Varför kan inte basreflexhögtalare uppföra sig som folk?

[jansch]

Tråden : "Under Fs är det inte kul!" har börjat spåra ur så därför vänder jag kappan efter vinden och startar en ny tråd.
Jo, JonasP, det blev en ny tråd så nu kan du vara extra kreativ såhär inför påsken!

Citat från mitt senaste inlägg i "Under Fs..." tråden:
"Tänkte börja mäta på på en basreflexlåda då både jag och de som gör inlägg verkar tycka det är intressant.
Tyvärr har jag bara aktiva lådor och väljer då att mäta på Sonab OA6 typ2. Slutsteget i OA6 t2 har positiv strömåterkoppling (negativ utimpedans) vilket gör den lite speciell men det kan ju vara roligt ändå.

Har riggat upp grejorna och gjort första mätningen - Avstämningen ligger på 28,6Hz och distorsionen från porten vid ca 70dB(SPL)/1 meter är under 0,3% THD!"


Först tänkte jag ge lite grundinformation:
- Dom som har sett en OA6typ2 "i baken" känner nog inte igen högtalarelementet. Philips 9710M bashögtalaren är ersatt med en modifierad Visaton BG20. Dubbelkonen är borttagen och istället ser man en större "dustcap". För 3-4 år sedan mätte jag att högtalarelementet mätte lite renare med denna lösning och bryter inte upp lika fort som originalet = högtalarelementet blev skamlöst dåligt som bredbandare. Mms är i princip oförändrat.
- På bilden är slutsteget lossat. Normalt täcker slutsteget de 2 basreflexportarna på ett sådant sätt att luftrörelsen från portarna ger lite bättre värmeavledning från sluttransistorer och drivtransistorn. Sluttransistorerna drivs av en transistor som då jobbar i "klass A" och belastas alldeles för hårt = blir rejält varm oavsett effektuttag.
- Slutsteget har negativ impedans (vi kan återkomma till det om någon är intresserad) och har en frekvensgång som sluttar med nästan 6dB/oktav från lägsta gränsfrekvens. Slutsteget "boostar" rejält med andra ord.
- De 2 basreflexrören har 60mm diameter och är 32,5cm långa, lådan har ca 43liters volym.
- En udda grej är att högtalaren skall drivas med slutsteg då mellanregister och diskant är helt passiva. Högtalarimpedansen är alltså reglerat med ett motstånd i basen (100ohm) där det inbyggda slutsteget arbetar och sedan tar det passiva filtret över och belastningen i mellanregister och uppåt (från ca 200Hz) är nominellt 8ohm.
- Alla som har lyssnat hemma hos mej på OA6typ2( jag har nog ägt 8-10 par) tycker att högtalaren har en extremt bra basåtergivning och det går att spela "hur högt som helst" med BG20 som baselement.
- Mellanregister och diskant är under mätningarna bortkopplade.


Bilden visar "SPL kontroll mikrofon" som ligger på golvet 1 meter från bashögtalaren. Inte helt optimalt men mick:en är bara till för att hålla någorlunda koll på ljudtrycket för att kunna relatera till distnivåer.
Fråga: om ni klickar på bilden - ser ni då HELA mic:en på golvet inklusive lite sladd???

Jahapp! Några frågor? Kommer att göra ett nästa inlägg om att mäta ljudet inuti ett av basreflexröret.

[DQ-20]

Som gjutet för den nya upplagan av "The Boy's Own Book of Technical Horrors" tillsammans med några Jadis-förstärkare och franska högtalare.

/DQ-20

[jansch]

DQ-20 - Jag mätte på några franska högtalare som jag inte kommer ihåg namnet på för sådär 40 år sedan (år 1973 eller 1974 eller 1975)....dom var inge bra... e det bättre nu?
Och.. Tur att man inte har rörförstärkare i mätutrustning nu för tiden.

[jonasp]

Följer även denna! Du vet att du kan vidhäfta bilder direkt i inläggen numera? Kolla strax under rutan där du skriver texten, finns ett fält "lägg till bilaga", du kan bläddra och lägga upp filen direkt på faktiskt. Busenkelt och man slipper oroa sig för om tredjepartshostingen fungerar i framtiden eller ej.

Nog med off topic och denna tråd kommer följas med stort intresse!

[Bill50x]

Följer även denna! Du vet att du kan vidhäfta bilder direkt i inläggen numera? Kolla strax under rutan där du skriver texten, finns ett fält "lägg till bilaga", du kan bläddra och lägga upp filen direkt på faktiskt. Busenkelt och man slipper oroa sig för om tredjepartshostingen fungerar i framtiden eller ej.

Nog med off topic och denna tråd kommer följas med stort intresse!

Sorry, spär på OT lite. Visst kan man bifoga bilder med funktionen du nämner. Men man kan inte lägga in bilderna i texten utan de hamnar sist.

/ B

[STDI]

bildtext

OD11-8 från carlssonplanet minskad.jpg (205.05 KiB) Visad 5424 gånger

bildtext
Menar du att man inte kan göra så här?

(Ursäkta ytterligare off-topic och stor bild.)

[petersteindl]

Följer även denna! Du vet att du kan vidhäfta bilder direkt i inläggen numera? Kolla strax under rutan där du skriver texten, finns ett fält "lägg till bilaga", du kan bläddra och lägga upp filen direkt på faktiskt. Busenkelt och man slipper oroa sig för om tredjepartshostingen fungerar i framtiden eller ej.

Nog med off topic och denna tråd kommer följas med stort intresse!

Sorry, spär på OT lite. Visst kan man bifoga bilder med funktionen du nämner. Men man kan inte lägga in bilderna i texten utan de hamnar sist.

/ B

Bilderna behöver inte hamna sist. Strax innan man klickar på sista knappen så klickar man i fältet för inlägget på vilken position man vill ha bilden så hamnar bilden där man markerat.

[jonasp]

Sorry, spär på OT lite. Visst kan man bifoga bilder med funktionen du nämner. Men man kan inte lägga in bilderna i texten utan de hamnar sist.

/ B

Det kan man visst. Du klickar på "placera inom inlägget".

[Tangband]

Intressant , Angåendr den låga distorsionen vid 28 hz från röret- är röret tunat över elementets resonans i fri luft eller under fs?

[Tangband]

Här är visation bg20.
Det har ett fs på 38 hz i omoddat tillstånd.
Enligt dina mätningar så är disten från röret väldigt låg ( vid 28 hz ).
Det innebär att elementet beter sig riktigt kul under fs, då elementet mäts i en låda på 43 liter.

Hur mäter elementet under fs utan låda ?
Hur inverkar den negativa impedansen på elementet ?
Har den moddade dustcapen ändrat elementets egenskaper ?

[Tangband]

Visaton själva förordar en avstämning ovanför fs oavsett lådvolym= vid 42 hz.

[Svante]

En mycket mer relevant fråga än om ett element har mycket dist under fs, är om ett element har mycket dist vid stora konamplituder.

Anledningen till den låga disten vid fs är att konen står nästan still där, och "allt" ljud kommer från basreflexporten. Det är det som är huvudanledningen till att ha basreflex, om man beaktar dist enbart.

[Tangband]

Jag har förstått det ...hmm....Undrar vad Jansch menar med " varför kan basreflexhögtalare inte uppföra sig som folk " ? Som var tråd-rubriken ?
Kommer det fler mätningar ?

[jansch]

Tangband – Tja…. Rubriken har 2 syften. Skapa nyfikenhet och knyta an till trådens innehåll.
Bashögtalare uppför sig helt enkelt inte så som man förvänta sig (tycker jag)
Innan jag började mäta på det här sättet, d v s att mäta på högtalare och portar med oscilloskop och detaljgranska spektra visste jag faktiskt inte att det SÅG så eländigt ut.
Slentrianmässigt har jag bara konstaterat vid mätningar att disten är hög i basområdet och när man kommer under basportens bidrag är ju det ju väldigt lite utsignal (SPL) kvar.
Alltså vad man kan trösta sig med är ju att om man under basportens aktiva frekvensområde redan har tappat 10-20 dB(SPL) så är ju dist:en i totalt ljudtryck räknat ganska låg.
Tidigare har jag också ofta ”skyllt på” massa mekaniska oljud. Man hör ju mycket blåsljud och annat oljud från upphängning och själva lådan som skorrar när man kör sinus vid låga frekvenser. Men det är, enligt vad jag har mätt nu, övertonerna (harmoniskt dist) som står för det mesta ”skräpet”
OK
Lite mätningar på HÖGTALARELEMENTET ca 1cm från membranet. Har försökt hålla ljudtrycket på ca 75dB(SPL)/1 meter under mätningarna. Det går inte att jämföra Y-skalorna på oscilloskopet då jag har en mätförstärkare emellan som jag anpassar output:en med.

Och även här på HÖGTALARELEMENTET

Har också mätt i porten men det är svårt att inte få med bidrag från bashögtalaren så mätningarna är gjorda runt resonans där bashögtalaren ger väldigt lite ljudtryck.
Resultat: Under 0,5% dist mellan 22,3 och 42,0Hz. Porten har tappat -6dB vid dessa frekvenser. Resonans är nästan 29Hz, inte 28,2Hz som jag skrev tidigare.
Trots att jag mäter INUTI basreflexröret är det alltså vårt att mäta utan att få bidrag från högtalaren.
Så här ser mikrofonen ut för den mätningen. Den måste ju vara utformad så att den inte stör porten samt att den inte mäter ”flåset” utan bara ljudtryck.

- Till vänster ser man uppbyggnaden av en ”vanlig” ¼ tums mick med 1/4tums förstärkare och mikrofongaller (heter det så på svenska?)
- I mitten en 1/4tums mikrofonkapsel samt noskon
- Till höger är det sammanbyggt till komplett mic med noskon
Provade nu med "bifoga bild" ...den blev ju lite stor.

[jansch]

felskrivet i tidigare inlägg: det skall stå : "under 5% dist mellan 22,3 och 42,0Hz"
och då nere på ca 0,3% vid portavstämningen ca 29Hz

[Svante]

Det där med läckage mellan port och element kan man ju leka i simuleringar med. Här är ett system med port och element 15 cm isär, med "mikrofonen" långt bort, 5 cm ifrån elementet och 5 cm ifrån porten. Det finns ett tydligt läckage, men kanske mer förvånande är att dippen i elementets svar dyker upp vid en annan frekvens än vid rörelseminimum.

[jansch]

Angående Svantes simulering av läckage mellan port och högtalarelement.

Har funderat en del på det...
När man mäter inuti porten blir ju ljudtrycket så högt att högtalarelementet inte PÅ UTSIDAN (framsidan) har någon större påverkan.
MEN! Det verkar som om BAKSIDAN, alltså ljud inifrån lådan påverkar mätresultatet. Det märks när porten slutar arbeta uppåt i frekvens.

Då kan man ju ställa sig frågan efter god middag och 2 glas vitt vin:
Lådan är ju akustiskt "tät" ovanför portens arbetsområde, men VAR blir det tätt? I rörets mynning eller i rörets utlopp.
Svaret är troligtvis att röret med lådan inte blockerar ljudtryck men väl luftrörelse. Alltså, som att sätta ett rör framför ett högtalarmembran och där inte frekvensen motsvarar kvartvågspipa, det blir ju inte tyst?
Det där låter ju väldigt konstigt men hoppas någon förstår vad jag menar.... någon som kan?

[Svante]

Angående Svantes simulering av läckage mellan port och högtalarelement.

Har funderat en del på det...
När man mäter inuti porten blir ju ljudtrycket så högt att högtalarelementet inte PÅ UTSIDAN (framsidan) har någon större påverkan.
MEN! Det verkar som om BAKSIDAN, alltså ljud inifrån lådan påverkar mätresultatet. Det märks när porten slutar arbeta uppåt i frekvens.

Då kan man ju ställa sig frågan efter god middag och 2 glas vitt vin:
Lådan är ju akustiskt "tät" ovanför portens arbetsområde, men VAR blir det tätt? I rörets mynning eller i rörets utlopp.
Svaret är troligtvis att röret med lådan inte blockerar ljudtryck men väl luftrörelse. Alltså, som att sätta ett rör framför ett högtalarmembran och där inte frekvensen motsvarar kvartvågspipa, det blir ju inte tyst?
Det där låter ju väldigt konstigt men hoppas någon förstår vad jag menar.... någon som kan?

Alltså, vid medelhöga frekvenser är ljudtrycket inuti lådan är stort och ljudtrycket utanför porten är (jämfört med inuti lådan) försumbart. Det gör att ljudtrycket kommer att öka gradvis när man rör sig inåt i porten.

Men.

Det gör inte så mycket, för trycket inuti lådan har samma frekvensberoende som det som strålar ut från porten. Åtminstone under halvvågsresonansen i basreflexröret. Trycket inuti lådan ger ju rörets massa en acceleration, och det är accelerationen som ger ett ljudtryck utanför lådan.

[jansch]

OK, ska mäta och se hur ljudtrycket förändras i röret.

Dock! När jag äntligen satte mig ner idag och skulle mäta signalen till högtalarelementet råkade jag "blanda ihop signaljord:arna". Slutsteget i OA6typ2 har ju inte "högtalar-minus" som signaljord vilket gjorde att slutsteget "gick på lunch". Drygt 2 timmar senare och 2 transistorer utbytta fungerar det igen....
Kladdigt med silikonpasta......

[Tangband]

Jansch, det är en intressant tråd som jag följer med intresse. Kul för en amatör som jag att lära sig lite nytt om svårigheterna vid basreflexmätningar

[jansch]

tänkte göra lite av rapportering.....

Har nu mätt distorsion på olika ställen vid basreflexresonans (28,8Hz) upp till 8:e deltonen, alltså i princip TDH och 72-75 dB från 1meters håll. Svårt att få exakt värde då rumsresonanser spökar, det är dock ett rimligt medelvärde av ca 20 mätpunkter.

1.Mitt i ett av rören (lådan har dubbla rör) = 0,30%
2. I rörmynning = 1,36%
3. 2cm ovanför rörmynningen = 2,31%
4. Mellan högtalare och rörmynning = 2,90%
5. 1 cm från högtalarkon = 3,61%
6. inuti lådan ca 3cm från rörets slut = 1,55% OBS! Ljudtrycket inuti lådan var ca 146dB (SPL)

Summering
Trots att bashögtalarens amplitud p-p är endast ca 1 - 1,5 mm bidrar den med distorsion och inte minst mekaniskt ljud (typ fladdrande ljud) som stör.
En riktigt bra designlösning är att det fladdrande ljudet knappast hörs när högtalaren står på golvet.(vid mätningarna står den ju uppochner).
Mätningen inuti lådan blir antagligen hyfsat bra då 3cm från rörets inre mynning är det fortfarande röret som dominerar. Först trodde jag det var extremt mycket dist inuti lådan ända tills jag såg att mätförstärkaren varnade elakt för "overload" , jag hade "slagit i taket" på 6,32Vpp och konstaterade att jag behövde byta mätområde. 146dB i lådan - de e högt... Hoppas jag räknade rätt.

Jaha, nu packar jag ner denna testrigg - lite klokare och med insikten att ju mer man lär sig desto mer inser man sin begränsning...... Dax för nya utmaningar!

[DanNorman]

Dra inga generella slutsatser bara. Du har bara undersökt just den högtalaren.

[jansch]

DanNorman - Nä!

Jag har dock dragit den slutsatsen att högtalare skall BARA användas i det massakontrollerade området. Inget av de lösa element som jag har i mina garderober kan uppvisa någon vettig sinuskurva under Fs. Jag tror inte detta kommer som en världsnyhet, varken för mej eller andra....

[DanNorman]

Det håller jag inte med om, och det är inget du visat med dina mätningar i den här tråden.

[Tangband]

DanNorman - Nä!

Jag har dock dragit den slutsatsen att högtalare skall BARA användas i det massakontrollerade området. Inget av de lösa element som jag har i mina garderober kan uppvisa någon vettig sinuskurva under Fs. Jag tror inte detta kommer som en världsnyhet, varken för mej eller andra....

Ingen överraskning för mig i varjefall

[jansch]

DanNorman - Du har delvis rätt, jag har bara redovisat en del av det jag mätt på.

Teoretiskt är det väl dock inte så svårt att förklara, eller tänker jag fel????
Massan dominerar över Fs och är någorlunda konstant oavsett konamplitud så länge konen för sig kolvformigt. Under Fs dominerar fjädern, detta "mekaniska vidunder" som består av spindeln och membrankanten som man t o m med handen på vissa högtalare kan känna hur olinjärt det är.

[RuneStone]

DanNorman - Du har delvis rätt, jag har bara redovisat en del av det jag mätt på.

Teoretiskt är det väl dock inte så svårt att förklara, eller tänker jag fel????
Massan dominerar över Fs och är någorlunda konstant oavsett konamplitud så länge konen för sig kolvformigt. Under Fs dominerar fjädern, detta "mekaniska vidunder" som består av spindeln och membrankanten som man t o m med handen på vissa högtalare kan känna hur olinjärt det är.

Drar mig till minnes någon gammal tråd där svante eller iö redogjort luftens olinjäritet och teknikens utveckling där det i vissa fall är så att upphängningen mer linjär än luften

Sent from my STF-L09 using Tapatalk

[Tangband]

DanNorman - Du har delvis rätt, jag har bara redovisat en del av det jag mätt på.

Teoretiskt är det väl dock inte så svårt att förklara, eller tänker jag fel????
Massan dominerar över Fs och är någorlunda konstant oavsett konamplitud så länge konen för sig kolvformigt. Under Fs dominerar fjädern, detta "mekaniska vidunder" som består av spindeln och membrankanten som man t o m med handen på vissa högtalare kan känna hur olinjärt det är.

Drar mig till minnes någon gammal tråd där svante eller iö redogjort luftens olinjäritet och teknikens utveckling där det i vissa fall är så att upphängningen mer linjär än luften

Sent from my STF-L09 using Tapatalk

Om det stämmer, så innebär det att det finns element som beter sig bättre än de Jansch testat, under fs . Men hur ska man veta vilka element som det lönar sig att stämma av under fs ? Jag tror att man inte kan lita blint på fina kurvor i nåt datorprogram utan man måste prova och se, samt lyssna. Beter sig elementet väldigt illa under fs blir det troligen bättre att stämma av ovanför den frekvensen är min slutsats av det hela. Och då är det kanske dessutom aktuellt med ett högpassfilter strax under fs. Eller ett byte av element.

[jonasp]

Frågor:

Vad händer med resultaten om upphängningen är mer linjär?
Vad händer om Vb << Vas?
Vad händer om Vb >> Vas?
Vad gäller för ovanstående i detta fall?

[gopnik]

fs

Men vad är det med denna fixering vid ett elements resonansfrekvens i fri luft? Det är ju bara en funktion av dess rörliga massa och upphängningens styvhet. Det är ingen magisk siffra på något vis, och inte spelar du elementet i fri luft?

Under Fs dominerar fjädern, detta "mekaniska vidunder" som består av spindeln och membrankanten som man t o m med handen på vissa högtalare kan känna hur olinjärt det är.

I fri luft! I en högtalare pratar man om fb. Under fb dominerar typiskt luftfjädern i lådan, då Vb<Vas ... ofta. Under det dominerar kopplingen till massan i porten, om man har någon. Ett elements fs är helt ointressant så fort det sitter i en låda. Att tala om hur ett element "beter sig under fs" när det ju ska sitta i en låda är bara rapakalja.