Q-värde hos basreflexlåda

[DQ-20]

Har lekt lite med Basta och undrar om, eller kanske snarare var, det finns empiriskt framtagna godhetstal för lådor med olika mängd (praktisk) dämpning och i olika storleksklasser, typ ca 20 l, ca 60 l, och ca jättestor (över 200 l)?

Undrar,

Dahlqvist

[Snickers-is]

Q-verdien henger i høyeste grad også sammen med elementets parametre. Derfor kan man heller ikke lage en slik oversikt som du nevner.

[Naqref]

Jag tror Dahlqvist avser det som brukar benämnas som Ql och som är Q-värdet för helmholtzresonansen - d v s det Q-värde som finns när man ersätter elementet med en oändligt styv platta (eller betraktar elementet som en hastighetsgenerator med oändlig utimpedans och utnivån 0). Då har man ett Q-värde som beror (i princip) på dämpningen inne i lådan, flödesförluster i basreflexporten, flex i lådväggar, volymen samt den eqvivalenta massan i porten.

[paa]

Då har man ett Q-värde som beror (i princip) på dämpningen inne i lådan, flödesförluster i basreflexporten, flex i lådväggar, volymen samt den eqvivalenta massan i porten.

Och läckage.

[DQ-20]

Q-verdien henger i høyeste grad også sammen med elementets parametre. Derfor kan man heller ikke lage en slik oversikt som du nevner.

Naqref har rätt. Du har missförstått frågan. Men eftersom inte (ens) Naqref ger någon antydan svar kanske jag har "misställt" frågan.

/D

[Naqref]

Eftersom detta q-värde beror på så många okända parametrar så går det inte att ge ett schablonmässigt svar.

Exempelvis om vi har en given låda med en given avstämning och vill öka avstämningsfrekvensen till den dubbla. Då måste den akustiska massan i porten sänkas till 1/4 av den ursprungliga. Ser man samtidigt till att förlusterna i den nya porten är identiska med den ursprungliga så kommer Ql att minska till hälften.

[paa]

Om man laddar ner Unibox407.xls (gratis) och ändrar ingångsvärden för dämpmaterialfyllnad och läckage i basreflexlådan så ser man i cell P52 vad som händer med dom olika Q-värdena.

Edit:
Numera heter det unibox408.zip
http://audio.claub.net/software/kougaard/ubmodel.html

[DQ-20]

Om man laddar ner Unibox407.xls (gratis) och ändrar ingångsvärden för dämpmaterialfyllnad och läckage i basreflexlådan så ser man i cell P52 vad som händer med dom olika Q-värdena.

Tack! Skall kolla det.

Hälsningar,

D

[Svante]

Förlusterna måste delas upp i två olika Q-värden för basreflexlådan, ett för förlustena inuti lådan Qb (dämpmaterial, läckage genom trånga läckor, viskösa förluster i väggarna vid flexning), ett för förlusterna i porten Qp (Strålresistans, luftens viskositet och även turbulens i porten vid höga nivåer)

Så här blir påverkan av Q-värdena på ett typiskt system med överdrivet låga Q-värden för att skillnaden ska framgå:



Grön: Qp=2000, Qb=2000
Röd: Qp=2000, Qb=5
Blå: Qp=5, Qb=2000

Qb och Qp definierade enligt Basta:

http://user.faktiskt.io/svante/basta/Basta!TechDoc.htm

Fast jag tror inte att jag heller svarade på frågan. Det är nog för svårt, men båda är nog oftast under 100, Qb blir kanske 10 för en normaldämpad låda och ner till 3 för en hårt dämpad låda.

Qp sjunker nog inte under 10 vid vettig dimensionering och nivå.

[Snickers-is]

Det finnes jo så mange isolerte Q-verdier at det blir ren gjetning hva du egentlig er på jakt etter. Kanskje det forenkler litt dersom du forklarer hva du ønsker å bruke svaret til?

[manw]

Det ringde en klocka nånstans i bakhuvudet att jag i alla fall sett detta någon gång vad det gäller värdet QL. Om det nu är detta som ursprungsfrågan gäller.

Hittade det i en av mina gamla böcker "Bullok On Boxes" ISBN 0-9624191-5-X på sidan 7.

"According to Small, most systems have a QL fo between 5 and 10, with a general tendency for it to fall with increasing box volume. Thus, the asumptions of QL = 10 for small boxes, QL = 7 for moderate boxes, and QL = 5 for large boxes should be satisfactory."

Låter inte som någon exakt vetenskap direkt (eller vad liten, mittemellan och stor är), men författaren (eller Small) har kommit med ett sådant påstående i alla fall. Så står det vidare att man får mäta upp det (hur) och efterjustera "alignment" efter detta.

[Svante]

Det ringde en klocka nånstans i bakhuvudet att jag i alla fall sett detta någon gång vad det gäller värdet QL. Om det nu är detta som ursprungsfrågan gäller.

Hittade det i en av mina gamla böcker "Bullok On Boxes" ISBN 0-9624191-5-X på sidan 7.

"According to Small, most systems have a QL fo between 5 and 10, with a general tendency for it to fall with increasing box volume. Thus, the asumptions of QL = 10 for small boxes, QL = 7 for moderate boxes, and QL = 5 for large boxes should be satisfactory."

Låter inte som någon exakt vetenskap direkt (eller vad liten, mittemellan och stor är), men författaren (eller Small) har kommit med ett sådant påstående i alla fall. Så står det vidare att man får mäta upp det (hur) och efterjustera "alignment" efter detta.

Nej det där låter som om någon har avkrävt ett svar: "Jamen vad ska det vara då?"

Q-värdet är vad det är och det beror på det det beror på. Q-värden större än 100 är ovanliga, liksom Q-värden under 1. Mycket mer än så är svårt att säga.

Dessutom är min magkänsla att Q-värdet blir större i stora lådor om de inte har dämpmaterial i sig. Om de har dämpmaterial i sig så beror ju Q-värdet på hur mycket material man har stoppat i, och hur jämför man det i stora och små lådor. Nä, i detta fallet är jag benägen att stämma in i IÖs tumregelskör.

Nu är det iofs ett lösryckt citat, kanske blir det bättre i sitt sammanhang.

[manw]

Näe, det blir nog inte så mycket bättre i sitt sammanhang som det är beskrivet i boken i alla fall, och det är ju som sagt boken, och inte jag som säger det.

Men så i en stor låda kanske man stoppat mer dämpmaterial? Sedan om det är svårare att få väggarna att stå absolut still i en stor låda så kanske man har större förluster även där?

EDIT: Som jag tolkade boken så var detta baserat på "empiriska studier" i första hand.

[IngOehman]

Jag skulle vilja dra till med att säga att Q-värden över 10 i detta fall är ovanliga, och det gäller i synnerhet om lådan skall kunna användas för ett membran som även skall med rimmerlig finéss kunna återgifva mellanregisterfrekvenser.

Sådant kräver ju nära döddämpat rum-förhållanden vid dessa högre frekvenser. Inte bara akustiska resonanser i lådan behöver dämpas (aperiodiskt!) utan detsamma gäller reflexioner!

Kan även tillägga att man nog bör räkna ursprunget till de tvenne resonansvilligheterna lite annorlunda än vad som antytts...

Jag menar att portens Q (kallades nyss Qp, men kallas ofta Qh) beror inte bara av resonansfaktorernas produkt delat med portens egna förluster, utan hit hör även en del av förlusterna i lådans inre, såsom varandes signifikant bidragande.

Däremot är det omvända enklare; portens förluster är nämligen inte väsentligt bidragande till för vilket Q-värde "själva lådan med dämpmaterial och allt" har uppå elementet.

Nämligen.


Vh, iö

[Svante]

Kan även tillägga att man nog bör räkna ursprunget till de tvenne resonansvilligheterna lite annorlunda än vad som antytts...

Jag menar att portens Q (kallades nyss Qp, men kallas ofta Qh) beror inte bara av resonansfaktorernas produkt delat med portens egna förluster, utan hit hör även en del av förlusterna i lådans inre, såsom varandes signifikant bidragande.

Mja, så kan man ju göra och då har man en resultatinriktat synsätt. Om jag förstår dig rätt. Du vill veta Q-värdet som helmholtzresonatorn skulle ha om man täppte igen elementöppningen? Jo, så kan man förstås göra, men då blandar man ju ihop de två orsakerna, nämligen dämpning i låda och dämpning i port. Det blir lite som om du vill ha ett Qts-värde för lådan (som ju beror av Qms och Qes i elementfallet).

Jag separerar dem faktiskt hellre eftersom jag hellre ser det som en förklaringsmodell, ett sätt att beskriva de två förlustresistanserna.

[manw]

Mja, så kan man ju göra och då har man en resultatinriktat synsätt. Om jag förstår dig rätt. Du vill veta Q-värdet som helmholtzresonatorn skulle ha om man täppte igen elementöppningen? Jo, så kan man förstås göra, men då blandar man ju ihop de två orsakerna, nämligen dämpning i låda och dämpning i port.

Jo, det var väl så jag tolkade grundfrågan, och som man i boken behandlade det, att man diskuterade den (empiriskt funna) Helmholzresonatorns Q-värde.

Att försöka bestämma Q-värdet hos porten respektive lådan separat ligger nog över min nivå i alla fall

[Svante]

Mja, så kan man ju göra och då har man en resultatinriktat synsätt. Om jag förstår dig rätt. Du vill veta Q-värdet som helmholtzresonatorn skulle ha om man täppte igen elementöppningen? Jo, så kan man förstås göra, men då blandar man ju ihop de två orsakerna, nämligen dämpning i låda och dämpning i port.

Jo, det var väl så jag tolkade grundfrågan, och som man i boken behandlade det, att man diskuterade den (empiriskt funna) Helmholzresonatorns Q-värde.

Att försöka bestämma Q-värdet hos porten respektive lådan separat ligger nog över min nivå i alla fall

Nja, men om du tittar i min graf ovan så ser du att man inte kan beskriva systemet entydigt med ett Q-värde. Det spelar roll hur resistanserna är fördelade, helt enkelt.

[manw]

Jo jag ser det, kurvorna visar ju mycket riktigt att systemets egenskaper inte entydigt påverkas av den sammantagna parametern QL (här Helmholzresonatorns Q), om QL entydigt bestäms av Qb och Qp. (Fast nu var ju det ena Q "tokhögt", men jag förstår att det var för att illustrera)

På något sätt inser man nog det om man tittar i ekvivalentschemat (måste nog titta lite till på det om jag skall vara helt med i matchen), förstår inte din beskrivning i ekvivalentschemat av "Vent" i Basta-hjälpen, men det kanske finns beskrivet någon annanstans.

[PeterAkemark]

Drog mig till minnes följande:

Det var mycket svårt att erhålla Qb>11 överhuvudtaget. I lådvolymer mindre än 40 liter var det vanligaste resultatet var omkring 6-7 i välbyggda lådor. Med välbyggd menas mekaniskt stabila där väggarna är förstyvade med extra stag. Ett bra exempel är lådkonstruktionen hos Carlssons OA-116. Tätheten lådorna var mätt med porten tillsluten och en voltmeter ansluten över baselementet. Baselementets membran pressades in 1-2 mm före förslutningen av porten och den uppstående emk´n över talspolen mättes när membranet släppdes. Tiden tills emk'n var 0 mättes och var omkring 3-4 sekunder eller längre.

Resultaten erhölls via de mätmetoder som Small och Benson anvisade i sina respektive skrifter från tidigt 70-tal. I de flesta fall uppstod förlusterna pga av läckage i baselementets olika delar, damskyddskåpan, membranet och den yttre upphängningen. Allt enligt en gammal labjournal från 70-talet.

[Svante]

förstår inte din beskrivning i ekvivalentschemat av "Vent" i Basta-hjälpen, men det kanske finns beskrivet någon annanstans.

Ah, den är väldigt generaliserad där, ersätt den konstiga rutan med en massa och ett motstånd i serie, alt titta på sid 9-16 i elakboken. Det är Rmv resp Rmp (i boken) som beskrivs mha Q-värdena (=sigma och delta i boken).

[Svante]

Tätheten lådorna var mätt med porten tillsluten och en voltmeter ansluten över baselementet. Baselementets membran pressades in 1-2 mm före förslutningen av porten och den uppstående emk´n över talspolen mättes när membranet släppdes. Tiden tills emk'n var 0 mättes och var omkring 3-4 sekunder eller längre.

Hmm, det var ingen bra metod. 0,0 volt eller 0,0000 volt? Hur liten måste spänningen vara för att vara noll? Det vore bättre att registrera tidskonstanten, dvs den tid det tar för spänningen att sjunka till 1/e gånger släppspänningen.

[IngOehman]

Kan även tillägga att man nog bör räkna ursprunget till de tvenne resonansvilligheterna lite annorlunda än vad som antytts...

Jag menar att portens Q (kallades nyss Qp, men kallas ofta Qh) beror inte bara av resonansfaktorernas produkt delat med portens egna förluster, utan hit hör även en del av förlusterna i lådans inre, såsom varandes signifikant bidragande.

Mja, så kan man ju göra och då har man en resultatinriktat synsätt. Om jag förstår dig rätt. Du vill veta Q-värdet som helmholtzresonatorn skulle ha om man täppte igen elementöppningen? Jo, så kan man förstås göra, men då blandar man ju ihop de två orsakerna, nämligen dämpning i låda och dämpning i port. Det blir lite som om du vill ha ett Qts-värde för lådan (som ju beror av Qms och Qes i elementfallet).

Nä, nu missförstår du mig nog. Det jag säger är bara att det (precis som du själv skriver) finns flera "dimensioner" (två av dem behandlar vi här - de som har med LF-beteendet att göra) i vilka resonanta beteenden kan uppstå - som båda beror på lådan.

Den ena är den "slutna lådans resonansvillighet", vilken man med fördel kan kalla Qb. Den andra är "helholzresonantorna resonansvillighet", vilket jag brukar beskriva Qh, men Qp går lika bra (det du kallar Qp är något annat dock).

Den ena av dessa (Qb) jobbar (i det färdiga systemet) oskiljbart med Qt (det går inte att med studier utifrån skilja de förluster som finns i elementet och de som lådan parallellt* tillför). Den andra jobbar oskiljbart mot Qh' (det som du i själva verket kallar Qp). Men att ange Qh' saknar praktiskt värde eftersom det är ett Q-värde som inte existerar disparat. Qh däremot är bra att ange (och i själva verket tror jag faktiskt att det ÄR Qh du använder i Basta, inte Qh', som du kallar Qp).

Jag separerar dem faktiskt hellre eftersom jag hellre ser det som en förklaringsmodell, ett sätt att beskriva de två förlustresistanserna.

Jag separerar dem också, men jag separerar dem så att de blir två de två mekanismer som det faktiskt är. Qb är det Q-värde som lådresonansen har när pumprörelsen är vid baselementmembranet, Qh är det Q-värde som lådresonansen har när luftpumpningen sker genom porten.

Jag tror faktiskt att det är det du gör också, men din förklaring säger något annat.


Om det kan vara till någon hjälp så kontemplera följande resnemang: Du har en låda och i denna låda finns det lite trasselsudd i lådan. Trasslet finns inte jämnt fördelat, utan det är uppdelar i två kluster, det ena bildar en matta precis bakom baselementet, det enda sitter precis innanför själva porten (kanske till och med lite i porten). Förstår du vart jag är på väg?

Du håller säkert med om att det ena trasselklustret påverkar Qp, medan det andra påverkar Qh. Om vi nu tänker oss att vi förbinder dessa kluster och kanske rent av successivt låter dem glesas ut för att till sist fylla hela lådan på ett fluffigt men homogent sätt. Du håller säkert med om att man hela tiden av luddat har en påverkan på Qb och en anna på Qh.

Beroende av lådans form, gradienter och olikheter dimensionerna emellan i själva luddet och inte minst hur fördelningen av luddet till sist blir i lådan - får man en viss inverkan på både Qb och Qh, men luddet kommer aldrig att påverka bara den ena av dem, mäjligen undantaget om allt ludd sitter mycket nära det ena eller andra rörelsestället (membran/portöppning).

Jag håller alltså med dig helt om att man måste dela upp lådans resonansvillighetsbidrag i två delar (och har alltid (så länge jag alls kontemplerat det hela vill säga) haft en sådan modell), men jag menar att de två delarna skall vara de två luftrörelsedimensionerna, och ingenting annat.

Håll med mig!


Vh, iö

- - - - -

*Skall man vara noga summeras de under bråkstrecket, för att få Q.

Ovanför samma bråkstreck hittar vi resonansfaktorerna, det vill säga fjädringsstyvhet och massa.

[Svante]

Håll med mig!

Ja, det gör jag faktiskt. Jag tror jag begriper ditt synsätt bättre nu, men jag måste bara kolla lite.

Jag ser tre möjliga placeringar för "fluff" i lådan. En är när fluffet sitter nära eller tom i lådan. I schemat nedan kallas den resistansen Rmp. Ett annat fall är när fluffet sitter mycket nära elementet, á la carlssonkorg. Den resistansen finns inte i schemat, men hamnar i serie med v1 och får precis samma verkan som tex Rmu. Det tredje fallet jag tänker mig är när fluffet ligger någonstans långt bort från både element och port. Här kan man tänka sig att det är just skillnaden mellan de två flödena som ger effektförluster. Det fluffet representeras av Rmv i bilden.



Kanske måste man gå tillbaka till resistanser och var de ska sitta och inte stirra sig blind på Q-värden när man blir tveksam.

Av olika skäl har jag valt att definiera lådans Q-värde i Basta som

Qb=1/(ws*Cmv*Rmv)

...man kan fundera över om det är så man ska göra, men det gör jag iaf.

Portens Q-värde definierar jag som

Qp=wp*Mmp/Rmp

Q-värdena är lite svåra att ge en helt logisk definition, ett Q-värde bestäms ju egentligen av tre värden C, M och R och i de två grenarna i ekvivalentschemat finns bara två. Att man ska välja Cmv (indirekt via wp) för att beräkna Qp känns ju logiskt, och kanske borde man välja wp i definitionen för Qb, men det blir så märkligt med konsekvensen mellan sluten låda och basreflexlåda då. Mängden dämpmaterial skulle ändras med samma Qb och samma lådvolym om man bytte mellan sluten och basreflex. Det tyckte jag kändes ologiskt.

[IngOehman]

Gillar inte dina analogischemor.

Mina är mycket finare!

(De är bättre, för man kan så mycket snyggare följa energins väg genom högtalarelement och låda. Tycker även fördelen att insignalen (elektrisk) får vara insignal i modellen, är ett givet plus!)


Är glad att du håller med mig dock.


Vh, iö

[Svante]

Gillar inte dina analogischemor.

Jo, jag vet ju att du är en admittansnörd...

(De är bättre, för man kan så mycket snyggare följa energins väg genom högtalarelement och låda. Tycker även fördelen att insignalen (elektrisk) får vara insignal i modellen, är ett givet plus!)

Det går utmärkt i mina också, om man låter bli att transformera över sakerna mellan domänerna. Typ så här, med elektrisk insignal till vänster och akustiskt tryck och flöde ut till höger.



Impedans- och admittansanalogier är ju ekvivalenta, det är bara en vanesak att läsa dem. Det som går att se i den ena finns också i den andra. Eftersom de flesta i världen använder impedansanalogier så gör jag det också.

[PeterAkemark]

Tätheten lådorna var mätt med porten tillsluten och en voltmeter ansluten över baselementet. Baselementets membran pressades in 1-2 mm före förslutningen av porten och den uppstående emk´n över talspolen mättes när membranet släppdes. Tiden tills emk'n var 0 mättes och var omkring 3-4 sekunder eller längre.

Hmm, det var ingen bra metod. 0,0 volt eller 0,0000 volt? Hur liten måste spänningen vara för att vara noll? Det vore bättre att registrera tidskonstanten, dvs den tid det tar för spänningen att sjunka till 1/e gånger släppspänningen.

Nä, det var aldrig ett problem. Det var mer en fråga om att se förhållandet mellan helt öppen port och försluten port. Jag minns att jag använde en deriveringskrets för att tydligare se konrörelsen. Tiden var ofta väsentligt längre än 4 sekunder, mera åt 30-40 sekunder. Mycket beroende på det använda elementet. Det var det som läckte i huvudsak

[Svante]

Tätheten lådorna var mätt med porten tillsluten och en voltmeter ansluten över baselementet. Baselementets membran pressades in 1-2 mm före förslutningen av porten och den uppstående emk´n över talspolen mättes när membranet släppdes. Tiden tills emk'n var 0 mättes och var omkring 3-4 sekunder eller längre.

Hmm, det var ingen bra metod. 0,0 volt eller 0,0000 volt? Hur liten måste spänningen vara för att vara noll? Det vore bättre att registrera tidskonstanten, dvs den tid det tar för spänningen att sjunka till 1/e gånger släppspänningen.

Nä, det var aldrig ett problem. Det var mer en fråga om att se förhållandet mellan helt öppen port och försluten port. Jag minns att jag använde en deriveringskrets för att tydligare se konrörelsen. Tiden var ofta väsentligt längre än 4 sekunder, mera åt 30-40 sekunder. Mycket beroende på det använda elementet. Det var det som läckte i huvudsak

Jag tror du missförstår vad jag menar. För inte var det väl så att spänningen sjönk linjärt, pang ner till nollan? Det måste ha varit ett exponentiellt avtagande och det når ju i princip aldrig noll, spänningen blir till sist bara så låg att den inte syns.

Nu tror jag säkert att du kunde se skillnader ändå, men ska metoden användas för att ge reproducerbara resultat tycker jag definift att man borde välja ett tröskelvärde som ska underskridas, tex 1/e, som ju ger tidskonstanten 1/RC.

[PeterAkemark]

Svante:
Visst är det logiskt att göra som du föreslår, det vara bara det att jag inte gjorde det, då. Det var ett sätt att kvantifiera läckaget på den tiden - omkring 1975. När allt gjordes med räknesticka och en TI-59 (programmerbar kalkylator, magnetremsor)

[Svante]

Svante:
Visst är det logiskt att göra som du föreslår, det vara bara det att jag inte gjorde det, då. Det var ett sätt att kvantifiera läckaget på den tiden - omkring 1975. När allt gjordes med räknesticka och en TI-59 (programmerbar kalkylator, magnetremsor)

Ok.

Räknesticka! *Nostalgi*

[IngOehman]

Tätheten lådorna var mätt med porten tillsluten och en voltmeter ansluten över baselementet. Baselementets membran pressades in 1-2 mm före förslutningen av porten och den uppstående emk´n över talspolen mättes när membranet släppdes. Tiden tills emk'n var 0 mättes och var omkring 3-4 sekunder eller längre.

Hmm, det var ingen bra metod. 0,0 volt eller 0,0000 volt? Hur liten måste spänningen vara för att vara noll? Det vore bättre att registrera tidskonstanten, dvs den tid det tar för spänningen att sjunka till 1/e gånger släppspänningen.

Nä, det var aldrig ett problem. Det var mer en fråga om att se förhållandet mellan helt öppen port och försluten port. Jag minns att jag använde en deriveringskrets för att tydligare se konrörelsen. Tiden var ofta väsentligt längre än 4 sekunder, mera åt 30-40 sekunder. Mycket beroende på det använda elementet. Det var det som läckte i huvudsak

Bortsett ifrån att jag håller med Svante fullständigt i hans invändning (det går ju inte att definiera vad man menar med 0 volt), så finns det ytterligare ett allvarligt fel med metoden:

Den kan inte skilja mellan en helt tät och en helt otät låda med den metod du beskriver!

Båda dessa kommer att ge en mycket kort tidskonstant.

I mitt fina admittans-schema ser man att man med en helt tät låda har två parallellkopplade induktanser (med mycket små förluster), medan man med en helt otät låda bara har en av induktanserna. I båda fallen är tidskonstanten således extremt kort.
Olika grader av läckage emellertid ger tidskonstanter, men: Det saknas möjlighet att veta på "vilken sida av kullen" man befinner sig, om man tillgriper en så enkel metod.


Som vanligt gäller att man måste förstå ett fenomen innan man ger sig på att kartlägga det.

Tumregler fungerar inte.


Vh, iö