hur påverkar dämpmaterialet i lådan volymen

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-11-30 21:22

Isidor!

Jag tror vi är överens om det mesta, nästan allt i själva verket. Åtminstone vad avser fysikens lagar. Sen drar vi kanske olika slutsatser, men det är väl kul att inte alla väljer lika.

Eftersom din sammanfattning innehåller så mycket kloka ord vill jag specifikt citera och kommentera den:

Det är väl känt att "dämpning" av högtalarlådor gällande luftfjäderns egenskaper har debatterats i ca 40 år utan att någon konsensus uppnåtts. Det är således inte så stor sannolikhet för att vi lyckas den här gången heller.

Visst lyckas vi! Konsensus är, att det går att använda dämpmaterial (eller hellre - isotermiserande material) till sin fördel, men att det förvisso kan anses vara ganska svårt. Om det är så svårt att det, möjligen, kan vara befogat att råda amatörer att avstå från införande av dämpmaterial vet jag inte. Jag förstår att det är så du menar. Jag hävdar dock motsatsen, medveten om att det inte garanterar bättre konstruktioner i ladorna... :o
. Jag är dock personligen av den uppfattningen att det är så svårt för amatörer att göra goda högtalare sett ur nästan alla aspekter, att det, isåfall igen, vore vettigt att avråda alla från att bygga högtalare, heltåhållet. Men inte tusan skall man avråda från saker bara för att det är svårt. Det är ju helt tillåtet att misslyckas. Och även ett misslyckande kan vara en lärdom. Klart folk som har drivkraft och vilja skall göra saker. Jag har gjort massor av saker som varit kul och nyttiga, även om jag i många fall avslutat med att konstatera "inget för mig". 8)


Studerar man vad som skrivits i t.ex. JAES (Small m.fl.) så finner man en del belägg för att att man med optimal dimensionering kan uppnå en verkningsgradsökning (reference efficiency, samma LF-respons) på ca 15 % (0.6 dB) för element i slutna lådor med fix volym genom att fylla dessa med porös absorbent. Detta är en teoretisk övning och innebär att man kan använda element med något annorlunda parametrar med "dämpmaterial" i lådan och ändå få samma frekvensgång. Det är dock lätt att man med en felaktig dimensionering får motsatt effekt och en ganska viktig poäng är att det i praktiken är lika vanligt att verkningsgraden sjunker som att att den ökar. Här ingår effekter från "isotermisering" (positivt), luftfriktion (negativt) och medsvängande "dämpmaterial" (negativt).

Sedär! Isotermisering är till fördel om man vet vad man gör alltså! Just det. :wink:

Att det går att misslyckas genom att göra fel håller jag helt med om, men det är inte något som är unikt för just denna lilla del av högtalarkonstruerandet. Det gäller alla delar. Inget bra skäl att avråda från den bästa lösningen alltså.


En anledning till de olika ståndpunkterna i denna fråga kan vara att responseffekterna trots allt är relativt små, speciellt om man talar om element med hög elektromagnetisk dämpning som är vanliga idag (frekvensgångsskillnader i storleksordningen någon dB eller så). Det är således lätt att det som under rätt förutsättingar kan vara en fördel lika gärna kan vara en nackdel i en annan situation.

Som alltid gäller: Gör man rätt så blir det rätt, gör man fel så blir det fel.

Ganska självklart egentligen.


Däremot finns inga av mig kända publicerade undersökningar som visar fördelar med "isotermisering" i basreflexlådor. Detta är enligt min mening inte speciellt märkligt heller, eftersom luftfjädern i basreflexlådorna har en direkt inverkan på effektiviteten hos helmholtzresonansen, med därmed följande hög systemkänslighet för ökade kavitetsförluster. Denna direkta koppling är inte fallet för slutna lådor där förlusterna i kaviteten måste ställas i relation till förlusterna i elementet.

Det stämmer inte alls! Vinsten med isotermisering för basreflexlådor kan göras nästan lika stor som för slutna lådor. Dock inte fullt lika lätt, eftersom de stora luftflödena i basreflexlådan inte medger användning av fyllnadsmaterial i mer än maximalt 60-65% av lådans volym (denna siffra är inte teoretisk, utan vad jag funnit i praktiska tester där det är just detta jag undersökt).

Förvisso ger dämpning förluster i Fh's Q, men isotermiseringen tenderar samtidigt att öka portens ljudtrycksalstring (som är proportionell mot pumpvolymen) proportionellt mot isotermiseringen.

Tänk dig en förlustfri 80 l låda med ett 10" baselement med Bl=12 och Re =6.

Om man vid avstämningen kör in en spänning i baselementet om säg 2,83 volt (RMS), som genererar säg 2,83/6 = 472 mA (RMS), som i sin tur tur genererar en kraft om 5,66 N (RMS), vilket blir ett tryck om 162 N/m^2 (RMS, 229 N/m^2 i peak), då kan vi lätt konstatera att vi med isotermisering får en luftpumpning om +/-183 milliliter. Om vi inte isotermiserar luften i lådan emellertid, så blir pumpvolymen bara 128,3. Alltså drygt 3 dB mindre eller en ganska signifikant skillnad!

Fantastisk hur lätt fysiken är som beskriver högtalares funktioner egentligen... Omvänt kan man häpna över att alla högtalarkonstruktörer stirrat sig blinda på T&S när vanlig hederlig fysik funkar hur bra som helst! Jag räknar alltid med penna och papper. Det går snabbast och blir alltid rätt. Datorer och färdiga beräkningsprogram suger!

Åter till saken:
Nu är ju saken den, att;

1. Helt förlustfria system finns inte, så isotermisering kan inte ske utan att införa förluster,

2. Basreflexsystem drabbas dessutom lätt något (men inte mycket) mera än slutna system, men det beror på hur man utformar "dämpningen",

3. Basreflexsystem kan bara isotermiseras med rimliga förluster upp till max 65% av deras volym, oftast är hälften lagom,

4. Sist men inte minst är det av avgjord betydelse att man inte behåller samma dimensionering av baselementet när man kör isotermiserat, eftersom det isåfall leder till olika tonkurvor. Tvärtom skall man naturligtvis utnyttja möjligheterna och dimensionera baselementet optimalt för en isotermiserad låda när man har för avsikt att använda en.

Med allt detta med i ekvationen (och givetvis med experimentellt stöd! Man skall inte hypotetisera. Om man inte kan finna stöd i praktiskt experiment har vi ingen teori att beräkna med) kan man konstera att man faktiskt vinner ungefär lika mycket på isotermisering av basreflexlådor som av slutna lådor!
. Man kan faktiskt till och med vinna uppåt 0,8 dB med basreflexlådor (det gäller även slutna lådor faktiskt). Detta givet vettigt upplagd konstruktion som använder för ändamålet lämpliga dämpmaterial, och dito placering av detsamma. Kanske kan man till och med vinna ännu mera, men det har inte jag lyckats med. Än.


Slutligen vill jag ge dig rätt i att man för ett system styrt av kompromisser kan utnyttja porös absorbent som förlustskapande eller "isotermiserande" element för att styra responsen åt rätt håll. Detta faktum är inte oviktigt och bör inte försummas.

Visst! Så är det förstås, också, men det var inte det jag talade om. Jag har aldrig själv gjort några sådana konstruktioner. Jag talade om absolut vinst av isotermisering i "ickekompromiss"-fallen.

Stig Carlsson har dock i de berömda Carlssonhögtalarna tillgripit dylika lösningar många gånger när han använd element med lite ofördelaktiga grundparametrar. Främst i OA5, men även andra senare modeller. Det har inte nämnts alla gånger... :wink:
. Det är en utmärkt lösning när man skall utforma en högtalare och är bunden av småsignalparametrarna på element som det finns andra skäl till att man vill använda.

Om man har frihet att i detalj konstruera sina egna element, som jag har, så finns det inga skäl att elda bort effekt till ingen nytta.

Själv har jag i och med aktiva och elektroniskt korrigerade system för länge sedan släppt de elektromekanoakustiska bojorna och kan unna mig lyxen att slippa dessa överväganden. Jag vet, det är nästan fusk.

He, he. Ja, det är det! :)

Jag hoppas du är medveten dock, om att din bojfrihet är delvis virtuell. :wink:

Det gissar jag i varje fall. Jag tror inte att du är fri från dem annat än i den lilla linjära småsignalvärlden. I verkligheten därutanför (den olinjära världen) är du nog drabbad på i princip samma sätt som helt passiva konstruktioners konstruktörer.
. Hur du än kompenserar kommer dina talspolars uppvärmning vara relaterad till 1/verkningsgraden.

Däremot kan man förstås kompensera aktiva olinjära och lågverkningsgradiga system genom att driva dem med negativ utimpedans som dessutom är termiskt återkopplad med en loopbandbredd på 1 Hz eller så. Så gjorde jag i min gamla superaktiva (inte bara aktiv drivning och frekvenskompensation, utan elektroniskt ingrepp djupt in i ekvationer som styrde membranets kraft och rörelse) basmodul från 70-talet. Den saknade helt termisk kompression!
. Dock måste jag tillstå att det var långt ifrån något fulländat bassystem. Det hade sina brister, men jag vara bara 12 år gammal när jag konstruerade det. Jag lärde mig nya saker flera år därefter.

Man skall som alltid undvika att stirra sig blind på bara en, några stycken eller ett tiotal parametrar. Det finns hundratals saker som kan fördärva återgivningskvaliteten om de inte alla är i styr. Man måste hålla ALLA egenskaper i huvudet samtidigt om det inte skall bli sämre än det kan bli, så det försöker jag göra nuförtiden. :wink:

Vh, Ing. Öhman


PS: Det finns en faktor ytterligare som kan anföras, för att dämpa baskonstruktioner, även om de bara arbetar upp till 80 Hz, nämligen att de distorderar! Man får aldrig glömma att den verkliga världen är olinjär. Nu kan ju vissa konstruktioner distordera värre än andra, men oavsett vilken konstruktion man talar om är distorsionen alltid hög vid något ljudtryck. Frågan är då, hur uppfattas det då att ha en odämpad låda?
Du anförde ett exempel där tonerna genom filtrering var dämpade 60 dB när första stora oregelbundenheten i tonkurvan som följd av lådresosnnans hittades. Menar du att distorsionkomponenten ligger på -60 dB också? Låt säga vid 110 dB ut från basmodulen? -60 dB är 0,1 % distorsion. Nä just det. :wink:

Vidare: En större baslåda (säg klart över 100 liter) kan utan vidare ha mått som överstiger en meter i någon dimension. Det betyder att första oregelbundenheten (förstärkning p g a 1/4 våglängd till reflekterande yta) kan hamna vid 85 Hz! Inte flera hundra Hz som i ditt exempel, där den fundamentala resonansen inte syntes alls. Förvisso gäller detta bara om baselementet är "illa placerat", men verkligheten ser ut som så, att man ibland är en "olämpligt placerad" bas i lådan det vettigaste, eftersom man har inte bara de inre akustiska egenskaperna att ta hänsyn till, utan även de yttre.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
mattepatte(removed)
Mr OT!
 
Inlägg: 1540
Blev medlem: 2003-10-31
Ort: Tokholm

Inläggav mattepatte(removed) » 2003-12-01 01:29

8O 12 år !?

Hmm hur gammal är du nu ? och hur kommer det sig att du kunde så mycket i så unga år ?

vh mp

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-01 08:48

1. 41, tror jag.

2. Jag tog reda på saker. Man undrar först, sen undersöker man och sen kan man. Fast så mycket kan jag nog inte egentligen. Det är bara vissa saker inom vissa specifika ämnen, som jag vet något om. Kan nämna att jag lärde mig läsa och skriva först i tioårsåldern...

Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
mattepatte(removed)
Mr OT!
 
Inlägg: 1540
Blev medlem: 2003-10-31
Ort: Tokholm

Inläggav mattepatte(removed) » 2003-12-01 16:25

Ok, själv hade jag vid samma ålder precis lämnat stadiet med att plocka ut rattar och växelspakar ur övergivna bilar och slakta högtalare för att göra jättemagneter.
Byggde därefter min första gitarrförstärkare, en fm-sändare, tongenerator och något blinkande. :oops:

Var växte du upp någonstans ?

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-02 16:56

Lahäll i Täby.

En FM-mottagare byggde jag i sjuårsåldern! en sändare (för TV) byggde jag emellertid inte förrän långt senare, när jag behövde en helt enkelt.

Jag skulle tro det var 1976 eller om det kanske var 1977, då det var TV-strejk och jag tyckte jag skulle ta över och erbjuda grannskapen trevliga helkvällar med ett urval av mina fina videoinspelningar... :)

Vh, Ing. Öhman
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
Audiomanikern
A*sterix
 
Inlägg: 3025
Blev medlem: 2003-10-03

Inläggav Audiomanikern » 2003-12-02 18:28

Hej!

A* är på g o förbereda för planeringsstadiet till 1:a högtalarelementsbygget!


Mvh A*

Kraniet
 
Inlägg: 12823
Blev medlem: 2003-10-04
Ort: Umeå

Inläggav Kraniet » 2003-12-02 18:58

ni är ju sjuka :D :wink:
när jag var sju så snickrade jag knivar och cyklade på min kära bmx. lekte krig i skogen och spelade commadore ibland. sen såg vi på silver fang också..

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-02 23:33

Cyklade? Menar du utan motor då alltså?

Whooow! :o

Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
Morello
 
Inlägg: 36147
Blev medlem: 2003-05-19
Ort: Stockholm/Täby

Inläggav Morello » 2003-12-02 23:47

IngOehman skrev:Lahäll i Täby.

En FM-mottagare byggde jag i sjuårsåldern! en sändare (för TV) byggde jag emellertid inte förrän långt senare, när jag behövde en helt enkelt.

Jag skulle tro det var 1976 eller om det kanske var 1977, då det var TV-strejk och jag tyckte jag skulle ta över och erbjuda grannskapen trevliga helkvällar med ett urval av mina fina videoinspelningar... :)

Vh, Ing. Öhman


8O Helsike, då förlorade jag med ett år 8O Några TV-prylar blev det aldrig för min del. Jag var och är tämligen ointresserade av TV :lol: IÖ, du ska helt klart ha credit för att du bjuckade grannarna på TV-sänding. Du måste ha blivit kvarterets hjälte 8)
Driver: www.sybariteaudio.se
-Innehar F-skattsedel-

”Messen ist Wissen, aber messen ohne Wissen ist kein Wissen”

"Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen"

Kraniet
 
Inlägg: 12823
Blev medlem: 2003-10-04
Ort: Umeå

Inläggav Kraniet » 2003-12-03 00:23

men för att återgå till ämnet..
så för den "isotermiserande" effekten så köper man acoustic ull eller sånt blått eller svart dämpmaterial dom har på mds. billigt sängtäckesfoder kanske också fungerar bra till detta (och dessutom e billigare?)
sen om man vill dämpa ljud också så kör man gullfiber?

ska man packa hårt eller löst? om vi begränsar oss till slutna lådor då alltså..

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-03 11:37

Ja, det tror jag (med reservation för att jag inte vet någonting om de där MDS-prylarna) är en bra sammanfattning. Täckjacksfoder är prima isotermiseringsmaterial. Jag antar att det är samma sak som sängtäckesfyllning...

Vh, iö
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
mattepatte(removed)
Mr OT!
 
Inlägg: 1540
Blev medlem: 2003-10-31
Ort: Tokholm

Inläggav mattepatte(removed) » 2003-12-03 18:40

Hej A*, låter spännande. Kan du beskriva ?

IÖ, kan tänka mig att du blev ett hett villebråd för det numera fridsamt insomnade Televerkets pejlarbil ? :)

Användarvisningsbild
mattepatte(removed)
Mr OT!
 
Inlägg: 1540
Blev medlem: 2003-10-31
Ort: Tokholm

Inläggav mattepatte(removed) » 2003-12-03 18:42

Kraniet skrev:ni är ju sjuka :D :wink:
när jag var sju så snickrade jag knivar och cyklade på min kära bmx. lekte krig i skogen och spelade commadore ibland. sen såg vi på silver fang också..


Inte knivar men kaststjärnor och karatepinnar hann man ju med. :oops:

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2003-12-03 21:24

Ingvar,

Själv tycker jag att man bör dra nytta av de beräkningshjälpmedel som finns att tillgå, och det brukar bli lite mer än papper och penna. Vill man ha en någorlunda heltäckande bild är man helt enkelt tvungen att ta i ordentligt. Jag brukar antingen räkna i huvudet eller med ganska omfattande modeller och det blir vanligtvis rätt hur jag än gör, men det kanske beror på att jag skriver algoritmerna själv. 8)
Annars håller jag med om att det i allmänhet tycks finnas ett överflöd på gigaflops och en svår brist på fysikaliskt förstånd. Jag skulle kunna berätta hemska historier om en del mer eller mindre kända industriprojekt och företag, men sparar det till någon sen kväll i baren. :roll:

Jag tyckte, lika mycket för egen del som för allmän, att vi behövde gå på djupet lite mer i frågan om isotermisering av basreflexlådor. Därför har jag utgått från den 80 liters låda och det element som du diskuterar ovan och har fyllt i med lite ytterligare parametrar för att göra systemet fullständigt.

(SI-enheter)
Rc = 6
Lc = 0.001 (för fullständighets skull)
Bl = 12
eta = 0.15 (1/Qms)
Sm= 0.035
mm = 0.05
km = 2000 (1/Cms)

Fyllnadsmaterialet antages vara av "täckjacksfodertyp" eller snarlik akustisk specialprodukt. Fyllnadsgraden förutsätts vara 60 % och ge en virtuell volymökning på 20 %. Volymökningen är antagligen lite i överkant, men jag vill inte beskyllas för att vara snål. :D Portresonansfrekvensen hålles konstant för att underlätta jämförelsen. Detta innebär naturligtvis att porten har något andra dimensioner med fylld än med tom låda. Den akustiska förlustfaktorn (1/Qb) varierar sedan för den isotermiserade lådan och jämförs med en tom låda. Streckade kurvor gäller port respektive membranbidrag och heldragna gäller totalt. Först spänningskänsligheten:


Bild


Med en i sammanhanget mycket låg förlustfaktor om 0.1 får vi en maginell höjning av portbidraget (ca 0.5 dB) vid resonans. Med en i min mening mer trolig (erfarenhetsbaserad) förlustfaktor om 0.2 får vi däremot en sänkning på knappt 1 dB. För frekvenser över 40 Hz är har den tomma lådan genomgående den högsta känsligheten.

Nu är det kanske ännu mer intressant att titta på verkningsgrad (akustisk uteffekt / elektrisk ineffekt) istället för spänningskänslighet:


Bild


Som synes blir bilden något annorlunda. Även den isotermiserade lådan med förlustfaktor 0.2 har marginellt högre nivå vid avstämningsfrekvensen. Däremot är verkningsgradsnivån för den tomma lådan upp till 3 dB högre för övrigt. Detta visar tydligt att det knappast finns något att vinna med isotermisering av basreflexlådor, tvärtom. Observera att vinsten sett över hela frekvensområdet blir helt försumbar även om vi antar en överdrivet låg förlustfaktor om 0.1.


Jag hoppas du är medveten dock, om att din bojfrihet är delvis virtuell.

Det gissar jag i varje fall. Jag tror inte att du är fri från dem annat än i den lilla linjära småsignalvärlden. I verkligheten därutanför (den olinjära världen) är du nog drabbad på i princip samma sätt som helt passiva konstruktioners konstruktörer.
. Hur du än kompenserar kommer dina talspolars uppvärmning vara relaterad till 1/verkningsgraden.

Självklart, men min korrektion gäller bara frekvenssvaret. Olinjäriteter minimeras på klassiskt sätt.



Du anförde ett exempel där tonerna genom filtrering var dämpade 60 dB när första stora oregelbundenheten i tonkurvan som följd av lådresosnnans hittades. Menar du att distorsionkomponenten ligger på -60 dB också? Låt säga vid 110 dB ut från basmodulen? -60 dB är 0,1 % distorsion. Nä just det.

Jo visst det! :wink: Vad jag skrev var att nivån fallit med 30 dB, men om vi antar att vi har en ganska hög distorsionsnivå om -30 dB (3 %) relativt basmodulsignalen så ligger distorsionen faktiskt på -60 dB relativt huvudhögtalarna. Försumbart m.a.o.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-04 11:30

Isodor!

Jag skall (försöka, vi får se om jag lyckas...) nöja mig med tvenne ordentliga kommentarer (och kanske några små), som jag dock hoppas tillfyllest skall förklara varför vi trots allt inte är överens i detta specifika fall, ehuru nog helt överens om de grundläggande fysikaliska förhållandena.

Isidor skrev:Ingvar,

Själv tycker jag att man bör dra nytta av de beräkningshjälpmedel som finns att tillgå, och det brukar bli lite mer än papper och penna. Vill man ha en någorlunda heltäckande bild är man helt enkelt tvungen att ta i ordentligt. Jag brukar antingen räkna i huvudet eller med ganska omfattande modeller och det blir vanligtvis rätt hur jag än gör, men det kanske beror på att jag skriver algoritmerna själv. 8)

Klokt. Jag har faktiskt själv en Gammal HP85 som jag skrev ett simuleringsprogram för basreflexlådor på i slutet av70-talet. Dock har detta program, trots att jag skrivit det själv, långt ifrån den flexibilitet som verkligheten fordrar för att alla tänkbara låddimensioneringar skall kunna simuleras noggrannt. Exempelvis kan man inte i detalj undersöka effekterna av minimala struktur- och formförändringar av dämpmaterialet i lådan, eller materialets exakta placering i, och form i relation till föreliggande luftflöden i, lådans inre. Ej heller dämpmaterialrörelser med stor eller liten förlust inbegripen, ljudledningslika beteenden där man får en successiv övergång mellan elastisitet och kolvbeteende i luftpelaren innanför röret... Utan man får nöja sig med tämligen onöjaktiga ansättanden av enkla förlustfaktorer... :wink:

Fyllnadsmaterialet antages vara av "täckjacksfodertyp" eller snarlik akustisk specialprodukt. Fyllnadsgraden förutsätts vara 60 % och ge en virtuell volymökning på 20 %. Volymökningen är antagligen lite i överkant, men jag vill inte beskyllas för att vara snål. :D

*Det kan verka vara en relevant synpunkt, men icke desto mindre kan man ibland förvånas av att erfara Fh-förskjutningar om upp till 15% redan vid en 50%ig iso-fyllnad. Tittar man på en förenklad bild av problemet verkar detta närmast naturlagsvidrigt, men förenkla skall man aldrig, när det ger fel resultat vill säga...

...Nu är det kanske ännu mer intressant att titta på verkningsgrad (akustisk uteffekt / elektrisk ineffekt) istället för spänningskänslighet:

Bild

Som synes blir bilden något annorlunda. Även den isotermiserade lådan med förlustfaktor 0.2 har marginellt högre nivå vid avstämningsfrekvensen. Däremot är verkningsgradsnivån för den tomma lådan upp till 3 dB högre för övrigt. Detta visar tydligt att det knappast finns något att vinna med isotermisering av basreflexlådor, tvärtom.

Observera att vinsten sett över hela frekvensområdet blir helt försumbar även om vi antar en överdrivet låg förlustfaktor om 0.1.

Här har du, vill jag bestämt påstå, dragit en felaktig slutsats (jag bortser nu ifrån att jag inte skriver under på simuleringen giltighet, utan nu utgår jag temporärt från att den är relevant) nämligen såtillvida att du gör en optisk betraktning/bedömning av din egen graf utan hänsyn till att verkningsgraden inte relevant kan bedömas utan att vägas mot impedansen vid varje frekvens.

Det är ju när impedansen är låg som värmeutvecklingen i talspolen är som högst, och alltså är viktigast att hålla så hög som möjligt. I de register där EMK dominerar kraftigt över ohmska spänningsfallet (alltså vid impedanstopparna/där verkningsgraden är hög) är det ganska ointressant om verkningsgraden ändras lite upp eller lite ned.

iö: Du anförde ett exempel där tonerna genom filtrering var dämpade 60 dB när första stora oregelbundenheten i tonkurvan som följd av lådresonans hittades. Menar du att distorsionkomponenten ligger på -60 dB också? Låt säga vid 110 dB ut från basmodulen? -60 dB är 0,1 % distorsion. Nä just det.

Jo visst det! :wink: Vad jag skrev var att nivån fallit med 30 dB, men om vi antar att vi har en ganska hög distorsionsnivå om -30 dB (3 %) relativt basmodulsignalen så ligger distorsionen faktiskt på -60 dB relativt huvudhögtalarna. Försumbart m.a.o.

Nähä du! :) Vi talar förstås om när grundtonen ligger INOM basmodulens passband! Säg 80 Hz och 3% tredjeton. Det ger -30 dB vid 240 Hz. Jag tror du glömde att distorsionsövertonen ligger vid en högre frekvens är grundtonen. :wink: Om en låda är 75 cm hög och har baselementet i botten har vi en kvartvågsförstärkning vid 113 Hz i en odämpad låda och vid 227 Hz har vi första utsläckningen...

Vh, Ing. Öhman

PS. Om du dessutom lägger till i din simulering att baselementet inte passar längre i den isotermiserade lådan, utan bör ändras således att motostyrkan skall minskas en smula, och membranmassan skall minskas två smulor (observera de väldigt exakta angivelserna :wink: )

Sen får gärna kompliansen ökas en smula och Dm minskas rejält (vilket ju går för sig när membranet är lättare eftersom förlusterna i gummiupphängningen kan minskas i motsvarande grad.)

Lägger du till detta i simuleringen (och korrigerar dess fel) kommer du att notera verkningsgradsökningar vid i stort sett alla frekvenser.

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2003-12-04 16:24

Ingvar,

Jag skall (försöka, vi får se om jag lyckas...) nöja mig med tvenne ordentliga kommentarer (och kanske några små), som jag dock hoppas tillfyllest skall förklara varför vi trots allt inte är överens i detta specifika fall, ehuru nog helt överens om de grundläggande fysikaliska förhållandena.


Visst står vi ganska nära varandra och enligt min mening diskuterar vi detaljer. Små, små detaljer t.o.m. Vi är nog helt överens i grundläggande förhållanden och att effekterna är ganska små. Däremot anser du att effekterna av isotermisering av basreflexlådor är positiva medan jag menar att de i bästa fall är försumbart positiva eller i värsta fall något negativa. Det blir lätt så när man diskuterar fenomen som ger nivåskillnader mindre än 1 dB.

Visst är det även så att när man diskuterar skillnader på denna nivå så blir beräkningsnoggrannheten för låg för att starka slutsatser skall kunna dragas. Inte ens en fullständig FEM-simulering blir tillräckligt noggrann för att korrekt ta hänsyn till alla små avvikelser som man får i praktiken. Egentligen var min mening bara att visa att eventuella fördelar i bästa fall är så små att åtminstone jag skulle betrakta dem som försumbara. Sedan avviker självklart beräkningsresultaten från verkligenheten, men detta gör dem inte värdelösa utan ändå antagligen en hyfsad uppskattning av vad som faktiskt sker. Att räkna exakt akustiskt låter sig tyvärr inte göras annat än för extremt idealiserade fall. Extremfallet är strömningsakustik där man ibland plottar dB i logskala på y-axeln för att kunna visa skillnader med olika parameterar!

Här har du, vill jag bestämt påstå, dragit en felaktig slutsats (jag bortser nu ifrån att jag inte skriver under på simuleringen giltighet, utan nu utgår jag temporärt från att den är relevant) nämligen såtillvida att du gör en optisk betraktning/bedömning av din egen graf utan hänsyn till att verkningsgraden inte relevant kan bedömas utan att vägas mot impedansen vid varje frekvens.


Diagrammet visar verkningsgrad (egentligen verkningsgradsnivå, 10log(delta)), d.v.s. akustisk effekt genom elektrisk effekt, naturligtvis med hänsyn tagen till den varierande elektriska impedansen.


Det är ju när impedansen är låg som värmeutvecklingen i talspolen är som högst, och alltså är viktigast att hålla så hög som möjligt. I de register där EMK dominerar kraftigt över ohmska spänningsfallet (alltså vid impedanstopparna/där verkningsgraden är hög) är det ganska ointressant om verkningsgraden ändras lite upp eller lite ned.


Förvisso en korrekt synpunkt. Enligt min mening bör man även ta hänsyn till faktiskt akustiskt effektbehov ur insignalen, vilket faller ganska snabbt under ca 40 Hz. Detta gör att verkningsgraden för högre frekvenser alls inte är ointressant.


Nähä du! Vi talar förstås om när grundtonen ligger INOM basmodulens passband! Säg 80 Hz och 3% tredjeton. Det ger -30 dB vid 240 Hz. Jag tror du glömde att distorsionsövertonen ligger vid en högre frekvens är grundtonen. Om en låda är 75 cm hög och har baselementet i botten har vi en kvartvågsförstärkning vid 113 Hz i en odämpad låda och vid 227 Hz har vi första utsläckningen...


Jag missförstod dig nog förut eftersom jag hade svårt att tolka de -60 dB du nämnde. :wink: Det är långt ifrån sjävklart att den varierande akustiska impedansen i lådan leder till olinjäriteter för membranet. Om vi utgår från 15"-elementet i den dryga 100 liters låda som jag diskuterar ovan så ger den knappast upphov till några konstigheter förrän grundtonen närmar sig ca 500 Hz där membranet säkerligen uppvisar interna moder och den akustiska impedansen från lådan varierar kraftigt.


PS. Om du dessutom lägger till i din simulering att baselementet inte passar längre i den isotermiserade lådan, utan bör ändras således att motostyrkan skall minskas en smula, och membranmassan skall minskas två smulor (observera de väldigt exakta angivelserna )

Sen får gärna kompliansen ökas en smula och Dm minskas rejält (vilket ju går för sig när membranet är lättare eftersom förlusterna i gummiupphängningen kan minskas i motsvarande grad.)

Lägger du till detta i simuleringen (och korrigerar dess fel) kommer du att notera verkningsgradsökningar vid i stort sett alla frekvenser.


Nåja, jag måste nog tillåtas hålla någonting konstant för jämförelsens skull. :wink: För DIY-aren som utgår från ett givet element är simuleringarna giltiga.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-04 17:05

Jag tror fortfarande att vi i det stora hela är överens, i allt annat än några smådetaljer, men...

Nu tror jag det faktiskt uppstod några verkliga missförstånd! :o Jag har t ex inte talat om några av lådan genererade membrandistorsioner. Du skrev:
... att den varierande akustiska impedansen i lådan leder till olinjäriteter för membranet


Jag talade bara om elementets distorsion i största allmänhet (från motor, upphängning, membran eller varifrån du vill) vid höga ljudtryck, och att denna med lätthet exiterar lådans resonanser. Och att de gör det mycket starkare än de verkliga grundtona i det högre frekvensområdet som läcker igenom filtret, i synnerhet när rimligt branta (>3:e) filter används.

Diagrammet visar verkningsgrad (egentligen verkningsgradsnivå, 10log(delta)), d.v.s. akustisk effekt genom elektrisk effekt, naturligtvis med hänsyn tagen till den varierande elektriska impedansen.

Självklart är verkningsgraden korrekt redovisad av dig, men vad du sedan skriver i din slutsats gör att jag måste anta att din slutsats är dragen utan hänsyn till att det är viktigare med hög verkningsgrad där den är låg, än där den redan från början är hög. Det var bara det jag hade synpunkter på. Du skrev:
Observera att vinsten sett över hela frekvensområdet blir helt försumbar även om vi antar en överdrivet låg förlustfaktor om 0.1.


Nåja, jag måste nog tillåtas hålla någonting konstant för jämförelsens skull. För DIY-aren som utgår från ett givet element är simuleringarna giltiga.

Med reservation för mina tidigare synpunkter om simuleringen giltighet: Visst kan man argumentera för att du bör tillåtas hålla elementparametrarna konstanta, men det var ändå inte den situationen som den ursprungliga frågan gällde, ej heller den liknande studien som gjorts på slutna lådor. Eller hur? 8)

Vh, Ing. Öhman


PS. Har du i efterhand ändrat/justerat verkningsgradsgrafen? :o :wink:
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2003-12-04 18:52

Jodå, efter denna i sammanhanget blytunga diskussion håller jag med om att vi är på samma spår. 8)

Självklart är verkningsgraden korrekt redovisad av dig, men vad du sedan skriver i din slutsats gör att jag måste anta att din slutsats är dragen utan hänsyn till att det är viktigare med hög verkningsgrad där den är låg, än där den redan från början är hög. Det var bara det jag hade synpunkter på. Du skrev: Quote:
Observera att vinsten sett över hela frekvensområdet blir helt försumbar även om vi antar en överdrivet låg förlustfaktor om 0.1.

Som jag var inne på tidigare måste man även ta hänsyn till insignalens krav på den akustiska uteffekten (verkningsgraden). Insignalnivån faller vanligtvis ganska snabbt under ca 40 Hz.


Med reservation för mina tidigare synpunkter om simuleringen giltighet: Visst kan man argumentera för att du bör tillåtas hålla elementparametrarna konstanta, men det var ändå inte den situationen som den ursprungliga frågan gällde, ej heller den liknande studien som gjorts på slutna lådor. Eller hur?


Tja, visst går det att välja olika metoder för studierna. Hur man går tillväga ändrar dock inte på de grundläggande slutsatserna. Positivt för de isotermiserade exemplen var för övrigt också att jag inte räknat med någon medsvängande massa för fyllnadsmaterialet.


PS. Har du i efterhand ändrat/justerat verkningsgradsgrafen?


Japp, jag såg att jag i hastigheten tydligen slängt upp ett snarlikt diagram på telia-servern och korrigerade detta. Inga avgörande förändringar som tur var.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-04 19:21

Ålrajt!

Klart slut.

Vh, iö


PS. Man kan diskutera om det är relevant, att på statistisk grund hänvisa till att sinalen "brukar falla under 40 Hz". Det är ju inte ett dugg relevant när jag spelar den skivan där så inte är fallet.

Musik må dessutom vara statistiskt analyserbar nu, men bara den som finns. Morgondagens musik är en annan historia.

Sen har vi ju hemmabio också, där excesser nedåt åtminstone 20-25 Hz inte alls är ovanligt. Ganska relevant när vi talar subwoofrar...

Nu skall jag inte göra mer reklam för isotermisering! :wink:

Användarvisningsbild
Isidor
 
Inlägg: 991
Blev medlem: 2003-10-06
Ort: Stockholm

Inläggav Isidor » 2003-12-04 20:03

Klart slut var ordet, sa Bull.

Hur man väljer att optimera den maximala akustiska effekten från en högtalare är ingen enkel historia och det finns inga självklara svar här. Det handlar lika mycket om filosofi som om statistik och akustik. Jag vill dock, efter att ha analyserat ganska många CD- och DVD-skivor, påstå att när insignalen innehåller excesser vid 20-25 Hz så är excesserna i stort sett alltid ännu värre vid 40-50 Hz! Typexemplet är Telarcs klassiska inspelning av 1812 med äkta kanoner. Signifikant energi ned till 6 Hz-tersbandet 8O, men också med en helt dominerande jättepuckel omkring 40-50 Hz.

Nog om detta, frågan är av den digniteten att den antagligen förtjänar en alldeles egen tråd.

Användarvisningsbild
IngOehman
 
Inlägg: 48470
Blev medlem: 2003-09-28
Ort: K-PAX via Tellus

Inläggav IngOehman » 2003-12-05 01:14

Ja, eller att den slipper diskuteras mer. :wink:

/iö

PS. Jag har flera skivor men konstant energi (per relativ bandbredd då, inte per Hz...) ned till dryga 20 Hz.
Fd psykoakustikforskare & ordf LTS. Nu akustiker m specialiteten
studiokontrollrum, hemmabiosar & musiklyssnrum. Även Ch. R&D
åt Carlsson och Guru, konsult åt andra + hobbyhögtalartillv (Ino).

Användarvisningsbild
Johan_Lindroos
Mr Cliffhanger
 
Inlägg: 9857
Blev medlem: 2003-09-17
Ort: Stockholm

Inläggav Johan_Lindroos » 2003-12-05 12:16

Ojojoj! Jag är imponerad av er! :D Jag känner att jag har inget som helst att tillägga eller tillföra. :roll:

Användarvisningsbild
mattepatte(removed)
Mr OT!
 
Inlägg: 1540
Blev medlem: 2003-10-31
Ort: Tokholm

Inläggav mattepatte(removed) » 2003-12-05 18:06

Precis, de tog liksom orden ur mun på mig. :wink:

Användarvisningsbild
NNord
Användare
 
Inlägg: 8556
Blev medlem: 2003-05-20
Ort: 8400 Balboa Blvd. Northridge, CA 91329

Inläggav NNord » 2004-01-07 13:44

jag "uppar" denna partytråd eftersom den va så lärorik,
fast jag vet inte ändåååå om jag blev smartare...

Användarvisningsbild
NNord
Användare
 
Inlägg: 8556
Blev medlem: 2003-05-20
Ort: 8400 Balboa Blvd. Northridge, CA 91329

Inläggav NNord » 2004-01-31 17:47

Så i min portade låda på nästan 400Liter, blir det dämpmaterial i mitten då.
Kommer bli bra detta.

Användarvisningsbild
NNord
Användare
 
Inlägg: 8556
Blev medlem: 2003-05-20
Ort: 8400 Balboa Blvd. Northridge, CA 91329

Inläggav NNord » 2004-05-10 17:01

Sluten låda..
Nagref, jag hittade tillbaka till denna tråd..

Nu blir det ju sluten låda.. :roll:

Användarvisningsbild
Naqref
Saknad grundare, †2014
 
Inlägg: 27893
Blev medlem: 2003-03-23
Ort: Krischansta

Inläggav Naqref » 2004-05-10 17:03

NNord skrev:Nu blir det ju sluten låda.. :roll:


Jo vi har märkt det! :wink:
Audiodesigner åt en del. Larsen, Holographic Audio etc.
CEO och huvudägare i Acoustic Landscape R&D AB.
CTO / R&D Manager och delägare i Acoustic Illusion AB.

Användarvisningsbild
NNord
Användare
 
Inlägg: 8556
Blev medlem: 2003-05-20
Ort: 8400 Balboa Blvd. Northridge, CA 91329

Inläggav NNord » 2004-05-10 17:05

:? :? :? :? :? :? :? :?

Användarvisningsbild
Svante
Audiot!
 
Inlägg: 37552
Blev medlem: 2004-03-03
Ort: oakustisk

Inläggav Svante » 2004-05-10 17:17

celef skrev:är det inte just det man vill, att materialet rör sig, annars så får man väl ingen dämpning överhuvudtaget? 8O


Nja, det är snarare så att man förlorar energi när luften, som faktiskt är lite "seg" (=har en viss viskositet), pressas mellan ullfibrerna. Tanken är alltså att ullen ska vara stilla och luften ska pressas igenom den. Detta yttrar sig som en akustisk resistans (=dämpning).
Om materialet rör på sig kommer vi utöver resistansen att få en massa.
Ytterligare en effekt som dämpmaterial ger är att kompressionen blir närmare isoterm. Det är ju så att när man komprimerar luft så blir den varm. Känn på cykelpumpen när du pumpar upp däcket nästa gång. Och om man låter luften expandera så blir den kall. Detta händer hela tiden i en ljudvåg eller inuti en låda. när det är högt tryck är det varmt, när det är lågt tryck är det kallt. Luft som blir varm vill expandera, dvs det blir ett övertryck. Om det inte sker något utbyte av värme med omgivningen under ljudets period, Så kommer vi att se ett aningen större mottryck än om luftens temperatur skulle hållas konstant. Om det finns ull nära de flesta luftmolekylerna kan den se till att temperaturen hålls nästan konstant, och då verkar lådan större.

Edit: det där med isoterm hade visst redan behandlats i tråden. Nåja.
Så länge har jag längat efter att loudness war skulle vara över. Nu börjar jag tro att vi faktiskt är där. Kruxet är att vi förlorade.

Användarvisningsbild
NNord
Användare
 
Inlägg: 8556
Blev medlem: 2003-05-20
Ort: 8400 Balboa Blvd. Northridge, CA 91329

Inläggav NNord » 2004-05-11 08:33

Det har vart snack om täckjacksfoder, det är väll ganska
likt det dära Acousto-Q

FöregåendeNästa

Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Kitchenmaster och 18 gäster