Line array sub ?

[I-or]

Det vore kul att se simuleringar av RCF LF15X401 i en kavitetsvolym om 95 liter med I-ors hemliga Matlab-skript. Hur blir resultet i frifält med ett xmax på 9,5 mm och toppenbra port?

Nä, du vill bara veta vilka prestanda som du skulle få och tänker i alla fall inte bygga basmodulen.

Spoiler:

Visa

Naturligtvis ser man helt enkelt till att porten eller portarna inte ger någon allvarlig begränsning genom korrekt utformning.

[I-or]

Däremot tänker jag bjuda på en utvikning angående verkningsgrad eftersom detta är av principiellt intresse. Vi väljer SB-1L och låter den erhålla en kavitetsvolym om 95 l, 150 l och 200 l med konstant avstämningsfrekvens (knappt 23 Hz). Sedan lägger vi för jämförelsens skull till även slutna versioner med samma volym:

SB-1L_efficiency.png (33.63 KiB) Visad 16006 gånger

Värdena gäller i frifält.

Som synes är skillnaden mycket stor, där basreflexlådorna är betydligt effektivare, d.v.s. kräver mindre förstärkareffekt för en given ljudtrycksnivå. I samtliga fall är det dock väldigt lite elektrisk effekt som omvandlas till akustisk dito, mindre än 3,5 % och över större delen av frekvensområdet bara några promille. Resten av den inmatade effekten blir förstås värme. Om någon undrar varför basreflexlådorna är effektivare även under avstämningsfrekvensen en bra bit ned i infraområdet så är det faktiskt så även om man i praktiken inte kan använda dem där eftersom förskjutningen inte räcker till. Det framgår även hur man med en större kavitetsvolym för basreflexlådorna inte slösar lika mycket verkningsgrad för oanvändbara infrafrekvenser.

En annan sak att hålla i minnet är att man vinner 8 (!) gånger i verkningsgrad i lågfrekvensområdet p.g.a. ökad strålningsresistans om man placerar basmodulen i ett hörn istället för att låta den flyga omkring som jag gör i simuleringarna.

Man bör således alltid se till att basmodulen hamnar i ett hörn om det är möjligt. Frekvensgångsojämnheterna löser man med ekvalisering.

[Zappa]

Det vore kul att se simuleringar av RCF LF15X401 i en kavitetsvolym om 95 liter med I-ors hemliga Matlab-skript. Hur blir resultet i frifält med ett xmax på 9,5 mm och toppenbra port?

Nä, du vill bara veta vilka prestanda som du skulle få och tänker i alla fall inte bygga basmodulen.

Spoiler:

Visa

Naturligtvis ser man helt enkelt till att porten eller portarna inte ger någon allvarlig begränsning genom korrekt utformning.

Jag tänkte att du redan har simulerat detta eftersom du nämnde att dina resultat skiljer sig från mina. Även om jag själv inte bygger den basmodulen så kan eventuellt din simulering inspira till att andra bygger en sådan och får stor glädje av den. Det vore väldigt kul tycker jag! Eller så visar din simulering rentav att den inte bör byggas, vilket är värdefull information det med. Tack för alla simuleringar hittills!

[I-or]

Det behövs dock ingen ny simulering. Om du tar ditt resultat och förutsätter en optimalt utformad port så har du samma resultat som jag skulle få fram undantaget den 6 dB lägre nivån. Det tillför dock ur ett helhetsperspektiv inte så mycket att porten som i din simulering klarar högre ljudtrycksnivåer än konen, varför porten möjligen inte behöver optimeras riktigt lika långt.

En superoptimerad port kan dock vara att föredra av andra skäl som minimering av brusgenerering vid medelhöga till höga ljudtrycksnivåer (till skillnad från fullständig överstyrning som i simuleringsresultaten ovan), men det är tveksamt om detta leder till särskilt stora förbättringar annat än med speciellt utvalt programmaterial.

[Zappa]

Okej, tack för informationen.

[jonasz]

Så förutom att linjesubbar ser coolt ut, är det det bästa sättet att uppnå välljud i basområdet eller finns det smartare sätt att placera t ex 12-16 st baselement om målet är naturlig nyanserad bas?

[I-or]

Om målet är nyanserad bas (d.v.s. jämn frekvensgång) i en väldefinierad lyssningsposition eller ett mindre lyssningsområde så är det ett mycket bra och praktiskt alternativ.

Om man vill ha nyanserad bas över ett större lyssningsområde så bör man sprida ut källorna även om detta kostar en hel del ljudtryckskapacitet.

[jonasz]

Ja i mitt fall är det en position jag eq'ar för så då får det bli några torn. En fråga till, är det bäst att ha alla subbar i främre hörnen eller ska/bör man utnyttja bakre hörn också? I så fall, ska man ha lite högre nivå i de fämre subbarna för att uppleva att basen kommer framifrån?

[I-or]

Om du har många torn eller mer konventionella lådor så är det bäst att placera dem nära varandra om du bara är ute efter optimala egenskaper i en position eller ett litet område. Spridda källor ger jämnare frekvensgång i rummet på bekostnad av olika faslägen för ljudtrycksbidragen från de olika källorna, vilket kostar kapacitet.

Det är dock ofta så att man med många basmoduler även har överkapacitet, varför man då med fördel kan utöka lyssningsområdet om så bara för att man ibland rör sig i rummet. I det fallet kan man även placera basmoduler i de bakre hörnen. Utnivån ska dock vara densamma, då man inte hör riktning i rum under ca 100 Hz (och ibland ännu högre).

Med fler än en basmodul börjar man lämpligen med att, förutsatt att möjligheten finns, ställa den relativa fördröjningen så att ljudtrycksnivån maximeras under ca 50 Hz. OBS, fördröjningarna handlar aldrig om motsvarande fysiska avstånd utan om akustisk effektivitet, där rumsreflektionerna blir avgörande.

Slutligen ekvaliserar man. På detta sätt får man ut maximum ur systemet.

[jonasz]

Tack I-or för utförligt svar!

[Johan_Lindroos]

Om du har många torn eller mer konventionella lådor så är det bäst att placera dem nära varandra om du bara är ute efter optimala egenskaper i en position eller ett litet område. Spridda källor ger jämnare frekvensgång i rummet på bekostnad av olika faslägen för ljudtrycksbidragen från de olika källorna, vilket kostar kapacitet.

Det är dock ofta så att man med många basmoduler även har överkapacitet, varför man då med fördel kan utöka lyssningsområdet om så bara för att man ibland rör sig i rummet. I det fallet kan man även placera basmoduler i de bakre hörnen. Utnivån ska dock vara densamma, då man inte hör riktning i rum under ca 100 Hz (och ibland ännu högre).

Med fler än en basmodul börjar man lämpligen med att, förutsatt att möjligheten finns, ställa den relativa fördröjningen så att ljudtrycksnivån maximeras under ca 50 Hz. OBS, fördröjningarna handlar aldrig om motsvarande fysiska avstånd utan om akustisk effektivitet, där rumsreflektionerna blir avgörande.

Slutligen ekvaliserar man. På detta sätt får man ut maximum ur systemet.

"Optimalt" är att ta i väl mycket, anser jag. Betänk problemet med antiresonans där nodlinje går längs människans sagittalplan vilket lätt kan uppstå beroende på olyckligt valda placeringar såsom exempelvis hörnplacering av basmodul och lyssningsplats längs en mittlinje av rummet. Sådana ger väldigt hög hörbarhet till det dåliga (positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra, och vice versa). Vid utförande av frekvenskurvevariation ger det än värre hörbarhet. Här kan man med fördel placera ljudkällorna på fler strategiskt valda platser för undvikande av problemet.

[petersteindl]

Om du har många torn eller mer konventionella lådor så är det bäst att placera dem nära varandra om du bara är ute efter optimala egenskaper i en position eller ett litet område. Spridda källor ger jämnare frekvensgång i rummet på bekostnad av olika faslägen för ljudtrycksbidragen från de olika källorna, vilket kostar kapacitet.

Det är dock ofta så att man med många basmoduler även har överkapacitet, varför man då med fördel kan utöka lyssningsområdet om så bara för att man ibland rör sig i rummet. I det fallet kan man även placera basmoduler i de bakre hörnen. Utnivån ska dock vara densamma, då man inte hör riktning i rum under ca 100 Hz (och ibland ännu högre).

Med fler än en basmodul börjar man lämpligen med att, förutsatt att möjligheten finns, ställa den relativa fördröjningen så att ljudtrycksnivån maximeras under ca 50 Hz. OBS, fördröjningarna handlar aldrig om motsvarande fysiska avstånd utan om akustisk effektivitet, där rumsreflektionerna blir avgörande.

Slutligen ekvaliserar man. På detta sätt får man ut maximum ur systemet.

"Optimalt" är att ta i väl mycket, anser jag. Betänk problemet med antiresonans där nodlinje går längs människans sagittalplan vilket lätt kan uppstå beroende på olyckligt valda placeringar såsom exempelvis hörnplacering av basmodul och lyssningsplats längs en mittlinje av rummet. Sådana ger väldigt hög hörbarhet till det dåliga (positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra, och vice versa). Vid utförande av frekvenskurvevariation ger det än värre hörbarhet. Här kan man med fördel placera ljudkällorna på fler strategiskt valda platser för undvikande av problemet.

Jag har blåmarkerat vissa delar av din text. Skulle gärna vilja ha lite förtydliganden.
Vad menar du med negativt ljudtryck? Är det exempelvis minus 10 dB? D v s under hörseltröskeln vid 1000 Hz. Tror inte du menar det. Eller menar du att det skulle vara ett slags ännu lägre tryck än vacuum? Tror inte du menar det heller.

Problemet är att jag inte vet vad du menar då du skriver negativt ljudtryck.

Man skulle kunna tänka sig att du på en sinuston menar att positivt ljudtryck är momentant tryck över atmosfärstrycket, medans negativt tryck skulle momentant vara strax under atmosfärstrycket. I mitten skulle det i så fall råda atmosfärstryck momentant sett och på respektive trumhinna skulle det momentant i så fall kunna vara positivt/högre tryck respektive negativt/lägre tryck än atmosfärstrycket i Pascal räknat. Jag undrar om du verkligen menar det?
Eller menar du att man skulle kunna få tryckmax på ena örat och tryckmin på andra örat och då under 200 - 100 Hz? Men du kanske menar något annat?

Med antiresonans, menar du ett nollställe på grund av destruktiv interferens?

Säg att avståndet mellan öronen är +/- 10 cm från mittlinjen i rummet om man har sagittalplanet på mittlinjen. Det blir totalt 20 cm differens. Basmodulen har ett LP-filter vid 100-200 Hz. Hel våglängd blir 3,4 meter till 1,7 meter.
Halva våglängden är 1,7 m(100 Hz) till 0,85 m(200 Hz). Avståndet från konstruktiv interferens kontra destruktiv interferens vid 200 Hz är 85 cm. Pratar man fasskillnad mellan öronen d v s 20 cm, så blir det max 40 grader vid 200 Hz. Men, är det verkligen intressanta siffror ur hörbarhetssynpunkt. Hörseln är inte en detektor av momentanvärde på tryck. Hörseln registrerar tryck i rms och envelop.

Hörseln likriktar en sinus och då blir allt tryck på den positiva planhalvan.

Menar du något annat?

Det optimala direktljudet från en woofer är med hörnplacering och där konstruktiv interferens råder d v s i fas. Detta kan liknas vid frifält under en viss tid innan reflexer uppstår och innan stående vågor med påföljande rumsresonanser.

MvH
Peter

[I-or]

"Optimalt" är att ta i väl mycket, anser jag. Betänk problemet med antiresonans där nodlinje går längs människans sagittalplan vilket lätt kan uppstå beroende på olyckligt valda placeringar såsom exempelvis hörnplacering av basmodul och lyssningsplats längs en mittlinje av rummet. Sådana ger väldigt hög hörbarhet till det dåliga (positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra, och vice versa). Vid utförande av frekvenskurvevariation ger det än värre hörbarhet. Här kan man med fördel placera ljudkällorna på fler strategiskt valda platser för undvikande av problemet.

Ja, så kan det förstås bli om man bara tittar på en mod. Saken är dock den att det finns massor av överlagrade moder i rummet och att fasskillnaden mellan trumhinnorna under 100 Hz i praktiken aldrig blir 180 grader. Med ett helt symmetriskt rum och med basmoduler i båda de främre (eller bakre) hörnen så kan förstås situationen överhuvudtaget inte uppstå eftersom trumhinnorna registrerar exakt samma ljudtryck p.g.a. symmetri.

Om vi däremot tänker oss värstafallet med bara en basmodul i ett av hörnen och med en lyssnare placerad exakt på centrumlinjen i rummet så kan det se ut på nedanstående sätt med bidrag från samtliga moder för 3 olika rumsstorlekar och 4 olika uppställningar, där man i simuleringarna spelar både på "längden" och "bredden":

eardrum phase.png (22.27 KiB) Visad 15879 gånger

Som synes är maximal relativ fasvinkel mellan trumhinnorna inte mer än 75 grader. (Den lila kurvan är lite intressant med faskasten runt knappa 76 Hz som beror på att det handlar om ett kvadratiskt rum.)

Dock kan nivåskillnaden mellan trumhinnorna vara ganska irriterande med en olycklig uppställning och det är nog vad du egentligen är ute efter:

eardrum level.png (21.24 KiB) Visad 15879 gånger

För två av uppställningarna ser vi en stor nivåskillnad mellan trumhinnorna, men kom ihåg att vi för den lila kurvan vid 76 Hz i praktiken skulle ha 3 källor aktiva med en delningsfrekvens om 80 Hz, vilket skulle jämna ut skillnaden betydligt och att bandbredden dessutom är extremt smal. Endast en av fyra uppställningar leder alltså till påtagliga problem även i värstafallet.

Som nämndes ovan kan man dock bara erhålla problem med en asymmetrisk uppställning, t.ex. via endast en källa eller ett asymmetriskt rum. Med ett asymmetriskt rum är det dock mycket osannolikt att ljudtrycksnivåskillnaden mellan vänster och höger trumhinna blir så påtaglig att den stör eftersom det förutsätts att vi har minst två källpositioner i mitt inlägg ovan.

(För den som undrar varför det överhuvudtaget blir ljudtrycksskillnader mellan trumhinnorna för så långa våglängder som det handlar om här så handlar det om en ren rumseffekt via det modala ljudfältet. I frifält svänger ljudvågorna lätt runt huvudet så att ljudtrycket blir praktiskt sett identiskt för båda öronen. Dessutom bör man känna till att jag har använt mig av ett rejält stort simulerat huvud med likaledes stort avstånd mellan trumhinnorna för att inte framstå som snål. Mitt eget avstånd mellan trumhinnorna ger något mindre skillnader än ovan.)

[petersteindl]

"Optimalt" är att ta i väl mycket, anser jag. Betänk problemet med antiresonans där nodlinje går längs människans sagittalplan vilket lätt kan uppstå beroende på olyckligt valda placeringar såsom exempelvis hörnplacering av basmodul och lyssningsplats längs en mittlinje av rummet. Sådana ger väldigt hög hörbarhet till det dåliga (positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra, och vice versa). Vid utförande av frekvenskurvevariation ger det än värre hörbarhet. Här kan man med fördel placera ljudkällorna på fler strategiskt valda platser för undvikande av problemet.

Ja, så kan det förstås bli om man bara tittar på en mod. Saken är dock den att det finns massor av överlagrade moder i rummet och att fasskillnaden mellan trumhinnorna under 100 Hz i praktiken aldrig blir 180 grader. Med ett helt symmetriskt rum och med basmoduler i båda de främre (eller bakre) hörnen så kan förstås situationen överhuvudtaget inte uppstå eftersom trumhinnorna registrerar exakt samma ljudtryck p.g.a. symmetri.

Om vi däremot tänker oss värstafallet med bara en basmodul i ett av hörnen och med en lyssnare placerad på centrumlinjen i rummet så kan det se ut på nedanstående sätt med bidrag från samtliga moder för 3 olika rumsstorlekar och 4 olika uppställningar, där man spelar både på "längden" och "bredden":

eardrum phase.png

Som synes är maximal relativ fasvinkel mellan trumhinnorna inte mer än 75 grader. (Den lila kurvan är lite intressant med faskasten runt knappa 76 Hz som beror på att det handlar om ett kvadratiskt rum.)

Dock kan nivåskillnaden mellan trumhinnorna vara ganska irriterande med en olycklig uppställning och det är nog vad du egentligen är ute efter:

eardrum level.png

För två av uppställningarna ser vi en stor nivåskillnad mellan trumhinnorna, men kom ihåg att vi för den lila kurvan vid 76 Hz i praktiken skulle ha 3 källor aktiva med en delningsfrekvens om 80 Hz, vilket skulle jämna ut skillnaden betydligt och att bandbredden dessutom är extremt smal. Endast en av fyra uppställningar leder alltså till påtagliga problem även i värstafallet.

Som nämndes ovan kan man dock bara erhålla problem med en asymmetrisk uppställning, t.ex. via endast en källa eller ett asymmetriskt rum. Med ett asymmetriskt rum är det dock mycket osannolikt att ljudtrycksnivåskillnaden mellan vänster och höger trumhinna blir så påtaglig att den stör eftersom det förutsätts att vi har minst två källpositioner i mitt inlägg ovan.

(För den som undrar varför det överhuvudtaget blir ljudtrycksskillnader mellan trumhinnorna för så långa våglängder som det handlar om här så handlar det om en ren rumseffekt via det modala ljudfältet. I frifält svänger ljudvågorna lätt runt huvudet så att ljudtrycket blir praktiskt sett identiskt för båda öronen.)

Ja, det var så jag förstod kriteriet, d v s som den text jag markerat i blått, att man har 2 hörnplacerade basar, 1 i höger hörn respektive 1 i vänster hörn. Nivån in i basarna skall vara ungefär lika.

Intressanta simuleringar. Det är första gången jag ser sådana kurvor. Den andra simuleringen och den blå kurvan är intressant. Det betyder att ena örat får 10 dB starkare signal än andra örat vid 58 Hz, medans det andra örat får 10 dB starkare signal än ena örat vid 48 Hz. Det skulle i så fall vara ett språng differensmässigt mellan öronen på 20 dB vid 48 Hz kontra 58 Hz och det med 20 cm mätavstånd kring mittlinjen på rummet om det är det du simulerat. Detta ser inte ut som någon simulering på rumsresonanser under 100 Hz som jag sett tidigare. Jag jämför då med sådana enkla beräkningar man ser med röda och blå volymer i rum som syns vid resonanser i rum.

Exempelvis: https://amcoustics.com/tools/amroc?l=500&w=500&h=250&re=DIN%2018041%20-%20Speech

Själv kör jag alltid med jämna antalet basar, 2 eller 4 st, och symmetrisk uppställning i rummet och kommer fortsättningsvis köra så. Jag har provat med 3 basar och med 5 basar och det funkar inte i mina öron och inte mätmässigt heller. Varken lilltroll eller jag eller vi båda har fått till det med udda basar.

[I-or]

Ja, så blir det sällan. Det är alltså en sällsynt usel eller olycklig uppställning i ett rum om (5 3,7 2,4) m med källan i en position (0,45 0,25 0,3) m och mottagaren i (3,3 1,85+/-0,07 1) m (d.v.s. 14 cm mellan trumhinnorna, vilket är något mer än normalt). Så här ser frekvensgången för positionerna ut:

bad setup.png (22.04 KiB) Visad 15825 gånger

Förvånansvärt stora skillnader ca 45-60 Hz trots det mycket korta avståndet mellan mottagarpositionerna. Skälet är att det är mycket få moder som exciteras och därför bidrar just här. Jag har många gånger tidigare varit inne på att det är fördelaktigt av många skäl att excitera så många moder som möjligt. Om man flyttar mottarpositionerna 0,7 m längre ifrån källan, d.v.s. till (4 1,85+/-0,07 1) m så ser det ut så här:

less bad setup.png (22.48 KiB) Visad 15825 gånger

Som synes handlar det nu endast om maximalt 3-4 dB skillnad under 100 Hz.

Liknande, men något mindre tydliga, effekter förekommer dock inte sällan i rum om man letar upp dem och med sinusar kan man höra dem, men detektering med musiksignaler är en helt annan sak. Smalbandigheten medför normalt att hörbarheten närmar sig noll med musiksignaler.

Tilläggas bör även att man i praktiken inte får ett lika jämnt reflektionsmönster som i simuleringarna ovan p.g.a. möbler och irregulariteter från dörrar, fönster, olika väggmaterial o.s.v., så frekvensgången förändras en del. Detta medför att knepiga frekvensområden flyttar på sig något i frekvensled, men de försvinner inte.

Med basmoduler placerade t.ex. i rummets två främre hörn så blir risken för problem enligt det översta diagrammet mycket liten i praktiken. I ett rum med fullständig symmetri kan det inte ens uppstå och även om det via asymmetri blir en viss skillnad mellan ljudtrycken vid trumhinnorna så jämnas denna ut av de olika bidragen från de båda källorna.

[Zappa]

I-or, skulle det funka att göra bastornen i 12 mm MDF men med yttermåtten 200 x 40 x 16 cm istället? För den som vill ha ett slutsteg i smidigt format och utan fläkt kan nog den här apparaten vara ett alternativ till Crown XLS 2502:

https://vtvamplifier.com/product/vtv-amplifier-monoblock-hypex-ucd2k-ucd2000-amplifier-2000w/

[I-or]

Ja, men man måste sätta förstyvningar på 40 cm-väggarna. Dessutom bör lådan vara något större för att uppnå erforderlig kavitetsvolym.

För övrigt verkar det som att fläktarna i Crown XLS 2502 (eller systermodellerna) i praktiken inte stör i lyssningspositionen eftersom de sällan går igång och dessutom är ovanligt tysta.

[Zappa]

Ja, men man måste sätta förstyvningar på 40 cm-väggarna. Dessutom bör lådan vara något större för att uppnå erforderlig kavitetsvolym.

För övrigt verkar det som att fläktarna i Crown XLS 2502 (eller systermodellerna) i praktiken inte stör i lyssningspositionen eftersom de sällan går igång och dessutom är relativt tysta.

Funkar det att göra 40 cm-väggarna tjockare, säg 24 mm, istället för förstyvningar?

[petersteindl]

Ja, så blir det sällan. Det är alltså en sällsynt usel eller olycklig uppställning i ett rum om (5 3,7 2,4) m med källan i en position (0,45 0,25 0,3) m och mottagaren i (3,3 1,85+/-0,07 1) m (d.v.s. 14 cm mellan trumhinnorna, vilket är något mer än normalt). Så här ser frekvensgången för positionerna ut:

bad setup.png

Förvånansvärt stora skillnader ca 45-60 Hz trots det mycket korta avståndet mellan mottagarpositionerna. Skälet är att det är mycket få moder som exciteras och därför bidrar just här. Jag har många gånger tidigare varit inne på att det är fördelaktigt av många skäl att excitera så många moder som möjligt. Om man flyttar mottarpositionerna 0,7 m längre ifrån källan, d.v.s. till (4 1,85+/-0,07 1) m så ser det ut så här:

less bad setup.png

Som synes handlar det nu endast om maximalt 3-4 dB skillnad under 100 Hz.

Liknande, men något mindre tydliga, effekter förekommer dock inte sällan i rum om man letar upp dem och med sinusar kan man höra dem, men detektering med musiksignaler är en helt annan sak. Smalbandigheten medför normalt att hörbarheten närmar sig noll med musiksignaler.

Tilläggas bör även att man i praktiken inte får ett lika jämnt reflektionsmönster som i simuleringarna ovan p.g.a. möbler och irregulariteter från dörrar, fönster, olika väggmaterial o.s.v., så frekvensgången förändras en del. Detta medför att knepiga frekvensområden flyttar på sig något i frekvensled, men de försvinner inte.

Med basmoduler placerade t.ex. i rummets två främre hörn så blir risken för problem enligt det översta diagrammet mycket liten i praktiken. I ett rum med fullständig symmetri kan det inte ens uppstå och även om det via asymmetri blir en viss skillnad mellan ljudtrycken vid trumhinnorna så jämnas denna ut av de olika bidragen från de båda källorna.

Kanon, I-or. Det var ju ganska klart att diskrepansen mellan öronen måste synas i frekvensgången på respektive mätposition. Jag saknade frekvensgångskurvorna i respektive mätpunkt i ditt första inlägg.

I bad setup, så iakttar jag följande. I frekvens lägsta rumsresonans är 34 Hz. Det stämmer med 5 meter längd på rummet och halvvågsresonans mellan kortväggarna.

Då blir det resonanser på heltalsmultiplar (1, 2, 3, osv) och nollställen/antiresonanser på (1,5 , 2,5 , 3,5 , osv).

Resonanser blir då på frekvenserna 34 Hz, 68 Hz, 102 Hz.
Nollställen blir då på frekvenserna 51 Hz, 85 Hz, 119 Hz. 51 Hz är den frekvens som ligger i skärningen mellan blå och röd kurva. Man kan också se att röd kurva har extra tillskott där blå kurva har min och vice versa. Det gör den stora diskrepansen/differensen mellan mätpunkterna.

Det är detta man kan skönja i kurvorna.
Samma mönster kan ställas upp på rumsresonanserna mellan långväggarna. Då adderas några resonanser och mellan tak och golv.

Jag har då en frågeställning och undrar om du skulle kunna lägga in kurvan för centrumpunkten mellan öronen d v s (3,3 1,85 1) m som mätposition.
Det skulle vara intressant att se.
Respektive tillskott bör då bli minimala eller inget alls och 51 Hz bör bli åtskilligt mindre i nivå.
Man kanske skulle kunna lägga in den kurvan som grön kurva så att det blir 3 kurvor på samma "papper".

MvH
Peter

[Johan_Lindroos]

Låt mig backa banden en smula. Det var nedanstående jag kommenterade högre upp som jag inte tyckte var så optimalt.

Om du har många torn eller mer konventionella lådor så är det bäst att placera dem nära varandra om du bara är ute efter optimala egenskaper i en position eller ett litet område. Spridda källor ger jämnare frekvensgång i rummet på bekostnad av olika faslägen för ljudtrycksbidragen från de olika källorna, vilket kostar kapacitet.

...

Som jag uppfattade tyckte du här att det var optimalt att placera hela högen av basmoduler nära varandra. I många andra inlägg förespråkar du hörnplacering (vilket jag håller med om är bra). Kanske drog jag då en felaktig slutsats att du därmed föreslår placera hela högen av basmoduler i ett av hörnen. Eller?

I fallet att någon har enbart en enda basmodul brukar jag råda att personen inte bör placera den i något av hörnen om lyssningsplatsen i centrerad i rummet då det skapar de hörbara problem jag nämnt högre upp. I sådana situationer brukar jag förslå en placering mer mitt på vid högtalarväggen men lite åt ena eller andra hållet (man kan förslå annat också beroende på hur rummet ser ut och var lyssningsplatsen är).

Men skit samma vi fortästter nedan.

"Optimalt" är att ta i väl mycket, anser jag. Betänk problemet med antiresonans där nodlinje går längs människans sagittalplan vilket lätt kan uppstå beroende på olyckligt valda placeringar såsom exempelvis hörnplacering av basmodul och lyssningsplats längs en mittlinje av rummet. Sådana ger väldigt hög hörbarhet till det dåliga (positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra, och vice versa). Vid utförande av frekvenskurvevariation ger det än värre hörbarhet. Här kan man med fördel placera ljudkällorna på fler strategiskt valda platser för undvikande av problemet.

Ja, så kan det förstås bli om man bara tittar på en mod. Saken är dock den att det finns massor av överlagrade moder i rummet och att fasskillnaden mellan trumhinnorna under 100 Hz i praktiken aldrig blir 180 grader. Med ett helt symmetriskt rum och med basmoduler i båda de främre (eller bakre) hörnen så kan förstås situationen överhuvudtaget inte uppstå eftersom trumhinnorna registrerar exakt samma ljudtryck p.g.a. symmetri.

Om vi däremot tänker oss värstafallet med bara en basmodul i ett av hörnen och med en lyssnare placerad exakt på centrumlinjen i rummet så kan det se ut på nedanstående sätt med bidrag från samtliga moder för 3 olika rumsstorlekar och 4 olika uppställningar, där man i simuleringarna spelar både på "längden" och "bredden":

eardrum phase.png

Som synes är maximal relativ fasvinkel mellan trumhinnorna inte mer än 75 grader. (Den lila kurvan är lite intressant med faskasten runt knappa 76 Hz som beror på att det handlar om ett kvadratiskt rum.)

Dock kan nivåskillnaden mellan trumhinnorna vara ganska irriterande med en olycklig uppställning och det är nog vad du egentligen är ute efter:

eardrum level.png

För två av uppställningarna ser vi en stor nivåskillnad mellan trumhinnorna, men kom ihåg att vi för den lila kurvan vid 76 Hz i praktiken skulle ha 3 källor aktiva med en delningsfrekvens om 80 Hz, vilket skulle jämna ut skillnaden betydligt och att bandbredden dessutom är extremt smal. Endast en av fyra uppställningar leder alltså till påtagliga problem även i värstafallet.

Som nämndes ovan kan man dock bara erhålla problem med en asymmetrisk uppställning, t.ex. via endast en källa eller ett asymmetriskt rum. Med ett asymmetriskt rum är det dock mycket osannolikt att ljudtrycksnivåskillnaden mellan vänster och höger trumhinna blir så påtaglig att den stör eftersom det förutsätts att vi har minst två källpositioner i mitt inlägg ovan.

(För den som undrar varför det överhuvudtaget blir ljudtrycksskillnader mellan trumhinnorna för så långa våglängder som det handlar om här så handlar det om en ren rumseffekt via det modala ljudfältet. I frifält svänger ljudvågorna lätt runt huvudet så att ljudtrycket blir praktiskt sett identiskt för båda öronen. Dessutom bör man känna till att jag har använt mig av ett rejält stort simulerat huvud med likaledes stort avstånd mellan trumhinnorna för att inte framstå som snål. Mitt eget avstånd mellan trumhinnorna ger något mindre skillnader än ovan.)

Det synes som du trots allt påpekar att det är bättre med utspridda ljudkällor, då kan vi vara överens då! Det vill säga det var inte optimalt att klustra basmodulerna på en plats.

Sedan är dina beräknade kurvor intressanta. Däremot är jag inte övertygad om din tolkning att det är nivåskillnaden som ger hörbarhet och inte faskastet mellan öronen. Exemplet känns lite för hypotetiskt, alternativt att jag inte är övertygad om att simuleringen stämmer. För mig är det väldigt störande med exempelsituationen jag nämnde ovan. Det blir hög hörbarhet även om frekvensgångsdippen är väldigt smal. Det låter ungefär som när man kopplar ena högtalaren med motsatt polaritet och lyssnar mittemellan, dock med specialfallet att det uppträder i ett mindre frekvensområde, men det kan definitivt enkelt höras när man råkar spela viss musik, och det låter då som att man får "hål i huvudet". Jag tror mer på att det är fasdifferensen vid respektive öra som ger hörbarhetseffekten. Om det sedan egentligen är på grund av nivådifferens må vara hänt, jag kan inte ge mer bevis för mitt påstående. Det gäller att inte vara tjockskallig.

[Johan_Lindroos]

Om du har många torn eller mer konventionella lådor så är det bäst att placera dem nära varandra om du bara är ute efter optimala egenskaper i en position eller ett litet område. Spridda källor ger jämnare frekvensgång i rummet på bekostnad av olika faslägen för ljudtrycksbidragen från de olika källorna, vilket kostar kapacitet.

Det är dock ofta så att man med många basmoduler även har överkapacitet, varför man då med fördel kan utöka lyssningsområdet om så bara för att man ibland rör sig i rummet. I det fallet kan man även placera basmoduler i de bakre hörnen. Utnivån ska dock vara densamma, då man inte hör riktning i rum under ca 100 Hz (och ibland ännu högre).

Med fler än en basmodul börjar man lämpligen med att, förutsatt att möjligheten finns, ställa den relativa fördröjningen så att ljudtrycksnivån maximeras under ca 50 Hz. OBS, fördröjningarna handlar aldrig om motsvarande fysiska avstånd utan om akustisk effektivitet, där rumsreflektionerna blir avgörande.

Slutligen ekvaliserar man. På detta sätt får man ut maximum ur systemet.

"Optimalt" är att ta i väl mycket, anser jag. Betänk problemet med antiresonans där nodlinje går längs människans sagittalplan vilket lätt kan uppstå beroende på olyckligt valda placeringar såsom exempelvis hörnplacering av basmodul och lyssningsplats längs en mittlinje av rummet. Sådana ger väldigt hög hörbarhet till det dåliga (positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra, och vice versa). Vid utförande av frekvenskurvevariation ger det än värre hörbarhet. Här kan man med fördel placera ljudkällorna på fler strategiskt valda platser för undvikande av problemet.

Jag har blåmarkerat vissa delar av din text. Skulle gärna vilja ha lite förtydliganden.
Vad menar du med negativt ljudtryck? Är det exempelvis minus 10 dB? D v s under hörseltröskeln vid 1000 Hz. Tror inte du menar det. Eller menar du att det skulle vara ett slags ännu lägre tryck än vacuum? Tror inte du menar det heller.

Problemet är att jag inte vet vad du menar då du skriver negativt ljudtryck.

Man skulle kunna tänka sig att du på en sinuston menar att positivt ljudtryck är momentant tryck över atmosfärstrycket, medans negativt tryck skulle momentant vara strax under atmosfärstrycket. I mitten skulle det i så fall råda atmosfärstryck momentant sett och på respektive trumhinna skulle det momentant i så fall kunna vara positivt/högre tryck respektive negativt/lägre tryck än atmosfärstrycket i Pascal räknat. Jag undrar om du verkligen menar det?
Eller menar du att man skulle kunna få tryckmax på ena örat och tryckmin på andra örat och då under 200 - 100 Hz? Men du kanske menar något annat?

Med antiresonans, menar du ett nollställe på grund av destruktiv interferens?

Säg att avståndet mellan öronen är +/- 10 cm från mittlinjen i rummet om man har sagittalplanet på mittlinjen. Det blir totalt 20 cm differens. Basmodulen har ett LP-filter vid 100-200 Hz. Hel våglängd blir 3,4 meter till 1,7 meter.
Halva våglängden är 1,7 m(100 Hz) till 0,85 m(200 Hz). Avståndet från konstruktiv interferens kontra destruktiv interferens vid 200 Hz är 85 cm. Pratar man fasskillnad mellan öronen d v s 20 cm, så blir det max 40 grader vid 200 Hz. Men, är det verkligen intressanta siffror ur hörbarhetssynpunkt. Hörseln är inte en detektor av momentanvärde på tryck. Hörseln registrerar tryck i rms och envelop.

Hörseln likriktar en sinus och då blir allt tryck på den positiva planhalvan.

Menar du något annat?

Det optimala direktljudet från en woofer är med hörnplacering och där konstruktiv interferens råder d v s i fas. Detta kan liknas vid frifält under en viss tid innan reflexer uppstår och innan stående vågor med påföljande rumsresonanser.

MvH
Peter

När jag skrev "positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra[/color], och vice versa" trodde jag att läsaren skulle förstå att det ena stunden var positivt ljudtryck vid ena örat och negativt vid det andra för att i nästa ögonblick vara tvärtom, d.v.s. momentant ljudtryck.

Din uträkning på fasfel stämmer inte alls då mitt exempel inte handlar om en enda propagerande ljudvåg.

Du skrev även en fråga:

"Med antiresonans, menar du ett nollställe på grund av destruktiv interferens?"

Ja.
Antiresonans är vedertaget begrepp inom t.ex. modalanalysen. Man kan se det i frekvenssvarsfunktionen som en kraftig smal dipp i amplituddomänen.

[I-or]

När det gäller simuleringsresultatens trovärdighet så har Matlabskriptet använts yrkesmässigt i närmare 30 år i många olika sammanhang (inte bara för rum utan också diverse akustiska kaviteter) och har visat sig överensstämma väl både med andra beräkningsresultat och mätresultat.

Jag påstår ej att alla ljudtrycksskillnader mellan trumhinnorna är extremt smalbandiga, utan i en olycklig uppställning kan det handla om fasskillnader om ca 40-75 grader över ca 1/7 oktav, vilket tydligt framgår i simuleringsresultaten ovan. För att ta reda på hur stor hörbarheten av detta är skapade jag ljudfiler som avlyssnades i hörlurar och redan vid fasskillnader över sådär 40 grader börjar en märkbar ut-ur-huvudet-känsla att uppstå. Detta i kombination med nivåskillnader mellan trumhinnorna om 5-10 dB över ca 1/4 oktav kan definitivt leda till hörbarhet med musiksignaler. Man bör komma ihåg att konstigheter i intrycket inte bara kan komma från fasskillnader mellan trumhinnorna, utan även från det faktum att ljudkällan via nivåskillnader tycks flytta sig från vänster till höger sida över några tonsteg på t.ex. en elbas.

Dock är detta ett extremfall och med majoriteten av uppställningar blir det inte på det sättet vare sig i simuleringar eller i verkligheten. Jag har naturligtvis inte bara simulerat detta utan genom åren även provat många olika uppställningar i olika rum. Hörbarheten kan ibland vara relativt hög med en sinus just i problemområdet, men minskar påtagligt eller försvinner helt med musiksignaler, precis som jag skrev ovan. Den samlade vetenskapen tycks för övrigt vara av samma uppfattning och ger inte dessa relativt begränsade problem någon uppmärksamhet alls vad jag har kunnat se. Möjligen är du extra känslig för fenomenet.

Sammanfattningsvis kan man påstå att när man bara har en basmodul så är det oftast fördelaktigt att placera den i ett hörn, men att man under vissa förutsättningar bör placera den nära mitten av högtalarväggen. En stor mängd simuleringar visar att detta beror på rumsdimensionerna, graden av symmetri i uppställning och rum, om man spelar på längden eller bredden i rummet och hur långt ifrån bakväggen som man sitter. Det är dock inte alltför svårt att prova vad som fungerar bäst.

Med många basmoduler är det också så som jag skrev ovan, d.v.s. att man i praktiken nästan alltid har överkapacitet och då kan man lika gärna utnyttja denna för att skapa ett stort lyssningsområde i rummet (förutsatt att man kan hantera de ganska omfattande möbleringstekniska problemen). För den som mest är ute efter ljudtryckskapacitet i lyssningspositionen är det dock bäst att dela alla basmoduler lika mellan rummets två främre hörn.

(Ekvalisering är som vanligt en självklar förutsättning i alla sammanhang.)

[I-or]

Funkar det att göra 40 cm-väggarna tjockare, säg 24 mm, istället för förstyvningar?

Ja, det fungerar också.

[eljulio]

Går det att simulera fram bäst placering i säg mitt rum för basmodul? Inte för att jag har så många alternativ kanske, egentligen bara ett och det är där den står, men det vore ju ändå kul att veta.

[Zappa]

Funkar det att göra 40 cm-väggarna tjockare, säg 24 mm, istället för förstyvningar?

Ja, det fungerar också.

Fint, räcker det rentav med att bara göra baffeln 24 mm och låta baksidan vara 12 mm? Med en tjockare baffel går det att försänka elementen vilket blir elegantare och lådan är fortfarande mycket lätt att bygga.

För övrigt blir den totala membranytan med 12 stycken Reckhorn D-250 betydligt större än med två 21-tums basar!

[RogerGustavsson]

Med tanke på att baksidan utgör den största ytan skulle jag göra den styvare med stag. Att man gör framsidan tjockare är väl mera för att det ska finnas något att fästa elementen i eller om de ska försänkas?

[Zappa]

Med tanke på att baksidan utgör den största ytan skulle jag göra den styvare med stag. Att man gör framsidan tjockare är väl mera för att det ska finnas något att fästa elementen i eller om de ska försänkas?

Ja, möjligen är det både enklare och effektivare med stag trots allt.

[I-or]

Med MDF behöver man 24 mm tjocklek både bak och fram. För baffeln beror det mest på försänkningen eftersom elementkorgarna tillför en hel del styvhet. Om man bara vill ha strukturresonansfrihet över sådär 150 Hz, vilket är mer än tillräckligt för en brant LP-filtrering med en brytfrekvens om 80 Hz, så blir kraven på lådan inte särskilt höga.

[I-or]

Går det att simulera fram bäst placering i säg mitt rum för basmodul? Inte för att jag har så många alternativ kanske, egentligen bara ett och det är där den står, men det vore ju ändå kul att veta.

Ditt rum är L-format och kräver därför mer avancerade och tungrodda metoder som FEM. Jag har dock tittat på L-formade rum tidigare och just "centralytterhörnet", där jag tror att du har basmodulen idag, är generellt sett den bästa positionen.

[eljulio]

Går det att simulera fram bäst placering i säg mitt rum för basmodul? Inte för att jag har så många alternativ kanske, egentligen bara ett och det är där den står, men det vore ju ändå kul att veta.

Ditt rum är L-format och kräver därför mer avancerade och tungrodda metoder som FEM. Jag har dock tittat på L-formade rum tidigare och just "centralytterhörnet", där jag tror att du har basmodulen idag, är generellt sett den bästa positionen.

Det stämmer bra. Jag kan ta en bild och mäta, men den är placerad en knapp meter från hörnet.