Sänka lufthastigheten med matrixstagning ?

[paa]

En annan cool sak med den nya högtalaren från Kef är att den har en port med mjuk flexibel mittdel, vilket ska minska pipresonanserna, lite som Svantes lösning med ett dämpat hål mitt på portröret.

[I-or]

Den där labyrinten är en snygg lösning (på vad som i och för sig kanske inte är ett jätteproblem) men att kalla den för metamaterial är bara marknadsföringsspinn.

[I-or]

Porten är heller inte dum, men om de även kunde ersätta Uni-Q, som löser noll praktiska problem och skapar tio nya, så vore det ännu bättre.

[goat76]

Porten är heller inte dum, men om de även kunde ersätta Uni-Q, som löser noll praktiska problem och skapar tio nya, så vore det ännu bättre.

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

[jansch]

Nya Kef LS 50 Meta har inuti lådan, bakom elementet, ett kryss med tvärhål, som skapar en enkel matris med fyra kammare, men den har inget dämpmaterial alls i lådan.
Diskanten däremot innehåller en puck bakom domen med ny sorts labyrintlösning med tvärgångar som skapar kvartsvågsabsorbenter.
Denna enhet kallas "metamaterial", för att den simulerar ett dämpmaterial som inte finns.
En del hifitestare på nätet verkar fått för sig att den enheten med metamaterial även dämpar baskonens bakåtriktade energi, men som sagt bakom baskonen är det tomt förutom den enkla kryssmatrisen.
Sedan är väggarna skiktdämpade med dämp-gucka mellan två skikt, men det skapar ju stomdämpning, inte dämpning av resonanser i kaviteten.

Info om Kef's metamaterial: https://www.aes.org/tmpFiles/elib/20200930/20758.pdf

Jag hade själv tänkt posta om detta här i tråden för några dagar sen men KEFs labyrint-lösning tar väl bara hand om frekvenser över 600 Hz, och den här tråden handlar väl om Tangband baslåda?

Men det är rätt intressant om deras labyrint verkligen funkar som de säger, tror ni det kan fungera med en liknande lösning för lägre frekvenser?

Enligt lyssningstester ska den nya KEF LS50 META låta tydligt bättre än sin föregångare, som i sin tur var väldigt populär och fortfarande är det.

Så länge lådans mått är väsentligt mindre än halva våglängden blir den jämnt trycksatt, följer alltså den s.k. Allmänna Gaslagen. Detta är också en förutsättning för att lådans luftvolym skall uppträda som en "fjäder" vid basreflexresonans (gäller även för slutna lådor).
Visserligen kan små hål ge en viss "tröghet" när tryckförändring sker. Om man skulle nyttja det för att öka dämpningen verkar långsökt..... då funkar nog salig Carlssons dämpkorglösning i OA5 bättre med dämpkorg bakom membranet.
Jag antar då att labyrinten inte blir så lång att t.ex halvvågsresonans uppstår.

[I-or]

Porten är heller inte dum, men om de även kunde ersätta Uni-Q, som löser noll praktiska problem och skapar tio nya, så vore det ännu bättre.

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

Tja, försäljningsframgångar är ofta beroende av annat än goda tekniska lösningar. Några problemområden:

Begränsad maximal ljudtrycksnivå
Diskantens vågledning påverkas av formen på mellanregisterkonen (optimeringsproblem mellan/diskant)
Diskantens vågledning påverkas av den rörliga mellanregisterkonen
Diskanten påverkas termiskt av mellanregistret
Hög komplexitet som leder till höga kostnader

För att vara rättvis måste jag erkänna att den vertikala spridningen dock är närmast perfekt, men det uppväger inte ovanstående nackdelar.

[rajapruk]

Vad är det som gör att man tappar dessa 2dB ljudtrycksnivå i exemplet av isotermisering? Går det att förklara enkelt?

[rajapruk]

För att vara rättvis måste jag erkänna att den vertikala spridningen dock är närmast perfekt, men det uppväger inte ovanstående nackdelar.

Det här skulle jag vilja veta om Peter ”Superspridaren” Steindl håller med om? (det avslutande ställningstagandet)

[goat76]

Porten är heller inte dum, men om de även kunde ersätta Uni-Q, som löser noll praktiska problem och skapar tio nya, så vore det ännu bättre.

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

Tja, försäljningsframgångar är ofta beroende av annat än goda tekniska lösningar. Några problemområden:

Begränsad maximal ljudtrycksnivå
Diskantens vågledning påverkas av formen på mellanregisterkonen (optimeringsproblem mellan/diskant)
Diskantens vågledning påverkas av den rörliga mellanregisterkonen
Diskanten påverkas termiskt av mellanregistret
Hög komplexitet som leder till höga kostnader

För att vara rättvis måste jag erkänna att den vertikala spridningen dock är närmast perfekt, men det uppväger inte ovanstående nackdelar.

Det jag fetmarkerade i din text är väl en av de saker de just vill ska uppstå om jag förstått det hela, inte bara punktkälla av att ha diskanten och mellan/bas membranet på samma plats utan även att spridningen bli så lika som möjligt mellan dessa?

Visst är det så att försäljningsframgångar har flera orsaker men nog är det ändå en stor del av kunderna som köper dessa p.g.a att de gillar ljudet. Det är säkert precis som du säger att konstruktionen bidrar med vissa rent tekniska problem, men dessa kompromisser kan ju överskridas av de fördelar man också vinner rent ljudmässigt. En till synes mätmässigt bättre lösning menar jag inte alltid nödvändigtvis behöver korrelera med bästa möjliga uppfattade ljud.
Ett annat exempel på det är alla de som föredrar ljudet från vinyl över andra tekniskt bättre lösningar.

[Tangband]

Porten är heller inte dum, men om de även kunde ersätta Uni-Q, som löser noll praktiska problem och skapar tio nya, så vore det ännu bättre.

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

Jag har lyssnat en hel del , men gillar inte ljudet från de modeller som har ett ensamt uni-q element. Kanske pga de nackdelar i-or nämnt.

[jonasp]

Låt mig exemplifiera för lite mer kött på benen. Förutsättningarna är:

Förstärkare
Maxspänning 40 Vrms
Maxström 15 Arms
Maxeffekt 500 Wrms

Element
Dayton Audio 15" http://www.daytonaudio.com/product/126/rss390hf-4-15-reference-hf-subwoofer-4-ohm (Resultaten varierar något, men principiellt spelar det ingen roll vilket element man väljer.)

Lådor
Sluten 60 l
Basreflex 120 l, avstämd till 20 Hz


Vi tänker oss en isotermiserad kavitet med en ganska typisk virtuell volymökning om 20 % och en likaledes ganska typisk förlustfaktor om 0,3.

För den slutna lådan tappar man med isotermisering upp till drygt 2 dB spänningskänslighet över 30 Hz, för att vinna ca 0,6 dB vid 10 Hz:

sluten isoterm 1.jpg

För maximal ljudtrycksnivå (svarta heldragna kurvor) gäller fortfarande att vi förlorar upp till ca 2 dB över 30 Hz, för att vinna försumbara ca 0,3 dB vid 10 Hz. Om vi tittar på de streckade gröna kurvorna som visar effektgränsen, ser vi att vi dessutom måste ta ut flera gånger större effekt runt 45-60 Hz i det isotermiserade fallet:

sluten isoterm 2.jpg

I basreflexfallet går det ännu sämre och vi tappar upp till ca 3 dB spänningskänslighet eftersom Helmholtzresonansen förlorar i effektivitet:

basref 1.jpg

Detta faktum syns även i membranförskjutningen, som inte alls får lika stor sänkning vid avstämningsfrekvensen och därmed leder till högre distorsion:

basref förskjutning.jpg

När det gäller olinjäriteter oavsett lådtyp ska man känna till att strömningsmotståndet i de isotermiserande, fibrösa, materialen beror av volymflödet och här har vi en potentiell källa till distorsion. Man kan också få problem med olinjärt medsvängande fibrer även om jag inte har sett några utredningar om vilken verkan allt detta får i praktiken. Detta ska ställas mot en mindre minskning av luftolinjäriteten i kaviteten vid höga relativa volymförändringar p.g.a. den virtuella volymökningen, men med någorlunda vettiga lådvolymer är denna olinjäritet ändå relativt liten i sammanhanget (streckade rosa kurvor i den andra bilden uppifrån visar maxnivå för 3 % olinjäritet). M.a.o., inte heller här ger isotermisering några fördelar, sannolikt snarare nackdelar.

Slutsatsen är att vi med isotermisering i princip har försumbara fördelar och ganska tydliga nackdelar, även om skillnaderna knappast är dramatiska.

Strålande inlägg. Illustrerar illustrerar tydligt problematiken med resistiva förluster i basreflexsystem.

[paa]

Porten är heller inte dum, men om de även kunde ersätta Uni-Q, som löser noll praktiska problem och skapar tio nya, så vore det ännu bättre.

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

I de fall UniQ-elementet bara spelar mellanregister och diskant så påverkar konens lägesförändringar inte diskantens arbete alls så mycket som om den ska spela bas också.
Det finns ju flera trevägare med separat bas och ett koaxialelement som verkar blivit mycket bra konstruktioner, t.ex från Genelec och TAD, och kanske även de större högtalarna från Kef?

[I-or]

Vad är det som gör att man tappar dessa 2dB ljudtrycksnivå i exemplet av isotermisering? Går det att förklara enkelt?

Luftpumpning genom det fibrösa materialet leder till märkbara förluster.

För att vara rättvis måste jag erkänna att den vertikala spridningen dock är närmast perfekt, men det uppväger inte ovanstående nackdelar.

Det här skulle jag vilja veta om Peter ”Superspridaren” Steindl håller med om? (det avslutande ställningstagandet)

Egentligen tycker jag inte att punktkällan ger idealisk spridning i verktikalled, jag menade "perfekt" mest ur KEF:s perspektiv.

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

Tja, försäljningsframgångar är ofta beroende av annat än goda tekniska lösningar. Några problemområden:

Begränsad maximal ljudtrycksnivå
Diskantens vågledning påverkas av formen på mellanregisterkonen (optimeringsproblem mellan/diskant)
Diskantens vågledning påverkas av den rörliga mellanregisterkonen
Diskanten påverkas termiskt av mellanregistret
Hög komplexitet som leder till höga kostnader

För att vara rättvis måste jag erkänna att den vertikala spridningen dock är närmast perfekt, men det uppväger inte ovanstående nackdelar.

Det jag fetmarkerade i din text är väl en av de saker de just vill ska uppstå om jag förstått det hela, inte bara punktkälla av att ha diskanten och mellan/bas membranet på samma plats utan även att spridningen bli så lika som möjligt mellan dessa?

Visst är det så att försäljningsframgångar har flera orsaker men nog är det ändå en stor del av kunderna som köper dessa p.g.a att de gillar ljudet. Det är säkert precis som du säger att konstruktionen bidrar med vissa rent tekniska problem, men dessa kompromisser kan ju överskridas av de fördelar man också vinner rent ljudmässigt. En till synes mätmässigt bättre lösning menar jag inte alltid nödvändigtvis behöver korrelera med bästa möjliga uppfattade ljud.
Ett annat exempel på det är alla de som föredrar ljudet från vinyl över andra tekniskt bättre lösningar.

Ja, punktkälleutstrålning är deras mål. Det jag menar är att man måste ha en form på mellanregisterkonen som fyller ytterligare en funktion, vilket leder till kompromisser för konen på andra områden.
Uni-Q ser ju "high-tech" ut och säljer därför säkerligen bra.

[I-or]

NRC:s mätningar illustrerar den begränsade maximala ljudtrycksnivån tydligt, redan vid måttliga 90 dB / 2 m har Uni-Q stora problem, både vid bredbandsdrift och som mellan/diskant. LS50 har alltså en THD om 11 % vid 100 Hz och svindyra Blade 2 ligger på 2,5% vid 350 Hz! Dessutom komprimerar båda modellerna kraftigt. Antagligen är det därför det alltid har låtit ganska illa när jag har hört Uni-Q.

LS50 THD

LS 50 thd_90db.gif (31.55 KiB) Visad 3439 gånger

LS50 kompression

LS50 dev_90db.gif (25.46 KiB) Visad 3439 gånger

Blade 2 THD

Blade 2 thd_90db.gif (31.24 KiB) Visad 3439 gånger

Blade 2 kompression

Blade 2 dev_90db.gif (25.39 KiB) Visad 3439 gånger

[I-or]

Porten är heller inte dum, men om de även kunde ersätta Uni-Q, som löser noll praktiska problem och skapar tio nya, så vore det ännu bättre.

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

I de fall UniQ-elementet bara spelar mellanregister och diskant så påverkar konens lägesförändringar inte diskantens arbete alls så mycket som om den ska spela bas också.
Det finns ju flera trevägare med separat bas och ett koaxialelement som verkar blivit mycket bra konstruktioner, t.ex från Genelec och TAD, och kanske även de större högtalarna från Kef?

Koaxialelement innebär alltid allvarliga tekniska kompromisser, men det värsta är nog ändå att kostnad/prestanda-förhållandet blir uselt.

[dewpo]

Vilka problem skapas av Uni-Q?

KEFs högtalare med denna lösning verkar vara omåttligt populära, så folk uppskattar uppenbarligen ljudet från dessa.

I de fall UniQ-elementet bara spelar mellanregister och diskant så påverkar konens lägesförändringar inte diskantens arbete alls så mycket som om den ska spela bas också.
Det finns ju flera trevägare med separat bas och ett koaxialelement som verkar blivit mycket bra konstruktioner, t.ex från Genelec och TAD, och kanske även de större högtalarna från Kef?

Koaxialelement innebär alltid allvarliga tekniska kompromisser, men det värsta är nog ändå att kostnad/prestanda-förhållandet blir uselt.

Punktformiga högtalare varesig de är koaxialer eller bredbandselement må alla ha klangproblem, Som de flesta tydligen hör
Men jag förvånas mer av att dessa med avseende på klangen skapade guldöron tydligen inte begåvats med förmåga att riktnings-
-bestämma ljudet, Och följaktligen inte upplever den konstiga vandrande/kollapsade ljud-/stereo-bild som de flesta flervägs-
-högtalare lider av

// Jag nöjer mig med att vi alla tycks uppleva olika ljudproblem som de allvarligaste.

[Nattlorden]

Går ju att göra koncentriska högtalare utan att ha en "vibrerande waveguide":

(Cabasse)

[I-or]

I de fall UniQ-elementet bara spelar mellanregister och diskant så påverkar konens lägesförändringar inte diskantens arbete alls så mycket som om den ska spela bas också.
Det finns ju flera trevägare med separat bas och ett koaxialelement som verkar blivit mycket bra konstruktioner, t.ex från Genelec och TAD, och kanske även de större högtalarna från Kef?

Koaxialelement innebär alltid allvarliga tekniska kompromisser, men det värsta är nog ändå att kostnad/prestanda-förhållandet blir uselt.

Punktformiga högtalare varesig de är koaxialer eller bredbandselement må alla ha klangproblem, Som de flesta tydligen hör
Men jag förvånas mer av att dessa med avseende på klangen skapade guldöron tydligen inte begåvats med förmåga att riktnings-
-bestämma ljudet, Och följaktligen inte upplever den konstiga vandrande/kollapsade ljud-/stereo-bild som de flesta flervägs-
-högtalare lider av

// Jag nöjer mig med att vi alla tycks uppleva olika ljudproblem som de allvarligaste.

Skälet till att vi inte är speciellt känsliga för elementplacering i vertikalled är att öronen är placerade horisontellt. Lokalisering i vertikalled bestäms av HRTF-relaterade skillnader och kan därigenom inte uppnå god noggrannhet. Nattugglor, som ofta måste jaga nästan helt utan visuella referenser, har löst detta problem genom en asymmetrisk höjdplacering av öronöppningarna eftersom de annars skulle få gå hungriga.

[I-or]

Går ju att göra koncentriska högtalare utan att ha en "vibrerande waveguide":

Här får man en vibrerande "baffel" istället.

[RogerGustavsson]

Misstänker att kruxet av den koncentriska uppbyggnaden är alla avstånd ligger symmetriskt runt diskanten. Hade kanske varit bättre att ha de olika registren icke fullt koncentriskt och fördelat eventuella resonanser/interferenser (eller vad de ska kallas) i frekvens och tid lite grann?

[MacBruce]

Koaxialelement innebär alltid allvarliga tekniska kompromisser, men det värsta är nog ändå att kostnad/prestanda-förhållandet blir uselt.

Punktformiga högtalare varesig de är koaxialer eller bredbandselement må alla ha klangproblem, Som de flesta tydligen hör
Men jag förvånas mer av att dessa med avseende på klangen skapade guldöron tydligen inte begåvats med förmåga att riktnings-
-bestämma ljudet, Och följaktligen inte upplever den konstiga vandrande/kollapsade ljud-/stereo-bild som de flesta flervägs-
-högtalare lider av

// Jag nöjer mig med att vi alla tycks uppleva olika ljudproblem som de allvarligaste.

Skälet till att vi inte är speciellt känsliga för elementplacering i vertikalled är att öronen är placerade horisontellt. Lokalisering i vertikalled bestäms av HRTF-relaterade skillnader och kan därigenom inte uppnå god noggrannhet. Nattugglor, som ofta måste jaga nästan helt utan visuella referenser, har löst detta problem genom en asymmetrisk höjdplacering av öronöppningarna eftersom de annars skulle få gå hungriga.

Jag minns att det fanns en tämligen lång "vers" om detta i Jan Lindblads bok "Jan Lindblad i Ugglemarker".

[petersteindl]

Annars har ju Nattugglorna bra dynamiska förhållanden.

[RogerGustavsson]

Nya Kef LS 50 Meta har inuti lådan, bakom elementet, ett kryss med tvärhål, som skapar en enkel matris med fyra kammare, men den har inget dämpmaterial alls i lådan.
Diskanten däremot innehåller en puck bakom domen med ny sorts labyrintlösning med tvärgångar som skapar kvartsvågsabsorbenter.
Denna enhet kallas "metamaterial", för att den simulerar ett dämpmaterial som inte finns.
En del hifitestare på nätet verkar fått för sig att den enheten med metamaterial även dämpar baskonens bakåtriktade energi, men som sagt bakom baskonen är det tomt förutom den enkla kryssmatrisen.
Sedan är väggarna skiktdämpade med dämp-gucka mellan två skikt, men det skapar ju stomdämpning, inte dämpning av resonanser i kaviteten.

Info om Kef's metamaterial: https://www.aes.org/tmpFiles/elib/20200930/20758.pdf

Dessvärre har ju Kef LS 50 Meta ett rätt betydande oönskat bidrag från reflexporten högt upp i frekvens. Hade den kunnat undvikas med annat än dämpning av något slag?

[I-or]

Det kanske inte ser perfekt ut, men ett portbidrag så långt under elementbidraget är inte hörbart, speciellt med tanke på att porten dessutom mynnar bakåt (jag skrev för ett tag sedan ett enkelt skript för att beräkna hörbarheten för lådljud, vilket kan appliceras även för portar).

Det är dock möjligt att reducera exciteringen av portens pipresonanser genom en genomtänkt placering av porten i kaviteten. Man kan också göra små hål i portväggarna på lämpliga ställen för att komma åt problemet.

[Morello]

Ovanligt konstant frekvensgång noteras.

[tordnilsson]

Fantastiskt intressant och lärorikt detta, en fråga som dök upp i huvet...:
Hur och med vad dämpar man på bästa sätt inuti högtalarlådorna ?

[Maarten]

Hörru I-or!
I den finfina simuleringen på föregående sida, hur är dämpmaterialet placerat och fördelat i lådan och har det någon betydelse? Jag kan tänka mig att om man håller element och port en bit bort från fluffet så behöver inte ge negativa effekterna bli lika stora? Även lite i linje med IÖ's 60% fyllnadsgrad eller vem det nu är som rekommenderat detta.
Eller är det så att man helt enkelt förbrukar energi för att värma upp fluffet?

EDIT, när jag tänker efter så rör väl sista meningen själva iso-t och det första stycket mer dämpning av stående vågor men här då även flöden? Om ja, är det då energiomvandlingen som står för huvuddelen av de negativa effekterna i din simulering? Kanske självklart men vill försäkra mig om att så är fallet.

[I-or]

Placerar man fluffet framför porten, där strömningshastigheten/energiförlusterna blir maximala, blir resultatet betydligt sämre. Simuleringarna visar "bästa-fallet".

Skälen till varför isotermisering inte fungerar finner du i Putlands doktorsavhandling från University of Queensland: https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01546159/document.

Det centrala budskapet efter en blytung teoretisk genomgång är som följer: "While the addition of fiber increases the output at infrasonic frequencies, it reduces the output in the bass rolloff region and does not lower the 3 dB rolloff frequency; this conclusion applies not only to the overall effect of the fiber, but also to its thermal capacity alone."

[paa]

...Man kan också göra små hål i portväggarna på lämpliga ställen för att komma åt problemet.

Men man tappar väl en eller två dB från portens bidrag i basen när man gör hålen så pass stora att dom börjar göra verkan på pipresonansen?
Kefs port har ju en mjuk mittdel som ska ge ungefär samma funktion, och med samma förlust antar jag?

[Morello]

Placerar man fluffet framför porten, där strömningshastigheten/energiförlusterna blir maximala, blir resultatet betydligt sämre. Simuleringarna visar "bästa-fallet".

Skälen till varför isotermisering inte fungerar finner du i Putlands doktorsavhandling från University of Queensland: https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01546159/document.

Det centrala budskapet efter en blytung teoretisk genomgång är som följer: "While the addition of fiber increases the output at infrasonic frequencies, it reduces the output in the bass rolloff region and does not lower the 3 dB rolloff frequency; this conclusion applies not only to the overall effect of the fiber, but also to its thermal capacity alone."

Fantastiskt välskriven rapport - alla intresserade bör läsa i alla fall från sid 151.