Portmätning - hur bra är min basreflex?

Hur funkar tekniken bakom bra hifi?

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-07 15:55

Detta är en liten vinkling från följande tråd: viewtopic.php?p=2362226#p2362226

I den andra tråden diskuteras olika portar med varierande tokoptimeringsgrad. Men om man nu har en basreflexport, vilkenportsomhelst, och vill mäta på den, för att säkerställa dess optimeringsgrad (eller frånvaro av densamma), hur går man bäst tillväga?

Och sekundärt, vilka portdimensioneringsresurser finns tillgängliga? Vi känner ju alla till Roozen [1] och Bezzola [2], samt JBL's ganska långa sammanställning.

Men när det gäller vilken hastighet man kan få ut ur porten som funktion av dess diameter, längd, och avstämningsfrekvens, är det ganska tunt med information. Jag har hittat följande sida: https://www.subwoofer-builder.com/port-flares.htm

Det är möjligt att det finns mer i JAES men det har jag inte tillgång till och förmodligen inte större delen av tråden publik heller.

[1] https://www.researchgate.net/publicatio ... l_measures
[2] https://www.comsol.jp/paper/download/67 ... _paper.pdf
[3] https://jahonen.kapsi.fi/Audio/Papers/AES_PortPaper.pdf
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
Calleberg
 
Inlägg: 3749
Blev medlem: 2010-03-06
Ort: Kumla

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav Calleberg » 2026-02-07 16:07

Mjo, och minst lika viktigt, vilken grad av "optimering" är nödvändig. Att alltid dimensionera mot Maxeffekt/Xmax eller andra "Maxima" är ofta dåligt i optimeringshänseende, men snarare regel än undantag i amatörsammanhang.
Easy like a Sunday morning...

Perfect is the enemy of good

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-08 15:07

Absolut!

Ett resultat från första länken ovan:

port velocity.png
port velocity.png (35.11 KiB) Visad 680 gånger


Ovanstående är resultat från test av femton olika portar, med olika tjocklek men alla avstämda till 30 Hz. "Area Ratio" avser här förhållandet mellan innerarea och mynningsarea.

Han har testat vidare och sedan jämfört maximal porthastighet som funktion av avstämningsfrekvens, med konstant tjocklek om 86mm:

Skärmbild 2026-02-08 140438.png
Skärmbild 2026-02-08 140438.png (21.9 KiB) Visad 680 gånger


Vad som nu hade varit vansinnigt intressant är att jämföra en slitsport avstämd till t ex 30 Hz med samma profil som i Bezzola's artikel och motsvarande slitsport med stort höjd/bredd-förhållande.
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 8221
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav I-or » 2026-02-08 15:39

200px-Fantomen-Gohs.png
200px-Fantomen-Gohs.png (50.65 KiB) Visad 667 gånger


I-ors dödskallemärkning utfärdas för ovanstående undersökning, där resultaten visar att felaktigheterna uppenbart är omfattande. T.ex. är det välkänt att gränshastigheten minskar med ökande diameter och inte tvärtom som här och gränshastigheten har heller inte ett så stort frekvensberoende. Antagligen handlar det om en felaktig omräkning från ljudtrycksnivå till partikelhastighet i kombination med mindre väl vald mätutrustning.

Man kan inte beräkna strömstyrkan som U/R och man bör naturligtvis inte använda en ljudnivåmätare från Radio Shack om man vill ha hygglig noggrannhet. Man måste även räkna bort den A- eller C-vägning som ljudnivåmätaren inför och här tycks göken ha snubblat en hel del. Felen staplas på varandra, vilket ger värdelösa resultat.

Även om jag imponeras av ambitionen hos amatörer som lägger ned massor av tid och pengar så blir resultatet tyvärr ändå oftast ren rappakalja som vilseleder andra amatörer.

Att det ska vara så infernaliskt svårt att mäta och räkna rätt.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41461
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav petersteindl » 2026-02-08 16:32

:D

Gällande frågeställningen: Portmätning - hur bra är min basreflex?

I praktiken ser jag det som ett sammansatt problem.

En sak är i en subwoofer, en annan sak är i en tvåvägare där man har att ta hänsyn till frekvensområdet ovanför avstämningsområdet på basreflexporten.

Personligen brukar jag först titta på impedanskurvan kring avstämningen. Ser den bra ut så är nästa steg frekvensgångsmätning på högtalarens frekvensgång i basen under 100 Hz. Stig Carlsson brukade mäta kring hörnet på högtalarlådan där där elementets totala output och portens totala output någorlunda stod i överensstämmelse med varandra.

Då tar jag även hänsyn till Q-värdet som fås i lådan som sluten låda ovanför basreflexavstämningen. Detta gäller framför allt i tvåvägare. Då är det lådans volym och högtalarelementegenskaper som jag optimerar.

Sedan har man portens pipresonans att ta hänsyn till.
Många bäckar små bör optimeras för önskvärt slutresultat.
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-08 20:29

Nu handlar tråden främst om portens prestanda inte dimensionering av systemet som helhet. Men hur står sig äggen här, Peter? Portarna måste nog betecknas som tämligen okonventionella, iallafall om man blundar lite och inte tittar på vissa Larsen-modeller. Hur många m/s klarar en äggport?
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-08 21:28

Låt mig undersöka vad I-or sade ovan för ett ögonblick. Jag hänvisar nu till "Maximizing Performance from Loudspeaker Ports" av Salvatti, Devantier och Button (2002) [1]. Man har jämfört tre stora basmoduler med dubbla 18". Basmodulerna hade olika dimensioneringar av basreflex. Man mätte lufthastigheten i mitten av porten, och kontrollerade när kompression uppstod. Detta räknade man om till Reynolds tal. Trots portarna olika utformning instäder kraftig kompression vid Re = 50k - 100k. Jag citerar artikeln:

... What stands out is that, for the
most part, all three designs show very similar compression
curves at all frequencies tested. All designs seem to hit a
wall near a Reynolds number of about 50 000-100 000.
This number was also confirmed by Vanderkooy [3].


Reynolds tal är:

Re = rho * v * Dh / ny = v * Dh / ny

där v är fluidens hastighet, D är hydraulisk diameter och ny är den kinematiska viskositeten. För ett runt rör är den hydrauliska diametern helt enkelt diametern (för en rektangular port måste den räknas om). ny är ca 1,5 x 10^-5 m2/s för luft. Låt oss nu räkna om vid vilken lufthastighet vi uppnår Re = 50000 resp Re = 100000 för portstorlekarna i länken ovan:

Skärmbild 2026-02-08 202248.png
Skärmbild 2026-02-08 202248.png (3.86 KiB) Visad 565 gånger


Som jämförelse kan man notera att författaren till länken ovan tycker att maximal hastighet är 15, 24, 30 och 38 m/s för 50, 86, 100 och 150 mm port, respektive. Artikeln från JAES är alltså i överensstämmelse med vad som tidigare är sagt (mindre cirkulär port = högre "topphastighet"). Man kan fråga sig vad författaren i länken ovan gjort för att åstadkomma ett rakt motsatt resultat!

Jag vill också försiktigt erinra om att beräkningen ovan endast tar hänsyn till turbulens i porten, inte vid öppningarna. Det finns fler sätt att förstöra en port än att välja en olämplig dimension.

[1] https://pearl-hifi.com/06_Lit_Archive/1 ... _Ports.pdf
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41461
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav petersteindl » 2026-02-08 21:48

jonasp skrev:Nu handlar tråden främst om portens prestanda inte dimensionering av systemet som helhet. Men hur står sig äggen här, Peter? Portarna måste nog betecknas som tämligen okonventionella, iallafall om man blundar lite och inte tittar på vissa Larsen-modeller. Hur många m/s klarar en äggport?


Jag har inte gjort mätningar på max hastighet på portarna i äggen. Däremot tror jag att det kan vara fördel att ha fler portar med mindre tvärsnittsarea per port där den sammanlagda arean är lika med tvärsnittsarean från 1 port och det gäller då runda portar. De skall då ha samma längd. D v s portvolymen är konstant.

Då jag dimensionerade portarna så använde jag Vance Dickasons kokbok för att kolla hur portsystemet blev i praktiken i förhållande till teoretisk beräkning. Det syns i impedanskurvan. Då skriver han att om vissa uppmätta impedanser har visst inbördes förhållande som motsvarar 90% av teoretisk förhållande så skall man vara nöjd. I äggen uppnåddes 99,9%.
D v s impedansminimum är i stort set = högtalarelementets resistans och impedanstopparna var i stort sett som teoretiska värden. Så jag var nöjd. Men jag var lite skakis före mina första impedansmätningar. Med delningsfilter och induktorernas resistans i serie så måste den adderas då man mäter impedanskurva med delningsfilter.

Den slutna lådans resonans d v s ovanför basreflexavstämningen har Q strax under 0,5 d v s kritisk dämpat system.
Mig veterligen är det inte många som har kontroll över den resonansen.
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-08 23:00

petersteindl skrev:D v s impedansminimum är i stort set = högtalarelementets resistans och impedanstopparna var i stort sett som teoretiska värden. Så jag var nöjd. Men jag var lite skakis före mina första impedansmätningar. Med delningsfilter och induktorernas resistans i serie så måste den adderas då man mäter impedanskurva med delningsfilter.


Hur nära Re sadeln i impedanskurvan hamnar är ju beroende av Qp eller portens effektivitet (i brist på ett bättre ord). Dock, desto högre inspänning, desto lägre Qp (generellt), så när du säger att likspänningsresistansen hos elementet var mer eller mindre identisk med sadeln i impedanskurvan undrar jag på vilken nivå du mätte?

Om impedansen i sadeln ska vara identisk med likspänningsmotståndet (Re) hos elementet krävs för övrigt oändligt högt Qp.
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41461
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav petersteindl » 2026-02-09 02:10

Mätutrustningen jag använde har 2 olika nivåmätinställningar för impedansmätning.
Antingen lågnivå som är brukligt, eller en med lite högre nivå. Tiele och Small-parametrar är lågnivåparametrar.
Jag brukar använda den lite högre utnivån. Jag sveper från 4 eller från 5 Hz till 20 kHz eller 40 kHz.
Om resistansen i elementet t.ex. är 3,6 ohm så har impedansen vid sadelpunkten varit kring 3,7 till 3,75 ohm om jag minns rätt. Det är lägre eller närmare Re än vad jag normalt har sett. För mig var det viktigaste att jag hamnade på 99,9% av systemets teoretiska värde i Dickasons ekvationer. Jag hade inte räknat med det. Jag blev lite förvånad och nöjd. Det är tydligen inte vanligt.
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 8221
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav I-or » 2026-02-09 16:50

jonasp skrev:Detta är en liten vinkling från följande tråd: viewtopic.php?p=2362226#p2362226

I den andra tråden diskuteras olika portar med varierande tokoptimeringsgrad. Men om man nu har en basreflexport, vilkenportsomhelst, och vill mäta på den, för att säkerställa dess optimeringsgrad (eller frånvaro av densamma), hur går man bäst tillväga?

Och sekundärt, vilka portdimensioneringsresurser finns tillgängliga? Vi känner ju alla till Roozen [1] och Bezzola [2], samt JBL's ganska långa sammanställning.

Men när det gäller vilken hastighet man kan få ut ur porten som funktion av dess diameter, längd, och avstämningsfrekvens, är det ganska tunt med information. Jag har hittat följande sida: https://www.subwoofer-builder.com/port-flares.htm

Det är möjligt att det finns mer i JAES men det har jag inte tillgång till och förmodligen inte större delen av tråden publik heller.

[1] https://www.researchgate.net/publicatio ... l_measures
[2] https://www.comsol.jp/paper/download/67 ... _paper.pdf
[3] https://jahonen.kapsi.fi/Audio/Papers/AES_PortPaper.pdf


Teorin bakom basreflexkonstruktioner förutsätter laminär strömning och så fort turbulens sätter in faller det linjära systemet ihop. Som vanligt inom strömningsakustik är området extremt komplext och det finns avgjort ingen öppet tillgänglig mjukvara baserad på lumpade parametrar som ens är tillnärmelsevis användbar. Tyvärr finns ingen lätthanterlig metodik heller annat än att hålla sig till den optimala form som beskrivs av Bezzola för cirkulära portar och undertecknad för slitsportar. En överkurslösning skulle dessutom kunna innefatta pipmodsbegränsande åtgärder via lämpligt placerade hål eller membran.

För egen del använder jag mig vid analysen av Reynolds tal (Re) (https://en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_number), Strouhals tal (St) (https://en.wikipedia.org/wiki/Strouhal_number) och framförallt den via Bezzolas metod* FEM-beräknade axiella hastighetsfördelningen i portmynningarna, vilken i kombination med hastighetsamplituden (egentligen Re och St) utgör ett bra mått på risken för rotation av flödet (d.v.s. turbulens).

Ämnet har avhandlats otaliga gånger tidigare, bl.a. här:

viewtopic.php?p=2172628#p2172628

viewtopic.php?p=2158609#p2158609

viewtopic.php?p=2249839#p2249839

viewtopic.php?p=2305173#p2305173

viewtopic.php?p=2249855#p2249855


*Denna metod utnyttjar den linjäriserade, rotationsfria och värmeledningsfria versionen av Navier Stokes ekvationer (Helmholtz-ekvationen) för att på ett elegant sätt undvika de numeriska problem som annars uppstår.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
I-or
Herr Ekvalisator
 
Inlägg: 8221
Blev medlem: 2020-08-30

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav I-or » 2026-02-09 16:54

Vad gäller mätningar så bör man registrera brusnivån via en vindskyddad mikrofon placerad något vid sidan av porten som i bilden nedan. (OBS! Man bör vara lite försiktig med UMIK-1 som förvisso klarar upp till 133 dB med max 1 % THD, men detta gäller endast med den lägsta förstärkningen (omkopplingsbart på insidan). Med standardinställning om 18 dB förstärkning gäller max 115 dB.)

Ett mycket vanligt problem bland diverse förståsigpåare är att de sällan uppmärksammar skillnaden mellan hörbarhet för det turbulensgenererade bruset som ger upphov till ett lite hest och ibland gurglande ljud och den slutgiltiga kompression som inträder när flödet nästan proppar igen porten. Hur detta faller ut vid musiklyssning beror i hög grad på maskeringseffekter, men vid kraftiga basförlopp med låga mellanregisternivåer kan bruset bli mycket problematiskt.

Ett exempel med mina datorhögtalare, Infinity Primus 140 finner man nedan. Jag har egentligen satt igen portarna eftersom jag utnyttjar en basmodul, men dessa högtalare utgör utmärkta varnande exempel på hur turbulensproblem kan se ut. Man bör inte låta sig luras av den hyggligt utförmade yttre mynningen, då den inre mynningen utgörs av ett tunt rör. Avstämningsfrekvensen är 74 Hz.

I det första fallet är spänningen ca 1,4 Vrms för en 70 Hz sinussignal. Vi ser ganska låggradig distorsion som huvudsakligen emanerar från baselementet och inte mycket mer. I det andra fallet är spänningen 10 dB högre eller ca 4,4 Vrms, där distorsionen förstås är högre och grundtonen har komprimerats ca 1,6 dB, men detta är hörbarhetsmässigt inte det viktigaste eftersom den generella brusnivån har ökat med ca 25 dB och framförallt pipmodsmodulationsbruset centrerat runt 2,2 kHz låter här mycket illa. Strömningshastigheten är inte mer ca 7 m/s (RMS).

Tilläggas bör att porten i det senare fallet kan beskrivas som en fläkt, vilken producerar kännbara luftrörelser på över 2 meters avstånd. 8O

Primus 150.png
Primus 150.png (250.13 KiB) Visad 423 gånger


turbulens 2.png
turbulens 2.png (40.72 KiB) Visad 423 gånger

70 Hz sinussignal vid 1,4 Vrms. Notera den relativt låga distorsionen och måttliga brusnivåer.


turbulens 1.png
turbulens 1.png (37.07 KiB) Visad 423 gånger

70 Hz sinussignal vid 4,4 Vrms (+10 dB). Notera en något högre distorsion och en aning kompression för grundtonen men framförallt runt 25 (!) dB högre brusnivåer och en tydligt exciterad pipmod runt 2,2 kHz.
Teknisk konsult inom akustik och audioteknik

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-09 21:50

Tack för inläggen.

Jag roade mig lite till med Reynolds tal för slitsportar. Den hydrauliska diameter för ett rektangulärt rör är Dh = 2ab/(a+b), men kan om b >> a förenklas till Dh = 2a. Om vi då beräknar Reynolds tal för rektangulära portar med 20:1 mynningsförhållande får vi:

Skärmbild 2026-02-09 202730.png
Skärmbild 2026-02-09 202730.png (8.54 KiB) Visad 354 gånger


Notera hur en port med 20:1 har ca 2,5 ggr högre tillåten hastighet bara sett till Reynolds tal. Detta skrev väl Isidor redan för i runda slängar 22 år sedan men jag har inte roat mig med att titta på det själv.
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-09 21:52

Ja, en liten godbit här:

Isidor skrev:Efter att ha granskat en del experimentella arbeten och räknat om data tycks det vara så att man ofta kan acceptera Reynolds tal upp mot 50000 (svarande mot ca 10 m/s för en portdiameter om 100 mm) innan turbulensgenererad distorsion blir svår (> 5%). Detta är bortåt en tiopotens högre än vad som gäller för ett tidskonstant flöde och sannolikt beror detta på att det snabbt varierande flödet i en port leder till att det krävs betydligt större strömningshastigheter innan turbulensen hinner med i svängarna. Utan att ha läst Ingårds arbete gissar jag att man gjort en teoretisk betraktelse där man utgått från konventionella strömningsförhållanden med ett fullt turbulent flöde vid Reynolds tal omkring 2000 - 5000 och därför landat på mycket låga 1 m/s.

En direkt följd av mitt resonemang är att avstämningsfrekvensen också borde spela roll för vid vilken strömningshastighet turbulensgränsområdet börjar att uppträda. Riktigt låga avstämningar bör rimligtvis vara något mer känsliga då man allt mer närmar sig stationära förhållanden.


viewtopic.php?p=47613#p47613
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-09 22:36

Här är ett 15 år gammalt experiment jag gjorde med en port avstämd till 13 Hz. Men först vill jag återknyta till Peters inlägg ovan. Han nämnde att sadeln i impedanskurvan i princip låg på Re (likspänningsresistansen). Jag frågade då vid vilken mätnivå, och anledningen är enkel - när porten börjar komprimera stiger Rp, eller portens Q-värde minskar. Helmholtzresonansen blir mindre resonant. Vi har

Rp = 2 * pi * f * M / Qp

där f är frekvens, M rörlig massa i porten (akustiskt massa, dvs svängande luft) och Qp är hur "stark" resonansen är. Om Rp = 0 är Qp = oändligheten. (Svantes sammanställning av högtalarmodell inkl basreflexlåda finns här: https://www.tolvan.com/basta/Basta!TechDoc.htm )

Åter till mitt lilla test:

Skärmbild 2026-02-09 212132.png
Skärmbild 2026-02-09 212132.png (23.97 KiB) Visad 341 gånger


Man ser här hur sadeln i impedanskurvan stiger med ökad nivå, och dessutom flyttas upp i frekvens. På låg nivå mätte jag ner till 10 Hz, vid lite högre nivå bandbreddsbegränsade jag neråt för att hindra elementet från att bottna. Vid ca 14 V @ 13 Hz uppnår vi i runda slängar 15 m/s om jag nu har räknat rätt - det finns rätt stora osäkerheter här, även utan de många åren i bekatande. Det lät dock inte illa vid denna nivå.
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
sammel
 
Inlägg: 2738
Blev medlem: 2013-11-17
Ort: Oskarshamn

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav sammel » 2026-02-09 22:50

]Vart lite sugen på att mäta igen,
Hade fått tillbaks basreflexhögtalarna som
jag gjorde till svärfar när han fyllde 70 för snart
30 år sen, det var kul. En optimal toalettrulle
har visst också lite pipresonanser. Trevlig tråd.
Kul att se jonasp igen och trevligt med lite mer matnyttigt från I-or.

Spoiler:
Visa
IMG_1080.jpeg
1
IMG_1080.jpeg (38.67 KiB) Visad 334 gånger

IMG_1079.png
2
IMG_1079.png (95.06 KiB) Visad 334 gånger
Nätverksspelare - Azur 851N. Ljudkort Motu Ultra Light 5 med Soft X-over.Diverse Slutsteg. Högtalare med SB acustic, Satori o BMS element
https://user.faktiskt.io/sammel/Naturinspelningar/

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41461
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav petersteindl » 2026-02-10 00:25

jonasp skrev:Här är ett 15 år gammalt experiment jag gjorde med en port avstämd till 13 Hz. Men först vill jag återknyta till Peters inlägg ovan. Han nämnde att sadeln i impedanskurvan i princip låg på Re (likspänningsresistansen). Jag frågade då vid vilken mätnivå, och anledningen är enkel - när porten börjar komprimera stiger Rp, eller portens Q-värde minskar. Helmholtzresonansen blir mindre resonant. Vi har

Rp = 2 * pi * f * M / Qp

där f är frekvens, M rörlig massa i porten (akustiskt massa, dvs svängande luft) och Qp är hur "stark" resonansen är. Om Rp = 0 är Qp = oändligheten. (Svantes sammanställning av högtalarmodell inkl basreflexlåda finns här: https://www.tolvan.com/basta/Basta!TechDoc.htm )

Åter till mitt lilla test:

Skärmbild 2026-02-09 212132.png


Man ser här hur sadeln i impedanskurvan stiger med ökad nivå, och dessutom flyttas upp i frekvens. På låg nivå mätte jag ner till 10 Hz, vid lite högre nivå bandbreddsbegränsade jag neråt för att hindra elementet från att bottna. Vid ca 14 V @ 13 Hz uppnår vi i runda slängar 15 m/s om jag nu har räknat rätt - det finns rätt stora osäkerheter här, även utan de många åren i bekatande. Det lät dock inte illa vid denna nivå.


Ja, detta är självklarheter. Nivån påverkar mycket. Men då man dimensionerar basreflexkonstruktioner så används Thiele-Small parametrar och det är lågnivåparametrar. Samma gäller vid impedansmätning av bashögtalarelement i fri luft för att ta reda på elementens parametrar. Det är parametrar vid lågnivå. Alla T/S-parametrar på element i data-broschyrer är lågnivådata.
Då dimensioneras högtalarna vid lågnivå. Sedan kan man roa sig med att även mäta hur högtalarna beter sig vid högre nivåer. Mäter man inte vid lågnivå, så har man ingen referens att jämföra med. Det är på så sätt man kan ta reda på hur systemet uppför sig gällande kompression vid högra nivåer i jämförelse kontra vid låga nivåer. Även högtalarelementens parametrar ändras mycket vid högre nivåer och det är fjädringen som ändras d v s resonansfrekvensen och Q-värdet. Det är vanligt gängse förfarande att mäta vid lågnivå och det finns anledning till det.
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Hjalmar_Branting
 
Inlägg: 1334
Blev medlem: 2021-04-15

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav Hjalmar_Branting » 2026-02-10 17:44

Vad kan man läsa ut av detta?
25Hz ton, mätt med RTA i REW.
Wo24 med slitsport avstämd till 25Hz.

25Hz 103db
Resonans vid 50Hz 63db
Resonans vid 75Hz 48db

Distorsion enl sifferruta i bilden.
Bilagor
IMG_7222.jpeg
IMG_7222.jpeg (111.72 KiB) Visad 218 gånger
IMG_7224.jpeg
IMG_7224.jpeg (152.13 KiB) Visad 218 gånger

Användarvisningsbild
sammel
 
Inlägg: 2738
Blev medlem: 2013-11-17
Ort: Oskarshamn

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav sammel » 2026-02-10 17:56

Det är väl nästa mätningar där du ökat nivån för att se hur högt du kan gå innan du får
ytterligare toner i spektrumet. Pipresonanserna tycks vara mer bredbandiga än distorsionsfrekvenserna,
och dom tycks dyka upp när porten börjar bli överbelastad.
Nätverksspelare - Azur 851N. Ljudkort Motu Ultra Light 5 med Soft X-over.Diverse Slutsteg. Högtalare med SB acustic, Satori o BMS element
https://user.faktiskt.io/sammel/Naturinspelningar/

Hjalmar_Branting
 
Inlägg: 1334
Blev medlem: 2021-04-15

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav Hjalmar_Branting » 2026-02-10 18:18

Ok, då kranar vi på!

Se följande bilder, finns lite mer att ge men har för mig att man är i topp på U-mik då, ingen ruta med distorsion.
Kan inte se några udda resonanser men jag kanske missar nått?
Sista mätningen kändes rätt bra i golvet :mrgreen:
Bilagor
IMG_7225.jpeg
IMG_7225.jpeg (150.4 KiB) Visad 204 gånger
IMG_7226.jpeg
IMG_7226.jpeg (144.93 KiB) Visad 204 gånger
IMG_7227.jpeg
IMG_7227.jpeg (145.35 KiB) Visad 204 gånger

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-10 18:49

Snyggt Hjalmar! Jag ser inga spår av pipresonansen i porten, bara ”normal” distorsion från elementen. Hur mycket spänning hade du till elementet på sista mätningen?
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
sammel
 
Inlägg: 2738
Blev medlem: 2013-11-17
Ort: Oskarshamn

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav sammel » 2026-02-10 18:52

Jag vågar inte tolka kurvorna, men det tycks hända nya saker i den näst sista kurvan,
men det tycks vara borta i den sista. Vi får se om det kommer någon ordentlig analys av
I-or :)
Nätverksspelare - Azur 851N. Ljudkort Motu Ultra Light 5 med Soft X-over.Diverse Slutsteg. Högtalare med SB acustic, Satori o BMS element
https://user.faktiskt.io/sammel/Naturinspelningar/

Hjalmar_Branting
 
Inlägg: 1334
Blev medlem: 2021-04-15

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav Hjalmar_Branting » 2026-02-10 18:58

jonasp skrev:Snyggt Hjalmar! Jag ser inga spår av pipresonansen i porten, bara ”normal” distorsion från elementen. Hur mycket spänning hade du till elementet på sista mätningen?


Har ingen rms-multimeter hemma just nu så det är okänd fakta men ”rejält” pådrag.
Den kurvan med brus i kurvan högre upp i frekvens är när katten kom farandes och skuttade upp på sin favoritplats :lol:
Precis när han landade på hyllan så brusade kurvan till…

Tilläg, porten är en tok-optimerad enl Sammel/I-or formel, om jag minns rätt var målet 28Hz men hamnade på 25Hz, impedans mättes med en Clio.

Användarvisningsbild
sammel
 
Inlägg: 2738
Blev medlem: 2013-11-17
Ort: Oskarshamn

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav sammel » 2026-02-10 19:17

Det låter rimligt med katten.
Just Hjalmar dom portarna är inte att leka med :)
Nätverksspelare - Azur 851N. Ljudkort Motu Ultra Light 5 med Soft X-over.Diverse Slutsteg. Högtalare med SB acustic, Satori o BMS element
https://user.faktiskt.io/sammel/Naturinspelningar/

Maarten
Rävolutionär
 
Inlägg: 4445
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav Maarten » 2026-02-10 19:47

Jättekul med mätningarna! Faktiskt något nytt på Faktiskt!

Pipresonanser triggas väl inte i någon större utsträckning med 25 Hz ton, annat än av övertoner (distorsionen)?
Följer man I-ors tolkning skönjs pipresonanser mellan 500-1000 Hz, vilka givet ovan antagande, blir avsevärt värre med toner av högre frekvens (de med samma frekvens som pipresonanserna).

Man ser både elementets övertoner (antar jag) och ett klart ökande 'brusgolv' som jag antar beror på turbulens. Det ser ut att öka med ca 30 dB mellan lägsta nivån och högsta ovan. Jämfört med I-ors mätning ovan ligger brusgolvet på samma nivå, ca -40 dB under grundtonen men ljudnivån är säkert väsentligt annorlunda.

I-or får korrigera ovan tolkning.
sb17nbac till alla!

Användarvisningsbild
jonasp
Blomkålsadmin
 
Inlägg: 8271
Blev medlem: 2003-08-04

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav jonasp » 2026-02-10 19:53

När porten överstyrs börjar den göra ljud som inte är en överton av insignalen då pipresonansen kan sättas igång av bruset / turbulensen. Titta på Iors andra mätning med den lilla datorhögtalaren, en väldigt hög frekvens ”dyker upp”. Jag ska se om jag kan provocera fram lite oegentligheter från mina OA51-kloner.
Grundare och VD i Acoustic Illusion AB

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41461
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav petersteindl » 2026-02-10 20:05

Hjalmar_Branting skrev:Ok, då kranar vi på!

Se följande bilder, finns lite mer att ge men har för mig att man är i topp på U-mik då, ingen ruta med distorsion.
Kan inte se några udda resonanser men jag kanske missar nått?
Sista mätningen kändes rätt bra i golvet :mrgreen:

Du använder orden "udda" och "resonanser". Det handlar inte om resonanser. Se texten nedan. Orden udda och jämna bör också definieras. Se texten nedan.

Hjalmar_Branting skrev:Vad kan man läsa ut av detta?
25Hz ton, mätt med RTA i REW.
Wo24 med slitsport avstämd till 25Hz.

25Hz 103db
Resonans vid 50Hz 63db
Resonans vid 75Hz 48db

Distorsion enl sifferruta i bilden.


Jag skulle inte använda orden resonans och distorsion i sammanhanget, däremot harmonisk distorsion.

Slitsporten har en avstämningsfrekvens på 25 Hz. Det betyder att högtalarelements talspole ger minimal rörelse vid 25 Hz i förhållande till frekvenser runtomkring. Porten genererar ljudtrycket vid avstämningsfrekvensen och högtalarkonen känner av en ökad belastning vid den frekvensen. Den ökade belastningen mot konens yta syns i impedansmätningen som ett nollställe i impedansen. Spänningen är konstant över elementet vid mätning men strömmen ökar då elementet driver basreflexportens avstämningsfrekvens.

I och med att konutslaget har ett min, så är linjäriteten högre där än i frekvenserna runtomkring. Olinjäritet innebär att överföringsfunktionen inte är linjär som ett streck, utan kurvformad som bidrar med jämna och udda harmoniska toner, på svenska kallade övertoner, men det är egentligen inte ett bra val av ord i sammanhanget. Jämna harmoniska toner är 2a-ton och 4e-ton och 6e-ton osv. Udda harmoniska toner är 3e-ton och 5e-ton och 7e-ton osv. Då räknas grundtonen som 1a-ton.

I ditt fall är 50 Hz en 2a-ton som är en jämn harmonisk ton. 75 Hz är 3e-ton som är en udda harmonisk ton. 25 Hz är 1a-ton d v s grundton.
Det är harmonisk distorsion som beror på olinjär överföringsfunktion. Jag skulle säga att vid låga nivåer är det enkom högtalarelementets inbyggda överföringsfunktion, inte portens bidrag.
50 Hz och 75 Hz är således inte resonanser. 50 Hz är här en jämn överton d v s 2a-ton och 75 Hz är en udda överton d v s 3e-ton. Grundtonen är 25 Hz.

Vad gäller pipresonansen, så är input till högtalarmätningen enkom 25 Hz och output är = 25 Hz + övertonshalt från högtalarelementet + eventuell olinjäritet från porten som uppstår pga. mätfrekvensen ifråga.
Frågan är om pipresonansen egentligen då blir aktiverad? Själv skulle jag även göra ett sinussvep från 25 Hz till 4 kHz för att mäta och accentuera pipresonansen och annat möjligt skräp. Då är det egentligen enkom porten man bör mäta på då man ställer in mikrofonen.

En annan sak är att mäta strax ovanför avstämningsfrekvensen, t.ex. 35 eller 40 Hz och mäta harmonisk distorsion vid samma nivåer som tidigare. Konen kommer då röra sig med mycket högre utslag.

Glöm inte att ge misse en rolig leksak i rummet bredvid. :D
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Maarten
Rävolutionär
 
Inlägg: 4445
Blev medlem: 2003-05-25
Ort: Göteborg

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav Maarten » 2026-02-10 20:09

Peter skrev:Frågan är om pipresonansen egentligen då blir aktiverad? Själv skulle jag även göra ett sinussvep från 25 Hz till 4 kHz för att mäta och accentuera pipresonansen och annat möjligt skräp. Då är det egentligen enkom porten man bör mäta på då man ställer in mikrofonen.
Ja, precis! (Det var vad jag försökte få fram med mitt föregående inlägg). Förvisso kan den triggas indirekt men det ger ju inte en relevant bild av problemets storlek tänker jag.
Peter skrev:Glöm inte att ge misse en rolig leksak i rummet bredvid. :D
Japp, rätt prioriteringar! :D
sb17nbac till alla!

Hjalmar_Branting
 
Inlägg: 1334
Blev medlem: 2021-04-15

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav Hjalmar_Branting » 2026-02-10 22:49

Gjorde faktiskt ett svep 20-1500Hz också, se bild.
Oglättat och 1/6db glättning.

Katten är inte lättlurad och han kommer alltid når han hör att det händer saker i stereorummet, han är min trogna följeslagare i vått&torrt. När 8kg katt kommer farandes så går det inte obemärkt förbi….
Bilagor
IMG_7217.jpeg
IMG_7217.jpeg (169.21 KiB) Visad 129 gånger

Användarvisningsbild
petersteindl
Der Eiermann
 
Inlägg: 41461
Blev medlem: 2007-04-17
Ort: Härnösand

Re: Portmätning - hur bra är min basreflex?

Inläggav petersteindl » 2026-02-10 23:48

Hjalmar_Branting skrev:Gjorde faktiskt ett svep 20-1500Hz också, se bild.
Oglättat och 1/6db glättning.

Katten är inte lättlurad och han kommer alltid når han hör att det händer saker i stereorummet, han är min trogna följeslagare i vått&torrt. När 8kg katt kommer farandes så går det inte obemärkt förbi….


Misse är nyfiken och gillar sällskap. :D

Då man vill mäta pipresonansen från porten eller i porten bör miken vara i mynningen eller möjligtvis en liten bit in i porten. Då fås portens bidrag till helheten.
VD Bremen Production AB + Ortho-Reality AB; Grundare av Ljudbutiken AB; Fd import av hifi; Konstruktör av LICENCE No1 D/A, Bremen No1 D/A, Forsell D/A, SMS FrameSound, Bremen 3D8 m.fl.

Nästa

Återgå till Teknikforum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 24 gäster