Hembygge, lite större

[Keba]

Bäst för ljudet? Vem vet. Snyggt? Ja.

Ja, vem vet vad som är bäst för ljudet.

[Keba]

Keba
Du får en topp offaxis vid 2kHz, har du kunnat lista ut vad den beror på?
Jag tror iof det kan bero på en olycklig placering av diskanten.
Hur ser kurvan ut utan smoothing?

Jag har hunnit supa bort rådata, så jag kan inte visa utan smoothing, men skillnaden var ganska liten. Smoothingen tog bara bort lite smått på några tiondels dB.
Toppen ligger i mellanregitrets område, och man kan se den om man mäter på det för sig. Så mellanregistret är boven, mer vet jag inte. Jag har funderat på placeringen, men det är lite knepigt att kolla. Sen har jag funderat på om det kan vara någon resonans i lådan bakom mellanreg. Jag har fyllt den med dämpull, men det kanske är nåt där ändå. Sen har jag kunnat konstatera att det är ganska trångt i hålet som den sitter i. Kanske kan det bli en resonans där. Jag funderar på att ta raspen och göra hålet större innåt för att se om det ändrar något.

Och så kan det ju vara miken... Jag måste hitta en kalibrerad mik så jag vet vad jag mäter.

[skrutten]

Höjning offaxis kan bero på baffelbredd, men även placeringen på baffeln samt delningsfiltert.
Dessutom så verkar det som om ngt i din mätuppställning ställer till det.
Jag tänker på diskant mätningen.
Mäter du direkt från ljudkort utan effektsteg?
Har du återkopplat mätsignalen på så vis att ev. fel kan korrigeras av sw.

[Keba]

Detta är närfältmätningar på diskanten dels moterad i baffeln och dels fritt. Övre grafen är fritt. Avstånd 18mm(blå), 50mm(röd) och 100mm(svart). Jag har testat att simulera fritt monterad diskant med Edge också. Edge säger att det ska vara dippar vid 5300 och 10500Hz. Tittar man på graferna ser man tydligt att det blir en dipp vid 5300Hz för en fritt monterad diskant. Någon dipp vid 10500Hz kan man ju inte se vid fri montering, men det finns istället en topp då diskanten är i baffeln.
Kurvan faller också extra fort under 2000Hz utan baffeln, precis som Edge förutsäger.
Delningfiltret är med i mätningen, men jag hade denna typiska puckel förut också när jag mätte utan filter.

Men det är ju klart märkligt med en höjning med över 6dB för området 10-12 kHz jämfört med 3kHz. Något fel är det med mina mätningar, det är jag säker på.

[Keba]

Höjning offaxis kan bero på baffelbredd, men även placeringen på baffeln samt delningsfiltert.
Dessutom så verkar det som om ngt i din mätuppställning ställer till det.
Jag tänker på diskant mätningen.
Mäter du direkt från ljudkort utan effektsteg?
Har du återkopplat mätsignalen på så vis att ev. fel kan korrigeras av sw.

Jag har kopplat in återkoppling via ena kanalen på ljudkortet, och använder en integrerad förstärkare att driva högtalaren när jag mäter.
Har funderat på om det möjligen blir fel på återkopplingen, jag är inte säker på om minusutgången på förstärkaren är jord eller inte.
Kan jag ha problem med felaktig jordreferens?

[skrutten]

Märligt detta, när jag mäter med sw så blir det nästan alltid som i databladen man känner igen signaturen åtminstone.
Jag har en ombyggd mixer och en mic från behringer samt ett cambridge P500 som mätslutsteg. Slutsteget har jag dock utanför återkopplingsloopen. Jag har ingen dosa eller speciell sladd när jag mäter frekvensgång, detta är möjligt eftersom P500:an har dubbla uppsättningar lågnivå ingångar som är parallellade.
Fungerar pulsmätningarna för dig?

[Keba]

Nu slutar jag dagens mekande med en onaxismätning.
Upptäckte ett fel iaf: Jag
Man ska inte sitta för nära miken man mäter med.
Pulsmätningen går bra, och jag ställer andra markören strax innan de stora reflexerna kommer.
Hur lågt i frekvens kan de gateade mätningarna gå?
Jag har gjort ett basfilter och börjat spela lite musik, och tonkurvan faller definitivt inte av som grafen visar. Röster låter riktigt bra faktiskt tycker jag.
Basen är blurrig, men jag saknar fortfarande en impedanskorrigering som jag räknat med. Simulering visar att det blir ganska konstig frekvenkurva för låga frekvenser utan den. Var får man tag i en spole på 80mH och 20ohm i sthm?

[Keba]

Att bygga en Helmholtz-resonator, hur svårt kan det vara egentligen

Jag har hållit på med att pilla på basdelen ett tag och försökt ändra på avstämmingen. Jag har gjort en massa mätningar med mikrofon i lådan. Mätningarna ger dock inte alls de resultat jag hade förväntat mig. Toppen hamnar vid mycket lägre frekvens än teoretiskt, och påverkas förvånansvärt (för mig iaf) lite av portlängd.

Men jag har nu en ide om vad problemet kan vara. Porten sitter i ena änden av en 1,2m låda. Om man vill ha resonans vid 30Hz så blir våglängden 11,4m. Sträckan port-lådtopp-port blir alltså 0,2 våglängder. Uppenbarligen är lådan inte längre liten i förhållande till våglängd. Hur kraftigt kan detta påverka resonansen? Är det någon som har en kommentar innan jag gör en ny portöppning mitt på lådan istället?

[Keba]

Så ser det ut nu. Mätningen är gjord med mikrofon i lådan. Kurvan är inte kompenserad för detta, så en lutning på -12dB/oktav är alltså rak tonkurva.
Om man jämför med 100Hz så har högtalaren alltså tappat ca 2dB vid 50Hz. Detta verkar ju rimligt med tanke på rumsförstärkningen. Men sen tappar den 11dB ner till 25Hz. Jag hade tänkt mig att ungefär 5 hade varit lagom kompensation för rummet.

Detta är med nya basportar mitt på lådan baktill isf en längst ned. Att flytta basporten gav ändå en klar förbättring.

Så nu tror jag det är dags att inse att två p25rex inte funkar i en låda av denna storlek. Det måste vara en ännu större låda för att det ska funka. De har nog för svag motor för att driva lådan att svänga tillräckligt starkt vid låga frekvenser.

Det finns några olika alternativ här:
1. Köpa bättre basar. Nja, jag har ingen lust att lägga en massa pengar till på detta proj.
2. Större låda, Nä, de är redan tillräckligt skrymmande.
3. Plocka bort en bas. Ja, så får det nog bli. Nästa mätning ska jag testa om det inte går att få till tonkurvan med bara en bas i lådan. Blir det för mycket bas får jag väl minska lådan lite. Men först och främst testa hur det blir med bara en bas i befintlig låda.

[Svante]

Så ser det ut nu. Mätningen är gjord med mikrofon i lådan. Kurvan är inte kompenserad för detta, så en lutning på -12dB/oktav är alltså rak tonkurva.

Hmm, jag har inte läst hela tråden, men detta ser nästan ut som om det vore en sluten låda med fc = 50 Hz, ungefär. Sen faller den med 12 dB/oktav ner till kanske 25 Hz. Jag gissar att fh är ungefär 25 Hz och att det är för lågt för lådvolym och element.

Kan du posta dimensionerna på låda och port så att vi kan kolla (ber om ursäkt om du har skrivit det tidigare). Elementdata vore bra också.

Du skulle kunna prova att svepa med tombstone också, den kan tilta kurvan med 12 dB/oktav åt dig.

[Keba]

Hmm, jag har inte läst hela tråden, men detta ser nästan ut som om det vore en sluten låda med fc = 50 Hz, ungefär. Sen faller den med 12 dB/oktav ner till kanske 25 Hz. Jag gissar att fh är ungefär 25 Hz och att det är för lågt för lådvolym och element.

Kan du posta dimensionerna på låda och port så att vi kan kolla (ber om ursäkt om du har skrivit det tidigare). Elementdata vore bra också.

Du skulle kunna prova att svepa med tombstone också, den kan tilta kurvan med 12 dB/oktav åt dig.

55Hz matchar den övre impedanstoppen. Den undre landade på ca 20Hz.
Lådan är ca 135liter, port 2st, 70mm diam. längd 15cm.
Enligt seas per element:
Vas = 157 liter
qts = 0,44
kolvyta = 350 cm2
fs = 27 Hz (men jag får den snarare till 32Hz när jag mäter impedans)
force factor = 8,5 N/A ( = Bl ?)
mm = 34g (+4gram luft i baffel)

Kan det vara läckage i lådan som gör att den inte verkar svänga ordentligt? Jag testade med kortare portar, men skillnaden blir bara att de lägsta frekvenserna blir ännu svagare. Jag får inte toppen att bli högre om jag inte flyttar den ända upp till 50Hz. Kan man ta reda på om det är stora förluster i lådan genom att jämföra mätning med ett eller två baselement?

[Svante]

Hmm..

Jag får inte till det. Om jag ska få trycket i lådan att se ut som din kurva, med de parametrar som ditt element och låda har måste jag lägga till ett högpassfilter på 40 Hz, Q=0,5. Kan det vara så att mikrofonen har dålig lågfrekvensgång? Det skulle kunna ge precis en sån filterverkan.

Lådtrycket, simulerat med ett aktivt högpassfilter enl ovan:

[Keba]

Hmm..

Jag får inte till det. Om jag ska få trycket i lådan att se ut som din kurva, med de parametrar som ditt element och låda har måste jag lägga till ett högpassfilter på 40 Hz, Q=0,5. Kan det vara så att mikrofonen har dålig lågfrekvensgång? Det skulle kunna ge precis en sån filterverkan.

Vad händer om man har stora förluster i lådan? Kan man simulera ett läckage?

Mikrofonen kan ju vara kass. Den verkar ju bete sig dåligt i diskanten också. Eller så kan det vara mikrofonförstärkaren som har hyss för sig. Tyvärr kommer jag inte på något sätt att testa. Men det tydliga knät som blir vid ca 50Hz blir kvar hur jag än mäter, så någonting är skumt.

[Svante]

En sak till som slår mig: Hur starkt spelar du? Nivån inuti en 135 liters högtalarlåda vid 40 Hz är är 44 dB starkare än på 1m håll. Till detta kommer att örat är relativt okänsligt för låga frekvenser, och sammantaget innebär det att det är väldigt lätt att överstyra mikrofonen även om det inte låter särskilt starkt. Det duger inte att tro att det inte är överstyrt, intuitionen räcker inte särskilt långt.

Prova om det är överstyrt genom att titta på signalen med oscilloskop eller med en spektralanalys. Hmm, fast du mäter med nån MLS-variant, väl? Då blir det svårt att kolla om det är överstyrt, prova med en sinusgenerator och spektralanalys, tex tone och rtsect via min signatur.

Vad är det för mikrofon? Märke/modell?

[Svante]

Vad händer om man har stora förluster i lådan? Kan man simulera ett läckage?

Stora förluster... Nja det ser inte ut så. Läckage tror jag inte heller på, om det inte är nåt katastrofstort hål. Jag menar, basreflexröret är ju et rätt saftig läcka jämfört med det mesta...

[Keba]

Jag spelar inte så värst starkt. Men det är ju svårt förstås att ange någon nivå. Jag kan kolla med oscilloskop om det distar mycket, men jag tror inte det.

Mikrofonen är en ECM8000 Behringer. Den bör iaf inte ha hp-filter inbyggt , för den är ju gjord att mäta med.

Däremot är jag lite misstänksam på mikförst. Den är ju egentligen en mixer, den kanske kan ha ett hpfilter om det är tänkt att man ska ha den för sång tex.

Ett experiment jag tror kan vara bra är att mäta mellanregister
i närfält. Den har med lådan en resonansfrekvens över 100Hz. Man kanske kan se om det fortfarande finns en brytpunkt vid ca 50Hz. Det skulle ju tyda på problem med mätningen.

[Keba]

Vad händer om man har stora förluster i lådan? Kan man simulera ett läckage?

Stora förluster... Nja det ser inte ut så. Läckage tror jag inte heller på, om det inte är nåt katastrofstort hål. Jag menar, basreflexröret är ju et rätt saftig läcka jämfört med det mesta...

Det är ju sant förstås, jag tänkte om resnonsen kunde dämpas ut av friktionen när den passerar ett litet hål.

Jag testade förresten med lite kortare rör, reonans i lådan vid ca 30Hz.
Då kan man tydligt se (och känna) att membranen nästan slutar röra på sig vid 30Hz. Vid högre och lägre frekv. rör det sig tydligt mer. Nu är väl inte hörslen ett optmalt mätverktyg, men jag tycker det låter starkare vid 30Hz än 35 eller 25Hz. Men sånt kan ju bero på rummet också. Man känner hur det blåser vid rörmynningen iaf.
Men det mäter fortfarande lika skumt...

[Svante]

Jag spelar inte så värst starkt. Men det är ju svårt förstås att ange någon nivå. Jag kan kolla med oscilloskop om det distar mycket, men jag tror inte det.

Mm, min erfarenhet av att mäta inuti lådan är att man måste ha koll på nivån. Det överstyr ruskigt lätt och mäter man med MLS ed så är överstyrning ruskigt svårt att se. Det vara knappt hörbart utanför lådan. Kolla med ett sinussvep. Nivån blir som högst vid helmholtz.

Mikrofonen är en ECM8000 Behringer. Den bör iaf inte ha hp-filter inbyggt , för den är ju gjord att mäta med.

Ja, den borde inte vara problemet om den inte överstyr. Den kan kanske tappa någon dB vid 20 Hz, men detta är ju värre.

Däremot är jag lite misstänksam på mikförst. Den är ju egentligen en mixer, den kanske kan ha ett hpfilter om det är tänkt att man ska ha den för sång tex.

Tänkbart, ja. Vad är det för mixer?

Ett experiment jag tror kan vara bra är att mäta mellanregister
i närfält. Den har med lådan en resonansfrekvens över 100Hz. Man kanske kan se om det fortfarande finns en brytpunkt vid ca 50Hz. Det skulle ju tyda på problem med mätningen.

Mm, go keba, go.

[Svante]

Det är ju sant förstås, jag tänkte om resnonsen kunde dämpas ut av friktionen när den passerar ett litet hål.

Nej, det ger inte så här stora fel.

Jag testade förresten med lite kortare rör, reonans i lådan vid ca 30Hz.
Då kan man tydligt se (och känna) att membranen nästan slutar röra på sig vid 30Hz. Vid högre och lägre frekv. rör det sig tydligt mer. Nu är väl inte hörslen ett optmalt mätverktyg, men jag tycker det låter starkare vid 30Hz än 35 eller 25Hz. Men sånt kan ju bero på rummet också. Man känner hur det blåser vid rörmynningen iaf.
Men det mäter fortfarande lika skumt...

Hmm, om det blåser ur rörmynningen under mätningen spelar du definitivt för starkt. Kan du inte prova att dra ner nivån löjligt lågt och se om kurvan blir annorlunda? Så lågt att den nästan drunknar i bakgrundsbruset.

[Keba]

Ett experiment jag tror kan vara bra är att mäta mellanregister
i närfält. Den har med lådan en resonansfrekvens över 100Hz. Man kanske kan se om det fortfarande finns en brytpunkt vid ca 50Hz. Det skulle ju tyda på problem med mätningen.

Mm, go keba, go.

Fixat!


Detta ser ju bra ut Det verkar inte vara min mätrigg som krånglar med frekvensgången iaf. Kurvan faller ju snällt med samma lutning både över och under 50Hz. Lite oroligt längst ned, men överlag ser det bra ut. Nu törs jag nog lita lite mer på mätningarna.

Nästa steg blir att kolla att jag inte överstyr.

[Keba]

Nu så. Mätt med mikrofon i låda och kollat att det inte blir överstyrning med oscilloskop. Jag har korrigerat med 12dB/oktav.

Hmm... Det ser ju precis ut som en sluten låda, resonansfrekvens 55Hz ca. Lite lustigt. Nästa experiment ska bli med en bas, det andra hålet övertäckt. Är det ungefär 6dB ökning vid lådresonansen man bör få då relativt de högre frekvenserna vid tex 100Hz? Jag kommer fram till denna siffra genom att det blir dubbelt så hög ström genom ett element jämfört med två, och då borde det ju krävas dubbla trycket i lådan för att styva upp membranet helt. Tänker jag rätt?

[Svante]

Ah, nu ser jag... Blindstyre är vad jag är, du hade ju två element...

Då blir det så här:



Rätt likt dina mätningar, får jag säga.

Blindstyre 2: du hade ju två basreflexrör också. Det gjorde inte så stor skillnad (lådan är ju "nästan sluten") men jag har ändrat bilden nu iaf.

[Svante]

Nästa experiment ska bli med en bas, det andra hålet övertäckt. Är det ungefär 6dB ökning vid lådresonansen man bör få då relativt de högre frekvenserna vid tex 100Hz? Jag kommer fram till denna siffra genom att det blir dubbelt så hög ström genom ett element jämfört med två, och då borde det ju krävas dubbla trycket i lådan för att styva upp membranet helt. Tänker jag rätt?

Med ett element blir det som blå kurvan nedan (röda kurvan förutsätter elementen i serie, därav minskningen på 6 dB vid högre frekvenser relativt förra bilden, där de satt i parallell). Och visst blir det 6 dB vid fh, men jag förstår inte hur du resonerar...



Edit: heldragen kurva = tonkurva på 1 m avstånd halvrymd, streckade är trycket inuti lådan, båda matas med 2,83 V.

Blindstyre 2 även här: du hade ju två basreflexrör också. Det gjorde inte så stor skillnad (lådan är ju "nästan sluten") men jag har ändrat bilden nu iaf.

[Keba]

Med ett element blir det som blå kurvan nedan (röda kurvan förutsätter elementen i serie, därav minskningen på 6 dB vid högre frekvenser relativt förra bilden, där de satt i parallell). Och visst blir det 6 dB vid fh, men jag förstår inte hur du resonerar...

Aha! Tack Svante! Nu börjar jag förstå.
Mitt resonemang är: Antag att det inte blir några förluster i lådan. Vid
fb kommer den då svängningen i lådan att öka tills trycket gör att membranet inte kan röra sig alls. Kraften som membranet utövar på luften i lådan är prop. mot strömmen. Eftersom rörelsen blir oändligt liten så kan man ju bortse både från massa och fjädring i membranet. Och då blir ju trycket i lådan vid fb proportionellt mot strömmen i talspolen.
Eller annorlunda: P = konst * B*I*L / S. B=fältstyrka, I ström, S membranyta, L = trådlängd totalt i talspolen/spolarna. Två element ger dubbla S och dubbla L. I dubblas med bara ett element, alltså dubbla trycket.

[Svante]

Med ett element blir det som blå kurvan nedan (röda kurvan förutsätter elementen i serie, därav minskningen på 6 dB vid högre frekvenser relativt förra bilden, där de satt i parallell). Och visst blir det 6 dB vid fh, men jag förstår inte hur du resonerar...

Aha! Tack Svante! Nu börjar jag förstå.
Mitt resonemang är: Antag att det inte blir några förluster i lådan. Vid
fb kommer den då svängningen i lådan att öka tills trycket gör att membranet inte kan röra sig alls. Kraften som membranet utövar på luften i lådan är prop. mot strömmen. Eftersom rörelsen blir oändligt liten så kan man ju bortse både från massa och fjädring i membranet. Och då blir ju trycket i lådan vid fb proportionellt mot strömmen i talspolen.
Eller annorlunda: P = konst * B*I*L / S. B=fältstyrka, I ström, S membranyta, L = trådlängd totalt i talspolen/spolarna. Två element ger dubbla S och dubbla L. I dubblas med bara ett element, alltså dubbla trycket.

Ah, ja förstås. Så kan man se det. Jag hakade mig på uttrycket "styva upp" för vid helmholtzresonansen ser ju lådan inte en fjädring utan en resistans, som visserligen är väldigt stor, men inte "styv" (utan "seg").

[Keba]

Svante, vad händer förresten om man dämpar elementet? Jag har läst att man kan dämpa med något form av dämpmaterial fästat på basens baksida. Kan man använda båda basarna då? Vad för slags material kan vara lämpligt?

[Keba]

Svante, vad händer förresten om man dämpar elementet? Jag har läst att man kan dämpa med något form av dämpmaterial fästat på basens baksida. Kan man använda båda basarna då? Vad för slags material kan vara lämpligt?

Lite otydligt kanske. Det jag vill åstadkomma är en tonkurva som faller mjukt, -3dB@50Hz, -8dB@25Hz. Det är vad jag kom fram till skulle bli lagomt för att kompensera för stödet från golv, vägg och tak.
Och så hoppas jag kunna minska impedanstoppen vid 55Hz så att det går att göra filter enklare. Om kurvan fortsätter luta upp lite när frekvensen går över 100Hz gör inte så mycket, det kan jag nog fixa med filtret. Men att ta bort en topp vid 55Hz där det dessutom är en impedanstopp är svårt. Med alla rimliga filterkomponenter blir det snarare ännu mer topp och det låter inte alls bra.

[Svante]

Jadå, det går åtminstone i princip. Sätter man en korg med dämpmaterial på baksidan av elementet, som luften tvingas "pysa" igenom så blir effekten samma som om elementets Qms hade varit lägre. Det ger den gröna kurvan i grafen nedan (Qts=0,25 i stället för 0,44). Impedanskurvorna är lite osäkra eftersom du inte har uppgett vad Re har för värde, men trenden är iaf riktig.



Detta med en korg på baksidan av elementet var ett vanligare grepp förr i världen och det lär sitta en sån i åtminstone någon Carlssonhögtalare. Det är mer ovanligt numera eftersom elementen har kraftigare motor och därmed ett lägre Qes, det brukar helt enkelt inte behövas. Det ska också innebära vissa problem men distorsion och det kan vara svårt att få dämpmaterialet att sitta still.

[Keba]

Topp! Den gröna kurvan ser ju ut som något som går att forma med ett rimligt filter till det jag vill få till. Den röda (och även den blå ovan) verkar betydligt mer besvärliga. Så jag ska definitivt testa att dämpa membranen.
Det är lurigt att få fast det bara. Synd att korgen inte består av perforerad plåt, den har ju så stora hål så man kan ju inte bara pressa ngt löst emot. Då kommer det att lägga sig mot membranet. Jag funderar på att limma fast ett tyg på korgen och sen pressa mer dämpning mot det.
Eller så sätter man dämpningen på utsidan. Jag skulle kunna köpa ett galler på biltema och klistra filt på insidan av det. Det skulle kunna funka. Blir iofs kanske lite större volym mellan membran och dämpning men kanske värt ett försök. Jag gillar annorlunda lösningar

[i]

Föreslår myggnät.