskt.

Tryck*hastighet = Intensitet

Nu kommer skillnaden mellan resistans och impedans in i ekvationen och komplicerar.
Så är en sfärisk ljudvåg beskaffad d v s med reaktiva komponenter.

Den plana ljudvågen däremot är inte med reaktiva komponenter.

Det blir snabbt komplext i den akustiska domänen och därmed komplicerat.

Direktljudet kan ses som sfäriska ljudvågor, ljudtrycket följer avståndslagen och avtar till hälften med dubbla avståndet, och därmed med reaktiva komponenter medans rumsresonanser ses som resistivt förlopp d v s plana ljudvågor utan reaktiva komponenter. Ljudtrycket är konstant oberoende av avståndet. Stående våg är en form av mellanting som bör beaktas för full förståelse.

DC i den akustiska världen är inte heller en ljudvåg eller vågrörelse. Däremot motsvarar DC en partikelförflyttning. Exempel: Hårtork, vindtunnel, blåsa ut stearinljusen. Luftens partiklar i punkt A förflyttas från punkt A till punkt B och det sker med lägre hastighet än ljudvågors hastighet. Det sker snarast genom diffusion i gas.
Praktiskt exempel. Du befinner dig i ena änden av rummet och en annan person befinner sig i andra änden. Du lägger en brakare. Brakarens ljud når den andra personen med ljudets hastighet dock ej brakarens gaspartiklar. Brakarens doft d v s gaspartiklar når den andra personen med diffusion som är betydligt långsammare. Den andra personen kommer vara förberedd. Som gjort för en lab på KTH i akustiklaboratoriet.

Mvh
Peter

[Magnusjohansson]

För man får inte andra problem med portar som är så långa som typ 1,2m?

[petersteindl]

Det är 4 ms. Om avstämningsfrekvensen är 20 Hz så motsvarar 1 våglängd 50 ms. Det motsvarar ungefär 30 grader i fasvinkel.

[Magnusjohansson]

Det är 4 ms. Om avstämningsfrekvensen är 20 Hz så motsvarar 1 våglängd 50 ms. Det motsvarar ungefär 30 grader i fasvinkel.

Och den fördröjningen vid så låg frekvens är inget problem. Det måste vara så man skall tolka eller?

[Baffel]

.
Praktiskt exempel. Du befinner dig i ena änden av rummet och en annan person befinner sig i andra änden. Du lägger en brakare. Brakarens ljud når den andra personen med ljudets hastighet dock ej brakarens gaspartiklar. Brakarens doft d v s gaspartiklar når den andra personen med diffusion som är betydligt långsammare. Den andra personen kommer vara förberedd. Som gjort för en lab på KTH i akustiklaboratoriet.

Mvh
Peter

Tack för klargörandet Peter!

Om någon på KTH vill labba kan jag hjälpa till och dra på en riktig brakskit.

En hel del herr Ohm där...
https://youtu.be/BBa42qpKyfg
He he

[petersteindl]

Det är 4 ms. Om avstämningsfrekvensen är 20 Hz så motsvarar 1 våglängd 50 ms. Det motsvarar ungefär 30 grader i fasvinkel.

Och den fördröjningen vid så låg frekvens är inget problem. Det måste vara så man skall tolka eller?

Japp. Om röret är 6 meter långt så kan det nog bli problem.

[Magnusjohansson]

Det är 4 ms. Om avstämningsfrekvensen är 20 Hz så motsvarar 1 våglängd 50 ms. Det motsvarar ungefär 30 grader i fasvinkel.

Och den fördröjningen vid så låg frekvens är inget problem. Det måste vara så man skall tolka eller?

Japp. Om röret är 6 meter långt så kan det nog bli problem.

Ok. Bra veta. Tack !

Men om inte min mattematik helt har gett upp sedan universitetstiden. Så är en 250mm rund port som är 1250mm över 60L !!. Så visst en låda på 200L men...... + lådamterial + stag + element + port. Blir i slutändan en låda med yttermått på närmare 300L. Den har ju trots detta en brutal output i förhållande till storlek men den blir större än vad man kanske först tänker.

[paa]

Röret kan även ge en orgelpipsresonans som kan ge problem när det är för långt.

[Magnusjohansson]

Tack för alla olika tankar och ideer. Jag har tänkt om Jag kommer ha kvar prof x-2 och enbart se dessa som en separat fullregisterhögtalare ihop med I6, precis så som det är tänkt. Och sedan istället bygga en eller två dedikerade basar som skall bli .1 kanalen i mitt Athmos 11.1 system. har inte .1 kanal idag utan mixar ut det till frontarna.

På så vis så "förstör" jag inte min musikanläggning som jag är väldigt nöjd med. Att försöka bygga en bas som kommer kunna matcha en INO bas är för naivt tänkt. Är man nöjd med något så skall man låta det vara.

Detta ger andra fördelar som att lätt kunna ända basnivån i film, utan att mixtra med nivåerna i delning mellan I6 och x-2. Dessutom kommer jag då kunna ha lite mer fria tyglar med att bygga en bas som kan vara lite mer prioriterad mot SPL i en förhoppningsvis mindre låda med ett element med starkare motor. Eller hur jag nu skall göra.

Skall fundera lite mer innan jag beställer grejer. Men ett bygga kommer det bli. Startar ny byggtråd när det sätter igång.

[paa]

Varför inte bygga 0.1 basen med två motriktade pX-basar, dom har du ju redan?

[Magnusjohansson]

Varför inte bygga 0.1 basen med två motriktade pX-basar, dom har du ju redan?

Du tänker en sluten låda med motriktade element för att plocka bort vibrationer?