Nu för gratis nerladdning: Bok om högtalarbygge !!

[weedo]

Kompendium för högtalarbyggare

1997-98 publicerade jag en en längre artikelserie i tidningen Elektronikvärlden (som nu heter Ljud & Bild). Artikelserien gick under namnet ”Från spik till musik”.

Målet var att skriva om att bygga högtalare för den som varken är teknologie doktor i matematik eller akustikexpert (teorin kring högtalare kan bli mycket komplicerad) eller som har tillgång till ett labb med avancerad mätutrustning.

Artikelserien blev mycket uppskattad och en version av kompendiet har använts som undervisningsmaterial på tekniska högskolan i Luleå. Mig veterligen har det inte skrivits något liknande på svenska.

Men tiden går och det märks att utvecklingen har kommit längre. Det är inte heller lika ekonomisk lönsamt att bygga själv som det en gång var. Nu gör de flesta nog det mest för att det är roligt och lärorikt. Eller för att bygga något som ingen annan har?

Delvis är innehållet tidlöst, delvis har utvecklingen sprungit ifrån det. En rejäl uppdatering skulle vara på plats, men som den familjepappa jag är idag vill inte tiden räcka till. Jag har valt att istället släppa kompendiet i befintligt skick för gratis nerladdning på internet i förhoppningen att det ska komma till större glädje än i min dammiga låda.

Mycket nöje!

/anders cöster

Ladda ner här: http://www.coster.se

Kompendiet är på 87(!) sidor. Filen är på pdf format (3,7 MB).

[Svante]

Trevligt! Jag tror många kan ha nytta av att läsa detta.

Lärare som jag är kan jag inte låta bli att leta fel och snubblar på något som åtminstone är en oklarhet: När du beskriver vad som händer när man kopplar 2 element med känslighet 90 dB/2,83V/1m i parallell till en förstärkare som ger just 2,83 volt. Ljudnivån blir 96 dB*, inte 93 dB. Visserligen ger effektfördubblingen bara 3 dB ökning, men verkningsgraden för högtalaren fördubblas av närvaron av ett element till. Totalt 6 dB plus alltså.

*Nu finns det ytterligare en sak som komplcerar, nämligen att känsligheten brukar anges i halvrymd, dvs att elementet sitter i en vägg. Om det monteras i en fristående låda blir känsligheten 6 dB lägre och äter precis upp de 6 dB som moteringen gav. Så alltså blir det snarast 90 dB** om det ser ut som i din figur.

**fast sen står ju högtalaren i ett rum också och då...

Nä, nu ska jag sluta, jag gillar texten. Men det kan vara bra att läsa på lite om det där med flera samtidigt spelande högtalare och kanske skriva något om baffelsteget också (jag hittar inte det vid en snabb genombläddring iaf).

Vi hade en tråd om detta här på faktiskt för ett tag sen

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... 8684#38684

[weedo]

När du beskriver vad som händer när man kopplar 2 element med känslighet 90 dB/2,83V/1m i parallell till en förstärkare som ger just 2,83 volt. Ljudnivån blir 96 dB*, inte 93 dB. Visserligen ger effektfördubblingen bara 3 dB ökning, men verkningsgraden för högtalaren fördubblas av närvaron av ett element till. Totalt 6 dB plus alltså.

Tack, Svante. Du har rätt. Jag samlar på mej felet för en framtida uppdatering med bugg-rättning.

Men en fortsättning på frågeställningen... Det du skrivet gäller för låga frekvenser, dvs rundstrålande element. Men vad gäller för ett diskantelement som strålar (vid en viss frekvens) i ett mönster som liknar en smal kon? Är då strälningskällorna att betrakta som oberoende, dvs bara 3 dB ökning?

[Naqref]

Men en fortsättning på frågeställningen... Det du skrivet gäller för låga frekvenser, dvs rundstrålande element. Men vad gäller för ett diskantelement som strålar (vid en viss frekvens) i ett mönster som liknar en smal kon? Är då strälningskällorna att betrakta som oberoende, dvs bara 3 dB ökning?

Då blir det också en ökning på 6dB om man befinner sig i ett område där båda ljudkällorna samverkar (konstruktiv interferens). Vanlig superposition. Ljudtrycken adderas till varandra och man får ett fördubblat ljudtryck som då ger en ökning med 6dB (20*log(2)).

[Naqref]

Kan ju tillägga att jag har kopior på alla delar ur artikelserien prydlig insatta i en pärm och läste den med stort intresse när den kom även om den innehåller en del *ähurm* tveksamheter

[JohanS]

Det här har jag letat efter länge! Lagom nivå för att läsa i rimlig takt på fritiden. Pedagogiska förklaringar, och gott om vettiga tumregler*. Att lite tveksamheter slinker med är ju inte mer än rimligt.

*är stor anhängare av tumregler, även om de inte uppskattas av alla på forumet

[Svante]

Men en fortsättning på frågeställningen... Det du skrivet gäller för låga frekvenser, dvs rundstrålande element. Men vad gäller för ett diskantelement som strålar (vid en viss frekvens) i ett mönster som liknar en smal kon? Är då strälningskällorna att betrakta som oberoende, dvs bara 3 dB ökning?

Då blir det också en ökning på 6dB om man befinner sig i ett område där båda ljudkällorna samverkar (konstruktiv interferens). Vanlig superposition. Ljudtrycken adderas till varandra och man får ett fördubblat ljudtryck som då ger en ökning med 6dB (20*log(2)).

Ja, precis. Nu kan ju frekvensen bli så hög att det räcker att flytta sig någon dm, eller ändra frekvensen med några procent, för att det konstruktiva ska bli destruktivt. Tar man medelvärdet av det konstruktiva och destruktiva och talar om ett litet område (rumsligt och eller frekvensligt) så blir det just 3 dB.

Anledningen, tror jag, att jag tänkte bashögtalare är att det var såna på bilderna.

Jag så också att du nämnde "akustiska och elektriska dB" (samma sida)

Det är inte främst en skillnad mellan akustiska och elektriska storheter. Decibellen är i grunden definierad för effekt/energi/intensitetsförhållanden. deci ger 10 i formeln som ju annars är en ren logaritm för förhållandet.

"Problemen" uppstår när man vill mäta styrkan med potentialstorheter, som tryck, flöde, ström eller spänning. Eftersom effekten är proportionell mot potentialstorhetens kvadrat så blir det 20 i stället för 10.

På ett sätt är det detta som är det fina med dB. Man vet alltid hur mycket det är. Om man däremot säger att signalen är dubbelt så stor, måste man nogsamt tala om ifall man menar spänning eller effekt. Men 6 dB är alltid dubbel spänning och fyrdubbel effekt.

I rutan kallar du också ljudintensitet genomgående för ljudeffekt, vilket är förvillande.

[i]

Inte för att jag vill vara taskmört, men basreflexlådan i figur 2. har (även den) benämningen "sluten låda".
Sorry !

[IngOehman]

Hej Anders!

Mycket trevligt initiativ att erbjuda en sådan skrift gratis här på faktiskt!


Har skummat igenom den snabbt och har funnit ett antal småsaker (direkta felaktigheter) som kanske borde justeras, men det är ju en enkel sak att göra. Det finns dock även en punkt som jag inte skulle kalla för ett fel, i varje fall inte ett "hårt fel", utan en redogörelse som jag... är nyfiken på vad du baserar den på.


Du skriver:

"...En högtalares fasgång är en annan egenskap som inte är så välkänd, men lika fundamental som frekvensgången. Med fasgång menas högtalarens förmåga att skicka ut alla toner i lyssningsrummet samtidigt. Den hörbara effekten av en viss fasgång är inte lika tydlig som frekvensgången. Högtalarens klang påverkas inte nämnvärt, trots att fasgången kan vara mycket ojämn.
Det som istället påverkas är upplevelsen av närvaro och perspektiv i ljudbilden. En bra fasgång ger ett mer tredimensionellt ljud. Det blir lättare för lyssnaren att placera röster och instrument i rummet."

Jag har stukit under det som jag tycker är lite... diskutabelt.

Jag, som gör högtalare som, i kraft av extremt linjär fasgång, kan återge vågformer tämligen exakt, skulle förstås önska att det du skriver vore helt sant, men egna studier på hörseln under 11 års tid gör att jag har svårt att ge dig rätt.


Så jag undrar, beror det du skriver på något av det följande:

1. Är det en slutsats du dragit baserad på saker som du läst och åsikter du hört att andra har?

2. Är den erfarenhet du har själv, efter att ha byggt en massa högtalare som du jämfört, med olika branta filter och därför olika hög fasdistorsion?

3. Är det vad du kommit fram till genom att ha isolerat fasdistorsion från andra (eventuellt kopplade) förvrängningsformer? Exempelvis genom att lyssna på diverse allpasslänkar med olika komplexitet - placerade någonstans i kedjan före slutsteget, således att det är bara fasdistorsion (fasvridning) du lyssnar till, och inte effekter av lobing, distorsion och/eller skillnder i enerikurva.


Jag frågar detta på grund av att jag håller med om de inledande orden du skriver, men har i övrigt (trots flera års jakt) inte lyckats finna de fasdistorsionshörbarheter du beskriver (däremot helt andra, som snarare påverkar musikaliska skeenden, än den "ljudliga upplevelsen", om man få uttrycka sig så vårdslöst ).


Vh, iö

[weedo]

Till Svante: Du har rätt och jag uppsakttar synpunkterna. Jag får fundera över hur jag ska utrycka det i kompendiet. Publiken är, trots allt, inte folk som är så kunniga som du (respekt!) så nivån måste vara rätt. Rätt kan vara att säga "så här är det" utan att borra i varför.

Till "i": Tack för påpekandet. Jag lägger det i högen för saker som ska rättas.

Till IngOehman: Skriv gärna ner de fel du hittar!
Ja, hörbarheten av fasfel ÄR diskutabelt. Jag baserar det jag skrev på en forskningsrapport som jag läst i JAES. Jag hittar den inte nu. Där man kommer fram till (genom att låta försökspersoner lyssna på syntetiska transienter och olika allpassfilter) att fasfel är "hörbart" men inte mycket mer.
Jag har själv labbat med samma sak och skriver under på det. Jag har därtill labbat med filterbranhet och säger samma sak där också. Gärna faslinjärt men först en rak frekvensgång.
Det jag skriver är det jag upplevt när jag lyssnat.
Jag bugar mig inför att du har studerat hörsel i 11 år. Du vet säkert mer än jag om "hard facts". Men att lyssna på högtalare är en känslomässig upplevelse och en sådan går inte att mäta objektivt. Det du känner kan aldrig vara fel, bara annorlunda mot vad någon annan känner. Jag kan fortsätta men det landar fort i perseptionsteori/psykologi/filosofi, dvs lite off topic. Men läs gärna detta:

http://www.phil.gu.se/cong/congpap/990129.pdf

Igen: detta är kompendium för folk som inte har kommit så långt i högtalarbyggeri. Dessutom har jag varit hårt begränsad av tillgängligt utrymme i tidningen för varje avsnitt. Kompendiet ska ses i det perspektivet. Men att diskutera varför jag valt som jag har gjort är intressant. Att skriva torrt helt utan personliga tyckanden om högatalar blir också gärna väldigt trist att läsa. En tidningsartikel är inte bara fakta, den är också underhållning! Till syvene og sist går det ut på att sälja tidningar...

[Belker]

Den artikelserien var vad som fick mig att börja bygga. Tack!

[n3mmr]

Men att lyssna på högtalare är en känslomässig upplevelse och en sådan går inte att mäta objektivt.

Jomen, känslan kan "mätas", dvs konstateras och ev kvantifieras, objektivt.

Precisionen kan väl vara lite diskutabel, och tid tar det.

[IngOehman]

Ja, hörbarheten av fasfel ÄR diskutabelt. Jag baserar det jag skrev på en forskningsrapport som jag läst i JAES. Jag hittar den inte nu. Där man kommer fram till (genom att låta försökspersoner lyssna på syntetiska transienter och olika allpassfilter) att fasfel är "hörbart" men inte mycket mer.
Jag har själv labbat med samma sak och skriver under på det. Jag har därtill labbat med filterbranhet och säger samma sak där också. Gärna faslinjärt men först en rak frekvensgång.
Det jag skriver är det jag upplevt när jag lyssnat.

Labbat med filterbranthet skriver du... Men jag är inte säker på att jag vet vad du menar ändå. Repeterar därför alternativ tre i min fråga:

Är det vad du kommit fram till genom att ha isolerat fasdistorsion från andra (eventuellt kopplade) förvrängningsformer? Exempelvis genom att lyssna på diverse allpasslänkar med olika komplexitet - placerade någonstans i kedjan före slutsteget, således att det är bara fasdistorsion (fasvridning) du lyssnar till, och inte effekter av lobing, distorsion och/eller skillnder i enerikurva.

Jag frågar detta på grund av att jag håller med om de inledande orden du skriver, men har i övrigt (trots flera års jakt) inte lyckats finna de fasdistorsionshörbarheter du beskriver (däremot helt andra, som snarare påverkar musikaliska skeenden, än den "ljudliga upplevelsen" (alltså klang, upplösing, renhet, rumslighet m.m...), om man få uttrycka sig så vårdslöst ).


Vh, iö

[mapem]

Även jag har gamla kopior av artikelserien. Nu kan jag slänga dom. Jag kommer nog aldrig att bygga en högtalare, men det är ändå mycket intressant läsning.

[xeizo]

Tackar varmt för länken till artikelserien! Ren porr för sådana som mig

Nu har jag inte byggt så många högtalare i mina dar, jag har mest(bara) köpt, men ungefär så här:

1. Vid 10-12 års ålder slaktade jag en trasig transitorradio och byggde in 10 cm-elementet i en kubformad spånplatte-låda som jag snickrat till och klätt med frigolit invändigt. Jag satte en tygklädd träram på framsidan. Dit kopplade jag min Panasonic mono kasettradio, som hade högtalarutgång, och vips hade jag ett mycket bättre ljud att avlyssna kompisarnas skivor med som jag hade bandat av!

Mina föräldrar hade nämligen ingen stereo, båda var tämligen ointresserade av musik

2. I tonåren var man i bandstadiet och givetvis byggde jag en kopia av en Marshall 4x12" låda med 4 st Celestion element. Den sålde jag senare med vinst

3. Nä, sen har det inte blivit mycket, min första egna stereo(vilken njutning!) i 15-16 årsåldern hade ett par 2-vägs Ljudex-högtalare. Basreflex med ett 10"-element med skumkant och aluminiumkorg samt en 1" textildome. Inga audiofilhögtalare, men dom kunde spela högt, 113dB. Dom spelades såklart diskanterna sönder på, så dom fick jag byta. DIY av högsta kaliber

Mitt sista ingrepp i högtalarnas DIY var för ett par veckor sen när mina nuvarande Avance-högtalares skumkanter på basarna ruttnat och jag köpte nya SEAS-basar och satte i. Med mycket lyckat resultat, så lyckat att jag fått inspiration att hänga här

Nej vänta, jag modifierade faktiskt delningsfiltren i mina Infinity RS3A, men det var en mycket enkel modifiering enligt en färdig mall, och så satte jag i monstercable inuti dom. Dom var för övrigt heller inga audiofil-högtalare, även om dom salufördes som sådana, dom hade ett ganska rejält färgat ljud men som lät imponerande på viss sorts musik. Mina Avance, som var mycket billigare, låter det väldigt mycket mer hifi om.

Men, saker som den där artikelserien eller Nagrefs 43:or får en att efter många år utan bryderier bli riktigt sugen på att konstruera en egen högtalarlåda och bestycka den from the beginning. Det kan ta många år till innan det blir av, men ändå, monstret är väckt

[peranders]

weedo, du behöver inte skänka bort ditt arbete. Du kan ju publicera ditt verk som "beerware", typ betala så mycket som du har lust till.