Om allt annat är lika - är mer verksam yta bättre?

[martinsson]

En rätt enkel men högst akademisk fråga då det i verkligheten oftast inte blir lika när man skalar upp den verksamma ytan, bland annat känslighet och spridning påverkas, möjligen även distortionen sett till ett givet ljudtryck.

Men vad händer mer? Händer något mer?

Är den kopplande, eller verksamma ytan hos högtalare betydelsefull även i anda avseenden?

[Kraniet]

Min upplevelse är att större verksam yta ger en annan taktil upplevelse.
Men eftersom jag aldrig gjort ett test där allt annat är lika så vet jag förstås inte vad den känslan kommer utav.
En större yta "kopplar" väl dock till den omgivande luften på ett annat sätt? Kanske är det så att det är denna "koppling" som är annorlunda?

För min egen del har jag dock kommit fram till att en enkel 7" bas är för lite för att ge den där känslan. Minst dubbla 6,5-7" eller enkel 8" (dvs minst ca 220cm2 yta) verkar krävas för att den där "rätta känslan" ska uppstå i midbasen.

[BellsnWhistles]

Min upplevelse är att större verksam yta ger en annan taktil upplevelse.
Men eftersom jag aldrig gjort ett test där allt annat är lika så vet jag förstås inte vad den känslan kommer utav.
En större yta "kopplar" väl dock till den omgivande luften på ett annat sätt? Kanske är det så att det är denna "koppling" som är annorlunda?

För min egen del har jag dock kommit fram till att en enkel 7" bas är för lite för att ge den där känslan. Minst dubbla 6,5-7" eller enkel 8" (dvs minst ca 220cm2 yta) verkar krävas för att den där "rätta känslan" ska uppstå i midbasen.

Jag har precis samma erfarenhet/känsla men vill gärna veta mer om detta.
Ett exempel är konsterter med stora pa-system, ofta så spelas det ju lite allmän trivselmusik på låg volym när själva konserten är över och publiken går, och vid sådana tillfällen har jag noterat att man "känner" vilken kraft systemet har, det upplevs inte alls som låg bakgrundsmusik trots låg ljudvolym. Kan det vara samma sak, väldigt stor konyta?

[I-or]

Så länge som vågtalet ka < 1 arbetar högtalaren under samma akustiska betingelser. Annorlunda uttryckt är det först när våglängden är kortare än konens omkrets som man börjar se förändringar här. Detta betyder att ett 1"-element kopplar till den omgivande luften på samma sätt som ett 12"-element upp till ca 400 Hz.

Vad gäller "känsla" i mellanbasen, så handlar det enbart om ljudtrycksnivå och distorsion (ett större element genererar dock lägre Doppler-distorsion (FM-distorsion) i kraft av lägre vibrationshastighet, men denna distorsionsform har visat sig ha låg hörbarhet).

I praktiken gäller det enkla sambandet att större element medför högre ljudtrycksnivåer för en given distorsion, varför upplevelsen blir mer taktil.

[martinsson]

Min upplevelse är helt i linje med andras så här långt, mer yta ger mer känsla, det låter mäktigare och känns redan på en upplevd låg nivå, så frågan är kanske fortfarande giltig, händer något mer?

[Kraniet]

Så länge som vågtalet ka < 1 arbetar högtalaren under samma akustiska betingelser. Annorlunda uttryckt är det först när våglängden är kortare än konens omkrets som man börjar se förändringar här. Detta betyder att ett 1"-element kopplar till den omgivande luften på samma sätt som ett 12"-element upp till ca 400 Hz.

Vad gäller "känsla" i mellanbasen, så handlar det enbart om ljudtrycksnivå och distorsion (ett större element genererar dock lägre Doppler-distorsion (FM-distorsion) i kraft av lägre vibrationshastighet, men denna distorsionsform har visat sig ha låg hörbarhet).

I praktiken gäller det enkla sambandet att större element medför högre ljudtrycksnivåer för en given distorsion, varför upplevelsen blir mer taktil.

Men är det frånvaron av dist du menar ger den känslan?

Min upplevelse är att större element ger annan känsla även då ljudtrycket är konstant.
Dvs 8">7">5" osv vid samma ljudtryck.

[I-or]

Ja, frånvaron av distorsion ger mer "tryck" i ljudet. Redan 3 % THD gör att man klart märkbart tappar slagkraft i topparna. Vid 10 % andratonsdistorsion börjar basen att låta direkt "disig" eller "slö". Rent signalmässigt är det självklart eftersom distorsionen plattar till topparna och/eller förskjuter symmetripunkten i tidsplanet (i frekvensplanet syns detta som en förlust av amplitud för grundtonen, vilken dyker upp som nya frekvenskomponenter, d.v.s. distorsion).

Detta är exakt varför stora högtalare med likaledes stora element låter mer "muskulösa" vid en given ljudtrycksnivå. En ekvaliserad mindre högtalare kan producera samma frekvensgång, men inte lika låg distorsion.

[martinsson]

Summering:

Om allt annat är lika är - är mer verksam yta bättre? - Nej, men... frågan är felställd, i verkligehten, vilket är vad som i slutändan räknas, är allt annat inte lika, och där är mer verksam yta bättre.

Frågan kommer från en nyligen utförd övning att få ihop en tvåvägare med 15" bas/mid delad vid ~1kHz till en 1,4" kompressionsdriver monterad på ett 40x60 horn, total "verksam yta" är i det fallet ca 1500cm2 med hornets yta inräknad, och resultatet ljudmässigt var radikalt anorlunda, givet snarlikt omfång och frekvensgång jämfört med en 6,5" stativare.

För området under 1kHz är således den verksamma ytan ~6ggr större, och för området över 1kHz ännu mer, hur upplevelsen skiljde sig kan ju ha med mer än bara yta att göra, men något säger mig att denna skillnad i yta spelade en roll i det hela, men hur exakt vet jag inte.

[I-or]

Mja, egentligen är det större luftpumpningskapacitet som är bättre. Det är fullt möjligt att pumpa lika mycket luft med ett långslagigt 8"-element som med ett kortslagigt 12"-element.

Dock finns det praktiska begränsningar som medför att höga krav på luftpumpningskapacitet och verkningsgrad bara kan uppfyllas av stora element.

Utöver det jag har tagit upp ovan, hur ska ens vår hörsel kunna uppfatta att källan har en större area? Detta är bara möjligt, via riktverkan, när våglängden börjar bli jämförbar med den ljudstrålande ytans dimensioner, vilket inträffar först i mellanregistret för stora baselement. Här blir det naturligtvis skillnad och detta ger definitivt upphov till tydligt hörbara skillnader.

[martinsson]

Deplacementskapacitet kan ju åstadkommas på olika sätt, men jag vill tro att mindre slaglängd alltid är att föredra, dvs mer yta, det låter helt enkelt bättre, speciellt om elementet har ett hyffsat brett område att hantera.

Exempelvis, en 15" som hanterar området upp till 1kHz och har 855cm2 versam yta och en linjär slaglängd på 10mm, är jämt och fint i sin frekvensgång och spridning i detta område låter klart annorlunda än en 6,5" med ~135cm2 verksam yta och en linjär slaglängd på 7mm, i övrigt samma, varför, om de båda jobbar inom sina specade gränser för deplacementskapacitet?

Eller hör vi något annat? Något bidrar ju till upplevelsen till fördel för det större elementet, det finns förståss många parametrar som bidrar bortom ytan, men min tanke är att element generellt presterar som bäst ju mindre de behöver röra på sig.

[I-or]

Så länge som frekvensgång och distorsion är lika, låter det också lika för låga frekvenser. Vår hörsel kan helt enkelt inte uppfatta något annat här.

Purifys lågdistorderande 6,5"-element kan därför, upp till en viss ljudtrycksnivå, prestera en bättre basåtergivning än många 12"-element även när frekvensgången är lika. Från mellanregistret och uppåt kommer dock även spridningen att bli en faktor i det hela.

Från drygt 100 Hz och uppåt kommer även den typiskt sett betydligt större baffelstorleken för en högtalare bestyckad med 15"-element att ha en avgörande inverkan på frekvensgången i lyssningspositionen. Man måste alltid börja med att se till att frekvensgången är lika innan man börjar att diskutera andra möjliga faktorer i det hela. Min erfarenhet är att skillnader i frekvensgången förklarar minst 90 % av alla skillnader som typiska lyssnare uppfattar.

Det är heller inte meningsfullt att, annat än som en grovuppskattning, utgå ifrån specificerat värde för Sd * xmax = Vd, eftersom distorsionen beror av många andra faktorer. Man bör även helst dela 15"-element betydligt lägre än 1 kHz eftersom både membrandistorsion och spridning annars kan utgöra ganska påtagliga problem.

Med detta skrivet är det dock i normalfallet en fördel av både verkningsgradsskäl och distorsionsskäl (dessutom även för att minimera strukturljudsavstrålning från lådan, men detta är en mindre faktor i sammanhanget) att maximera den strålande arean, men detta var som bekant inte vad grundfrågan gällde.

[ChristianAndersson]

Räknas avrullning &/ komprimering som distortion?

Spelar riktverkan in, eller är det först vid linjekällor/array?

[I-or]

I vetenskapliga sammanhang brukar man göra skillnad mellan linjär och olinjär distorsion (förvrängning), d.v.s. i princip skillnad mellan frekvenssvar och harmonisk distorsion. I mer avslappnade sammanhang som hifi är dock distorsion liktydigt med den olinjära varianten, som kan uttryckas som harmonisk distorsion, intermodulationsdistorsion eller något mer esoteriskt mått. Slutligen har man även slumpmässiga störningar att ta hänsyn till, d.v.s. brus i olika former.

Ett system är olinjärt när en t.ex. en fördubbling av insignalen inte leder till en fördubbling av utsignalen. Frekvensgångsavvikelser utgör härmed linjära avvikelser eftersom utsignalen förvisso inte är identisk med insignalen, men fortfarande fördubblas när insignalen fördubblas.

"Avrullning" tillhör området frekvensgång (linjär avvikelse) och utgör därför inte distorsion (olinjär avvikelse) i hifi-sammanhang. Kompression medför dock alltid distorsion eftersom utsignalen trycks ihop.

Om man utgår ifrån att frekvensgången är konstant i lyssningspositionen så spelar riktverkan in över ca 300-500 Hz, när hörseln någorlunda tydligt börjar att diskriminera mellan olika infallsvinklar. Det behöver alltså inte handla om en källa med mycket kraftig riktverkan som t.ex. en linjekälla.

[Bill50x]

Större utstrålande yta, i alla fall när det gäller konelement (inte stora elektrostater alltså) är att ju större uta ju bättre "verklighet". 6" eller mindre duger absolut som monitorer i närfältet, tex vid ett mixerbord eller vid datorn. Men i ett rum av normalstorlek vinner ett (eller flera) 12" element alla dagar i veckan. Framför allt vid lägre volymer. Ett 15" element behöver ju röra sig mycket mindre vid tex 20 Hz än en 6,5" bas (som verkar vara ett vanligt format på små stativare tex). Kanske blir det lägre dist för det större elementet samtidigt som det flyttas mer luft?

Detta har jag luftat tidigare, tycker tex att 2-vägare har det svårare att låta övertygande än 3-4-5-vägare just för att ett större baselement har svårt att täcka upp det frekvensområde som behövs i en tvåvägare. Och diskantelement som går tillräckligt ner för att möta ett störe baselement inte ger samma "tjabang" som ett dedikerat mellanregister kan. Oavsett hur det mäter i en testuppsättning alltså. Det finns ju hörlurar som går spikrakt ner till 20 Hz men inte katten fladdrar byxbenen för det.

Så ja, mer verksam yta är bättre.

/ B

[paa]

Ibland så kan man läsa att stora element har membran vars stora massa ger stora reaktionskrafter och div andre negativa egenskaper.
Andra gånger kan man läsa att stora element har membran som behöver röra sig mindre för att utföra sitt uppdrag, vilket ger div positiva egenskaper.
Jag tror problemet behöver analyseras djupare än så för att erhålla verklig kunskap!

[Bill50x]

Ibland så kan man läsa att stora element har membran vars stora massa ger stora reaktionskrafter och div andre negativa egenskaper.
Andra gånger kan man läsa att stora element har membran som behöver röra sig mindre för att utföra sitt uppdrag, vilket ger div positiva egenskaper.

Jomenvisst. Det finns alltid för- och nackdelar med allting. Och i alla fall för mig ger en stor (typ 1 kvm) membranyta i ett par elektrostater någon fördel framför ett rejält konelement. Har bland annat lyssnat på en 24" Harley woofer i en öppen baffel och det var riktigt bra, om än inte särskilt djupt. Har lyssnat på samma element i en 1,6 kubikmeter stor låda i ett Levinsson HQD-system och det lät riktigt bra.

Har vid ett par tillfällen hyrt PA-högtalare med 15" basar för att ha på fest i lite större lokal och även om de inte låter speciellt bra, inte mycket till finlir, så är det en härlig bas och ett riktigt gung i musiken. Något som leksakshögtalare på stativ inte kommer i närheten av.

/ B

[petersteindl]

Ibland så kan man läsa att stora element har membran vars stora massa ger stora reaktionskrafter och div andre negativa egenskaper.
Andra gånger kan man läsa att stora element har membran som behöver röra sig mindre för att utföra sitt uppdrag, vilket ger div positiva egenskaper.

Jomenvisst. Det finns alltid för- och nackdelar med allting. Och i alla fall för mig ger en stor (typ 1 kvm) membranyta i ett par elektrostater någon fördel framför ett rejält konelement. Har bland annat lyssnat på en 24" Harley woofer i en öppen baffel och det var riktigt bra, om än inte särskilt djupt. Här lyssnat på samma element i en 1,6 kubikmeter stor låda i ett Levinsson HQD-system och det lät riktigt bra.

Har vid ett par tillfällen hyrt PA-högtalare med 15" basar för att ha på fest i lite större lokal och även om de inte låter speciellt bra, inte mycket till finlir, så är det en härlig bas och ett riktigt gung i musiken. Något som leksakshögtalare på stativ inte kommer i närheten av.

/ B

Det var Stig Carlsson som dimensionerade dessa baslådor till Mark Levinson.

Mvh
Peter

[I-or]

Återigen, det spelar ingen roll om den luftvolym som förflyttas uppstår genom en liten area med stor förskjutning än om den uppstår genom en stor area med liten förskjutning. För låga frekvenser kopplar den vibrerande ytan till luften på samma sätt oavsett area.

Beroende på val av undre gränsfrekvens, tillgänglig kavitetsvolym, lådprincip och referensverkningsgrad kan man välja att optimera elements egenskaper för antingen stor eller liten area och anpassa slaglängden därefter.

Hartleys 24"-element var förvisso stora, men med dagens mått mycket svagpresterande. Om man studerar företagets marknadsföringsmaterial och patentansökan, får man en ordentlig dos av svammel:
http://www-f9.ijs.si/~margan/Audio/Hartley_brochure.pdf
https://www.pearl-hifi.com/06_Lit_Archive/15_Mfrs_Publications/Hartley/Hartley_Magnetic_Suspension.pdf

[Helmut]

Själv föredrar jag flera mindre element än ett större element med samma yta.
Funderar över varför biografer väljer ett element , bas mellan och diskant?
Besöker man ett konserthus använder alla staplar med högtalare.
Typ Västerås konserthus som jag besökte på eftermiddagen för att avnjuta Pernilla Vahlgren.
"Jo jag tänkte smita i pausen men se det gick inte för man hade skippat pausen".
Gud va hon älskar att höra sin egen röst!
Så här ser Västerås konserthus högtalare ut!
https://www.intersonic.se/vasteras-kons ... tm-system/
Någon som har en förklaring till skillnaden mellan biograf och konserthusens val av högtalare?

[DVD-ai]

Den stora vinsten med mycket konarea är (om den är fördelad på flera element) så kan man sprida ut den på ett fördelaktigt vis i rummet och öka direktiviteten/minska rummets negativa inverkan.
Med mindre störningar från rummet så får man en påtagligt förbättrad taktik känsla.
Detta sedan i kombination med den lägre distorsionen, som du typiskt får om flertalet element delar på arbetet, gör sitt det med och summa summarum är att: mycket konarea vill man ha!

Vid högre frekvenser så blir som sagt resultatet ett lite annat, där kan den ökade derektiviteten upplevas redan med bara med ett större element (eller flera mindre), och vara det som uppskattas.
Då minskar ju åter igen typiskt påverkan från rummet och du får dessutom ner disstortionen mot om du haft bara ett litet element osv...

Jag tror att man kan koka ner det hela till att det är frekvensgång och distortion som är det viktigaste.
Och dessa går att påverka högst påtagligt genom att leka med högtalarnas konyta i kombination med placering relativt ev rum.

[martinsson]

Eftersom frågan jag ställde inledningsvis kan anses besvarad så kanske det är läge att skifta fokuset över till de verkliga aspekterna av större verksam yta, och då inte enbart i basen, vilket är ett intressant ämne.

Förutsatt att man tar spridning och elementets mekaniska beteenden i beaktande, vilket givetvis blir allt mer utmanande med ökad verksam yta, borde man då inte kunna skala upp och få med alla de fördelar som jag tror, erfarenhetsmässigt, kommer med detta.

När man hört en välbalanserad och genomtänkt konstruktion med större verksam yta, säg 15" bas/mid upp till säg 1kHz med en bra kompressionsdriver på ett horn som vid delningen harmonierar med 15" i spridning så är det en helt annan upplevelse än en motsvarande väl genomtänkt lösning av mindre slag, säg 6,5" upp till ~2kHz och en 1" diskant över det, även vid moderata ljudtryck.

För mig är det lite av ett frågetecken varför man ser så få lösningar av den typen eller liknande i samma storlek (eller verksam yta) hos folk som har detta intresse, i handeln kan jag på sätt och vis förstå varför, det är svårsålt, dels pga. kostnad men även estetika aspekter, vilket säkerligen är fallet även hos en del av oss mer dedikerade.

[JM]

Eftersom frågan jag ställde inledningsvis kan anses besvarad så kanske det är läge att skifta fokuset över till de verkliga aspekterna av större verksam yta, och då inte enbart i basen, vilket är ett intressant ämne.

Förutsatt att man tar spridning och elementets mekaniska beteenden i beaktande, vilket givetvis blir allt mer utmanande med ökad verksam yta, borde man då inte kunna skala upp och få med alla de fördelar som jag tror, erfarenhetsmässigt, kommer med detta.

När man hört en välbalanserad och genomtänkt konstruktion med större verksam yta, säg 15" bas/mid upp till säg 1kHz med en bra kompressionsdriver på ett horn som vid delningen harmonierar med 15" i spridning så är det en helt annan upplevelse än en motsvarande väl genomtänkt lösning av mindre slag, säg 6,5" upp till ~2kHz och en 1" diskant över det, även vid moderata ljudtryck.

För mig är det lite av ett frågetecken varför man ser så få lösningar av den typen eller liknande i samma storlek (eller verksam yta) hos folk som har detta intresse, i handeln kan jag på sätt och vis förstå varför, det är svårsålt, dels pga. kostnad men även estetika aspekter, vilket säkerligen är fallet även hos en del av oss mer dedikerade.

Är det någon speciell 15" du tänker på?
Att spridningen avtar upp mot 1000 Hz ser jag som en stor fördel. Mindre högtalare sprider för mycket och skapar för många och förtidiga reflexer. Vilka 15" har tillräckligt låg distorsion klarar en delning vid 1000 Hz?
Hade en gång 5 st SR högtalarlådor från Cirkus i Stockholm med 15" JBL + 15" slavbas + 075 1" JBL kort horn där 15" delades högt 800-1000 Hz. Lådorna gav mycket bättre ljud än JBL L200 och L300 upp till 1000 Hz. Bäst ljud fick jag med 15"+ 15" slavbas + Altec Lansing 511B + 808-8? delat vid 800-1000 Hz.

Således är stor distorsionsfri area att föredra i små rum pga sin uttalade riktverkan och därmed få störande tidiga reflexer.

JM

[martinsson]

Det fall jag hänvisar till gäller en 15" från B&C, 15ndl88, den börjar säkerligen smalna av i sin spridning innan 1kHz, men det handlar ju även om att möta upp något med liknande spridning även om det inte blir 100% och de horn som används över 15" i registret ser ut att kunna hålla nere spridningen lite vid 1kHz även de, så i delningen eller kringområdet borde man inte se ett stort "hack" i DI grafen, det låter i vilket fall helt ok, jag kan desvärre inte erbjuda några mötningar på det så min trovärdighet i detta är nog aningens naggad i kanten.

[Kraniet]

Såhär mäter JBL M2 med bas som delas vid 800 Hz mot hornet


Man kan se att det är lite bekymmer strax före 1 kHz

https://www.audiosciencereview.com/foru ... iew.26051/

[petersteindl]

strax före 1 kHz ser jag som 800-900 Hz.
Säj snarast, mellan 250 Hz och 600 Hz. Det är samma område där direktivitsindex ändras.

MvH
Peter

[DVD-ai]

Eftersom frågan jag ställde inledningsvis kan anses besvarad så kanske det är läge att skifta fokuset över till de verkliga aspekterna av större verksam yta, och då inte enbart i basen, vilket är ett intressant ämne.

Förutsatt att man tar spridning och elementets mekaniska beteenden i beaktande, vilket givetvis blir allt mer utmanande med ökad verksam yta, borde man då inte kunna skala upp och få med alla de fördelar som jag tror, erfarenhetsmässigt, kommer med detta.

När man hört en välbalanserad och genomtänkt konstruktion med större verksam yta, säg 15" bas/mid upp till säg 1kHz med en bra kompressionsdriver på ett horn som vid delningen harmonierar med 15" i spridning så är det en helt annan upplevelse än en motsvarande väl genomtänkt lösning av mindre slag, säg 6,5" upp till ~2kHz och en 1" diskant över det, även vid moderata ljudtryck.

För mig är det lite av ett frågetecken varför man ser så få lösningar av den typen eller liknande i samma storlek (eller verksam yta) hos folk som har detta intresse, i handeln kan jag på sätt och vis förstå varför, det är svårsålt, dels pga. kostnad men även estetika aspekter, vilket säkerligen är fallet även hos en del av oss mer dedikerade.

Man kan ju göra som jag och har flertalet mer rimligt stora element 9" i topparna istället för 15".

[jonasz]

Blir en trevligare, i mitt tycke, direktivitet med 15" än 9". Men allt beror ju på vad man vill åstadkomma eller prioriterar.

[DVD-ai]

Blir en trevligare, i mitt tycke, direktivitet med 15" än 9". Men allt beror ju på vad man vill åstadkomma eller prioriterar.

Men flera 9" kan ha högre direktivitet än 1st 15", så...

Dessa 8st 9" element är i mitt fall endast mellan/middar, från 125Hz och ner så är det 16st 12" som sköter det hela.
Det är alltså inte nere i basen jag pratar om nu

[I-or]

En hög riktverkan kan vara en stor fördel i vissa fall och en lika stor nackdel i andra fall. Om man t.ex. vill reducera inverkan från de första sidoväggsreflektionerna är det bättre att absorbera (eller möjligen diffusera) dessa. En alltför hög horisontell riktverkan ger ofta upphov till ett alltför smalt/ihoptryckt ljudsceneri eller obalanserad klangbalans vid sidan om sötpunkten. En hög vertikal riktverkan optimerad för sittande lyssnare ger stora problem för stående lyssnare.

[DVD-ai]

En hög riktverkan kan vara en stor fördel i vissa fall och en lika stor nackdel i andra fall. Om man t.ex. vill reducera inverkan från de första sidoväggsreflektionerna är det bättre att absorbera (eller möjligen diffusera) dessa. En alltför hög horisontell riktverkan ger ofta upphov till ett alltför smalt/ihoptryckt ljudsceneri eller obalanserad klangbalans vid sidan om sötpunkten. En hög vertikal riktverkan optimerad för sittande lyssnare ger stora problem för stående lyssnare.

Absolut!

I mitt fall så är det ju tak och golv som minimeras och en effekt är att högtalarna låter mer och med dovt ju närmare man kommer dom vid stående lyssning.
Tonalt korrekt tycker jag nog inte dom låter för en man (som 2m lång) står ca 4,5m från.

Detta är en egenskap som jag ändå föredrar då jag upplever att det ger så mycket fördelar.