Gemensam ekvation för horn- och ljudledningshögtalare.

Generell diskussion om hifi och områden runt hifi.

Moderator: Redaktörer

JM
 
Inlägg: 5146
Blev medlem: 2011-08-13

Gemensam ekvation för horn- och ljudledningshögtalare.

Inläggav JM » 2023-01-09 20:32

Skärmavbild 2023-01-09 kl. 18.45.12.png
Skärmavbild 2023-01-09 kl. 18.45.12.png (47.07 KiB) Visad 400 gånger


Är knappast något matte geni men om jag uppfattat följande text korrekt kan ekvationen ovan beskriva hur horn och ljudledningshögtalare till viss del är relaterade. Lite slarvigt utifrån ekvationen kan ljudledningshögtalare anses vara omvända horn trots de är helt väsensskilda. Begreppet används av bla David Griesinger. (https://www.helpnetsecurity.com/2016/03 ... ity-shape)
Båda delar i praktiken (ej i det ideala fallet), fast på olika sätt, problem med resonanser.
Tumregler enligt Martin King:
- Resonanser måste dämpas när ljudledningshögtalaren utnyttjar fler oktaver än 3.
- Horn har problem med resonanser när förhållandet mellan hals/munarean är mindre än 1/300 för ffa högre frekvenser.

A one dimensional wave equation, as shown above, can be used to describe the
air motion in both transmission line and horn geometries. The second term on the left
side of the equals sign accounts for the flare geometry in the equation of motion. If m is
equal to zero the geometry is straight, if m is not zero the geometry is contracting or
expanding along the length depending on the sign. The third term on the left of the
equals sign accounts for distributed fiber damping in the air volume as defined by "lambda" a
viscous damping coefficient. This equation of motion is a combined result that can be
used to mathematically describe a fiber filled transmission line or an empty horn.
Restating the equation by setting the frequency dependent damping term "lambda" to zero
leaves the classic exponential horn wave equation found in most acoustics texts.

Solving the equation of motion requires the application of two boundary
conditions. At the driver end, a unit oscillating velocity is typically assumed as one
boundary condition. At the open end, the acoustic impedance of a circular piston
mounted on an infinite baffle is usually assumed as the second boundary condition. The
open end boundary condition is a source of frequency dependent mass loading
(imaginary part) and (real part).

Almost all back loaded horn designs found on the Internet are really acting as
transmission lines at low frequencies and never approach horn behavior because the
mouth is too small.


Transmission Line and Back Loaded Horn Physics
By Martin J. King, 3/29/13
http://www.quarter-wave.com/Horns/TL_an ... hysics.pdf

http://www.quarter-wave.com/
http://www.t-linespeakers.org/design/MJ ... index.html

JM
Annihilerar antimateria. Beauty is in the Brain of the Listener. We are standing on the shoulders of giants.
"Kill your Darlings" => Scientific Progress.

jansch
 
Inlägg: 4047
Blev medlem: 2009-05-01

Re: Gemensam ekvation för horn- och ljudledningshögtalare.

Inläggav jansch » 2023-01-10 01:38

Ekvationer beskriver i grunden inte en viss teknisk lösning.

Så visst kan man t.ex se en transmissionsledning som ett horn med oändligt liten utvidgning matematiskt
Precis som en 1 till 1 transformator eller mer som ett "horn" och då t.ex en 1 till 10000 transformator (faktiskt en riktigt bra liknelse i sammanhanget)

Bara för att ta farbror Newton som ett annat exempel. Det behöver inte vara äpplen som faller från ett träd i en viss trädgård i England. Det kan lika gärna vara en månlandare som landar på månen osv.

Eller differentialekvationer som kan användas till "allt".

Ett litet tillägg...
I en ljudledning kan resonans uppstå på 2 sätt
- på längden och då som en 1/4 vågspipa med dess övertoner om den anses sluten i ena ändan ("halvöppen" pipa)
- på tvären och då med 1/2 våg som första/lägsta resonans och dess övertoner.

Sedan kan man köra med tumregler som fungerar rimligt p g a att ovanstående fysik harmonierar hyffsat med tumregeln. Som exempel att en ljudledning måste vara rimligt stor för att fungera enligt önskemål men de fysiska måtten sätter övre gränsfrekvens.


Återgå till Generellt om hifi


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 18 gäster