1. En handduk är inte en SD-fot.
2. Jag har specificerat att man bör sträva efter en kvot mellan membranvikt och lådvikt om minst 400-500 ggr, gärna 1000 ggr. Så jag gissar att den uppgiften kommer från mig. Fast en basmodul kan faktiskt få ha sämre kvot än en fullregisterhögtalare! Det låter kanske ologiskt, men jag hoppas att alla skall förstå varför efter att ha läst igenom detta inläggs PS...
3. Nej, högtalaren rör sig typiskt INTE mindre i basområdet när den står på spikfötter. Det är fel. Tvärtom rör den sig typiskt mycket mer! Det är lätt att känna detta om man lägger fingrarna på högtalaren. Det handlar inte bara om att
"vibrationer minskar med mjuka fötter, men rörelserna i basområdet ökar". Nej - alla rörelser minskar, även de lågfrekventa.
(Möjligen med undantag av rörelser långt under 20 Hz, men vilken musik innehåller BARA signaler under 20 Hz? i själva verket är musik till 99,9% signaler över 20 Hz.)
Detta med olika sorters fötters vara eller icke vara kan antagligen förklaras 1000 ggr utan att
alla är på det klara med att det är på det viset det är, och vad det beror på - det vill säga begriper hur det fungerar.
Så är det ju med komplicerade frågor. De är svåra att förstå.
Olika människor har olika världsbild och vissa förklaringar är solklara för vissa, medan de är helt obegripliga för andra, som därför väljer att "tro vad de vill", snarare än att var agnostiska.
Förstår man inte ett resonemang är det ju inte heller lätt att bedöma om det
finns skäl att tro på det. Därför försöker jag i de fallen att istället hänvisa till mätningar på verkliga högtalares rörelser, för det kan väl ändå ingen invända emot? Om man visat att rörelserna är större när högtalren står på spikar kan väl ändå ingen "välja att tro" att de trots allt är mindre? Har jag tänkt...
Men då väljer vissa att "tro" att det inte kan vara korrekta mätningar, eftersom resultatet strider mot deras övertygelse. Så då hänvisar jag till enkla experiment istället, och hoppas att det skall göra susen! Men vissa gör inte experimenten (eftersom de redan "vet" att det inte kommer att bli som man påstått?). Vissa andra gör experimenten, och konstaterar att det faktiskt rör sig mera med spikfötter, men dra då slutsatsen att det skall tolkas som att det kanske inte är så viktigt att högtalaren står stilla! Spikfötter är tydligen bättre på något annat sätt då!
Nåväl, man skall inte låta sig nedslås!
Jag gör nu ett nytt försökt att förklara, och denna gång skippar jag alla överföringsfunktionsformler (som ju ändå inte hjälper den att förstå, som inte är insatt i fysik i allmänhet och dynamisk mekanik i synnerhet).
Min i det följande levererade förklaring är en steg-för-steg-resa i tiden, med bara mycket enkla och fundamentala formler som alla kan begripa. Så jag hoppas att alla som vill skall kunna hänga med i händelseförloppet.
Tänk er detta:
En musiksignal anländer högtalaren, i form av ett ljud som låter PUFF! Denna insignal skapar en kraft som får basmembranet att röra sig utåt, för att strax därefter stanna och till sist återgå till sin originalposition. Så långt är jag säker på att alla hänger med.
Nu undrar man - vad händer med lådans rörelser?
Det första som händer är att membranets framåtpuffande startar som en acceleration, och en sådan måste ta spjärn i något, nämligen lådan.
Låt säga att accelerationen är X. Kraften bakåt blir då F=mX, där m är membranmassan. Accelerationen av lådan bakåt blir då A=F/M där M är lådmassan. Förhållandet mellan A och X är samma som förhållandet mellan m och M. Så långt bara självklarheter.
Men motkraften från spikarna då?, invänder då säkert någon. Och det är här som det viktiga kommer: Motkraften från spikarna är i regel nästan FÖRSUMBAR under det inledande förloppet när lådan "börjar vippa". Spikarna förmår i regel inte att motverka lådans reaktionskraftsrörelse signifikant!
Vad beror detta på? Jo, att spikarna (trots att de upplevs som styva när man lägger handen på högtalaren) är hur muka (=mjuka) som helst när man passerat (>) resonansfrekvensen, som i regel hamnar någonstans mitt i djupbasområdet.
Låt oss räkna på detta. (Inte vara oroliga; detta är enkla samband som ingen behöver bli avskräckt av).
En typisk fjädringsstyvhet (räknad i baselementpunkten) för horisonell rörelse med spikfötter beror lite på både spikarnas och golvets egenskaper, men kan antas vara ungefär 100 000 N/m.
Det låter högt och styvt va? Kan uttryckas 100 kg/cm om man uttrycker sig illa. Det är ofantligt mycket styvare än mjukfötter, typiskt kanske 500 ggr.
Nu tänker vi oss att vi laddar på med en rejäl PUFF-transient, säg 16 volt under 10 ms. Därefter vänder signalen således att membranet stoppas. Efter 20 ms står membranet stilla. (Till alla högtalarkonstruktörer ber jag om ursäkt för förenklingarna såhär långt, jag gillar egentligen inte att förenkla, men de är nog relevanta här för att göra resonemanget gripbart för de flesta.)
Nåväl, lite förenklat kan vi säga att inspänningen leder till 2 ampere genom talspolen, vilket kanske blir kanske 20 newton som accelererar membranet. Membranet väger 20 gram vilket ger en acceleration om 1000 m/s^2. Detta återverkar även på lådan, som väger säg 20 kg, som en acceleration om 1 m/s^2. Inte oväntat precis 1000 ggr mindre än membranets acceleration.
Hur långt kommer då lådan?
Här skippar jag för enkelhetsskull alla formler och berättar att lådhastigheten efter 10 ms nått upp till 10 millisekunder/meter, och att medelhastigheten är halva, 0,005 m/s, vilket inräknat membraninstanningen verkar under 20 ms. Läget på lådan ändrar sig då 0,05 mm under accelerationen och ytterligare lika långt vidare innan membranet stannar i ytterläget. Men låt oss koncentrera oss på accelerationsfasen:
Multiplicerar vi denna förflyttning med spikfjädringen får vi en kraft om 5 newton. Efter halva tiden var den bara 2,5 newton, och i starten var den noll. Detta är alltså den "motkraft" från spikfötterna som verkar, mest alldeles i slutet av rörelsen. Observera då att tröghetskraften från lådan under samma tid var 20 newton!
Nåväl, så här långt i resonemanget verkar det som om skillnaden mellan mjuka fötter (där motkraften från fötterna är mycket, mycket nära noll) och spikfötter (där den är ganska låg) är försumbar, men det finns en signifikant skillnad:
När lådan vickats i ena riktningen börjar spikfotshögtalaren på grund av kraften från spikarna att accelerera lådan i den andra riktningen!
Eftersom dämpningen är låg kommer den därför att vicka över i princip lika långt i andra riktningen, och sedan vända tillbaka igen och lådan vickar bakåt igen, o s v... Denna frekvens (horisontella resonansfrekvensen) hamnar i regel i basområdet och kommer att vara exiterad jämt och ständigt av musiksignalen.
Ju närmare man träffar resonansfrekvensen, desto värre kommer lådan att vicka. Och den inte bara att vickar signalproportionellt, utan dessutom vickar den mer och mer
ju längre insignalen verkar. Det är inte ovanligt att man kan notera tio- eller till och med tjugofaldigt större rörelser JUST I BASREGISTRET på högtalare som står på spikfötter.
Så var det med det!
Vh, Ing. Öhman
PS.
Kan lägga till en faktor ytterligare i resonamanget, nämligen att alla "låd-högtalare" är i princip rundstrålande vid låga frekvenser. Lite förenklat kan man påstå att de är rundstrålande vi frekvenser under 200 Hz.
Det ljudtryck de alstrar är därför INTE, som man kanske kan tro, beroende av hur mycket just membranet rör sig i mm, utan det är proportionellt mot hur mycket
volym lådan pumpar!
Vad betyder nu detta? Jo, att ÄVEN om lådan skulle röra sig en del (så länge det sker oresonant och utan att sätta fart på golvet) så pumpar lådan exakt lika mycket luft! Om lådan "ryggar tillbaka" när baselmentet accelererar framåt så spelar det ingen roll, för det betyder bara att basen alstras av lådans baksida istället! (Eller av differensen mellan bakside/framsidearean elementet oräknat om man skall var noga...)
I själva verket kan man faktiskt visa att man tjänar lite ljudtryck på detta! Minimalt förvisso och då det är både överkurs och så insignifikant, kan det lämnas utan vidare kommentarer.
Slutsatsen är dock viktig:
I en ren baslåda (där man inte behöver vara bekymmrad över om lådans rörelser riskerar att modulera mellan- och diskantregister) får lådan röra sig hur mycket den vill - så länge den inte gör det på ett resonant sätt, eller sätter golvet i rörelse.
Konsekvensen av detta är att viktförhållandet mellan membran och låda (tvärtom mot vad många kanske föreställer sig) inte nödvändigtvis behöver vara 400-500 i en ren baslåda. Det räcker faktiskt med 100 - förutsatt att högtalaren är uppställd uptimalt på mjuka fötter! Å andra sidan är det inte helt enkelt att åstadkomma sådana låga viktkvoter...
DS.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).
fast det lät ju rätt gulligt med muka..
).
