Vad ligger bakom "leksaksformlerna"?

[Svante]

Ja, det diskuterades ju i en annan tråd om vad som var "rätt" volym och portavstämning för ett element med given Vas och Qts. I tråden gavs det flera formler för hur man ska beräkna "optimala" värden på fp och Vb. I själva verket är väl formlerna ett sätt att sammanfatta någon sorts empirisk erfarenhet, så att amatörbyggaren ska hitta någorlunda rätt.

Jag roade mig med att dels försöka hitta på en formel själv, dels att försöka skriva formlerna i tråden på samma form, så att man kan jämföra dem.

Jag gillar ju när det finns en teoretisk grund till formler och en sådan tänkbar grund är en Butterworthdimensionering, dvs att tonkurvan är maximalt platt ovanför en viss brytfrekvens och att den faller (brant) därinunder. Om man antar att lådan är förlustfri, ställer det ganska kinkiga krav på elementet och låda, nämligen att

fp=fs
Vb=Vas/1,414

Dessutom måste elementet ha Qts=0,38

Om nu inte elementet har det Qts-värdet då? Vad gör en stackars teoretiker? Då kom jag ihåg observationen som vi gjorde i en tredje tråd, nämligen att Cms inte spelar sådär hemskt stor roll för den slutgiltiga tonkurvan. I den tråden lade jag upp den här bilden:



Här varierar Cms ganska mycket men tonkurvan blir nästan samma i alla fall. Nå, eftersom både fs och Qts beror på Cms, så kan jag alltså låtsas att elementet har en Cms som gör att Qts blir 0,38, då skulle jag ju få en nära-Butterworthdimensionering.

fs=1/(2*pi*sqrt(Mms*Cms))
Qts=sqrt(Mms/Cms)/Rms

Först hittar man alltså på ett nytt Cms' som gör att ett nytt påhittat Qts' blir 0,38

Cms'=Mms/(Rms²*Qts'²)

...och så stoppar man in det i formeln för fs och då får man ett nytt önsketänkt fs'

fs'=Rms*Qts'/(2'pi*Mms)=Qts'/Qts*fs=0,38/Qts*fs=fh

Det tänkta elementet får också ett nytt Vas' som blir

Vas'=Vas*(Qts/Qts')²=Vas*(Qts/0,38 )²

och lådvolymen Vb=Vas*(Qts/0,38 )²/1,414=Vas*(Qts/0,452)²

"Svanteformlerna" för att dimensionera en nära-butterworthlösning blir alltså:

fh=fs * 0,38/Qts
Vb=Vas * (Qts/0,452)²

Man kan jämföra detta med IÖs "leksaksformler" och de andra två som man hittade på nätet:

fh=fs * 0,42/Qts
Vb=Vas/1,1 * (Qts/0,4)³

Vilket omskrivet på samma form som min formel blir

fh=fs * 0,42/Qts
Vb=Vas * (Qts/0,413)³

Formlerna är snarlika sånär som på exponenten i Vb-formeln, som är 3 i Ingvars fall och 2 i mitt.

Weedo hade dessutom lyckats spåra upp två liknande formeluppsättningar:

Vb=15*Vas*Qts^2,87
fh=fs*0,42*Qts^-0,9

Respektive

Vb=Vas * 20*Qts^3,3
fh=Fs*Vas/Vb^0,31

Skriver man om dem på samma form som mina formler så blir de:

Weedo 1:

Vb=Vas*( Qts/0,389)^2,87
fh=fs * (0,381/Qts)^0,9

Weedo 2:

Vb=Vas * (Qts/0,493)^3,3
fh=Fs*(0,493/Qts)^1,023

Puh.

Ska vi sammanställa formlerna så såg de alltså ut så här:

Kod: Markera allt

Svante:  fh=fs * 0,38/Qts           Vb=Vas * (Qts/0,452)^2

IÖ:      fh=fs * 0,42/Qts           Vb=Vas * (Qts/0,413)^3

Weedo 1: fh=fs * (0,381/Qts)^0,9    Vb=Vas * (Qts/0,389)^2,87

Weedo 2: fh=fs * (0,493/Qts)^1,023  Vb=Vas * (Qts/0,493)^3,3

Man kan nu se vilka stora likheter det finns mellan dem. Man verkar eniga om att ungefär faktorn alfa = Qts/0,4 är viktig, liksom att fh ska vara ungefär 1/alfa ggr större än fs och att Vb ska vara alfa upphöjt till beta ggr större än Vas, där beta är mellan 2 och drygt 3.

Det här väcker lite frågor, dels varför de andra formlerna avviker från min teoretiskt välunderbyggda (hrrm) variant, dels hur formlerna har kommit till. Finns det teori bakom, eller är de helt empriska?
Finns det möjlighet att förbättra formlerna så att de ger en möjlighet till en valfri grad av underavstämning? Det är ju sällan man gör en ren butterworthlösning, numera.

Det får räcka så det blev nog långt nog...

[Wallace]

Hej Svante.
Är inte de arbeten i ämnet som AN Thiele, R Small m.fl. utfört och publicerat, tämligen utömmande? Dessa städade ju undan mycket av osakligheterna och handpåläggningen inom lådmakeriet.
/W

[PeterAkemark]

Med den här typen av ungefärliga samband borde kanske tecknet för ungefär lika med användas istället för ett lika med tecken. Så att ingen förleds att tro att det är väldigt exakta resultat som kan förväntas ur dessa samband.

Det är också mycket roligt att se att Wedoo's samband är de som gavs ut publikt av D.B Keele omkring 1976/77. Vad som saknas, inte så konstigt kanske, efter alla år, är att samtliga samband utgick ifrån att lådförlusterna var ansatta till ca 7. Detta finns inte omnämnt. Detta värde är av betydelse eftersom inga eller få lådor kommer upp i några högre värden, de flesta ligger omkring 4-7 som bäst. Få kommer upp till ca 11.

Idealfallet, som du beskriver i början, utgår ju ifrån att förlusterna är försumbara vilket inte är fallet i praktiken, de parameterar som närmast kan ligga till grund för något approximativt samband för Vb, fb och så vidare skulle kunna vara

Om förlusterna ansätts till 7

alpha= 1.061
Qts= 0.405
F3=1

Om förlusterna ansätts till 3

alpha=0.654
Qts= 0.439
F3=1

Detta kanske kan förklara avvikelserna mellan sambanden? Weedo's samband emanerar som jag tidigare skrev från D.B Keele. Jag har en kopia av hans orginalmanuskript, daterat 25 Feb 1976 där detta är beskrivet. Anledningen till att sambanden togs fram var att förenkla uträkningarna som då tidigare gjordes via lösningar via polynomen för den aktuella kombinationen, Butterworth B4 etc.

Jag har ett program för en HP 65 fickräknare som löser ekvationerna och ger Vb, Fb F3 etc som lösningar. Neville Thiele föredrog att lösa sambanden denna vägen. Här finns också lådförlusterna med i beräkningarna.

Många av sambanden började med att konstatera om Qt var användbar eller inte (< 0. för att sedan räkna ut Vb. Nästa steg var att konstatera om Vb var av acceptabel storlek. Om så var fallet räkndes ut vad Fb och F3 skulle bli. Nytt val eller gå tillbaka. Om lådan redan i första steget var för stor räknades istället ut Fb, F3 för en annan godtycklig låda och också hur peak eller dip's storlek. (Scannern fungera inte annars kunde jag skickat en kopia)

Det var inte helt ovanligt på den tiden att konstruera grafer och nomogram som användes vid kostruktionerna av högtalarna. Vb, Fb etc kunde då också beskrivas som ett enkelt samband som gav samma kurva i nomogrammet. Jag kan inte säkert säga om det var på detta sätt som sambanden kom fram eller om det defacto var genom matematisk manipulering av de annars rätt komplicerad ekvationerna.

De två parametrarna som kan variera hos ett högtalarelement är ju i huvudsak Qts (via Re i talspolen) och Cms genom mekanisk utmattning. På lång sikt kan kanske också magnetflödet minska något. Det skulle vara intressant att se hur du skulle kunna ta in dessa variationer i sambanden och beskriva hur avstämningen vandrar från en i kallt tillstånd till en annan vid viss driftnivå. Eller genom något smart val av parametrar kunde få kombinationen, element låda, att uppvisa så små variationer som möjligt runt en viss avstämning?

Mvh

[Svante]

Hej Svante.
Är inte de arbeten i ämnet som AN Thiele, R Small m.fl. utfört och publicerat, tämligen utömmande? Dessa städade ju undan mycket av osakligheterna och handpåläggningen inom lådmakeriet.
/W

Ja, jodå, de sammanfattade väl hur man kan räkna ut tonkurvan för en given konstruktion i lågfrekvensområdet, men här handlar det om att ge hjälp att välja en lådvolym och avstämning till amatören. Inte att ta reda på vad en viss låda ger för resultat. Det är en skillnad där.

Även om jag håller med Ingvar om att det finns så mycket mer man behöver ta hänsyn till när man gör en riktigt bra låda, så tror jag faktiskt att amatören är hjälpt av att få ett förslag på hur man kan göra, som något att utgå ifrån iaf.

[Svante]

Med den här typen av ungefärliga samband borde kanske tecknet för ungefär lika med användas istället för ett lika med tecken. Så att ingen förleds att tro att det är väldigt exakta resultat som kan förväntas ur dessa samband.

Mja, det kan man ju på ett sätt hålla med om, men man kan också säga att formlerna ger ett förslag, och de förslagen är ju exakt de som resultaten är. Sen så finns det bara "=" på mitt tangentbord.

Men, ja absolut, man ska ha klart för sig att såna här förslag aldrig kan tala om vad som är "rätt".

Intressant det där med dämpningen. Qts=0,383 ger ju minsta tänkbara lådvolym med butterworthdimensionering, och då måste lådan vara förlustfri. Om man har dämpning i låda och/eller port så behöver Qts vara större för en strikt butterworthdimensionering. Det går iofs att ta hänsyn till det och då kommer formlerna att bli annorlunda, men jag begriper inte riktigt hur det skulle kunna göra exponenterna till något annat än 2. Ingvar hade 3 och de andras var 3,3 resp 2,87.

Förresten, vad betyder "alpha" i ditt inlägg?

[PeterAkemark]

Alpha är kvoten mellan Vb och Vas. Kanske använder du en annan beteckning eller har jag stavat det fel? Angående exponenterna så är ju Ingvars ganska så mitt mellan 3.3 och 2.87. Om uttrycken är resultaten av en kurvanpassning, så kan ju exponenterna bli vad som helst beroende på basen och en del konstanter så länge resultatet följer den egentliga kurvan. Eller har jag missuppfattat dig helt...

Om jag får föreslå en lösning

För trettio år sedan kunde vi genom att använda en HP 65 eller en Texas SR-52 eller liknande programerbar räknedosa lösa problemen via användandet av filterpolynom. Då borde vi väl idag kunna skriva en liten Windows applikation som gör samma sak, utan några approximationer. Datorkraften är ju mångfalt större idag och framför allt tillgänglig för de flesta. Ett litet "freeware" som löser amatörens behov med lite precision. Jag bidrar gärna med ekvationerna.

[Svante]

Alpha är kvoten mellan Vb och Vas. Kanske använder du en annan beteckning eller har jag stavat det fel? Angående exponenterna så är ju Ingvars ganska så mitt mellan 3.3 och 2.87. Om uttrycken är resultaten av en kurvanpassning, så kan ju exponenterna bli vad som helst beroende på basen och en del konstanter så länge resultatet följer den egentliga kurvan. Eller har jag missuppfattat dig helt...

Om jag får föreslå en lösning

För trettio år sedan kunde vi genom att använda en HP 65 eller en Texas SR-52 eller liknande programerbar räknedosa lösa problemen via användandet av filterpolynom. Då borde vi väl idag kunna skriva en liten Windows applikation som gör samma sak, utan några approximationer. Datorkraften är ju mångfalt större idag och framför allt tillgänglig för de flesta. Ett litet "freeware" som löser amatörens behov med lite precision. Jag bidrar gärna med ekvationerna.

Ah, ok, den kallas för 1/kappa i elaken. Alfa (och kappa för den delen) betyda nästan vad som helst beroende på sammanhanget.

Menar du med filterpolynom att man beräknar en högtalares tonkurva med hjälp av såna? Att man skriver upp ett fjärde ordningens filter och räknar ut kurvan analytiskt? Jag hade en sån i Basta! innan jag släppte den, men jag tog bort den eftersom den egentligen bara hade akademiskt intresse. Den har egentligen inga fördelar jämfört med den mer kompletta simuleringen som man kan göra i Basta!, mer än just det pedagogiska. Eller jag kanske inte förstår vad du menar.


PS. Jag gjorde just en liten serie där jag manuellt försökte hitta lösningar som gav subjektivt maxflat respons för Qts från 0,2-0,8 i steg om 0,1. Sen anpassade jag kurvor till de funktioner jag fick för fh och Vb och de blev skrämmande lika min modell. De anpassade funktionerna blev

Vb=Vas*(Qts/0,464)^1,926
fh=fs*(0,385/Qts)^0,9107

Vad jag vill göra nu är att lägga till en underavstämningsparameter, så att man kan välja grad av underavstämning och få ett förslag på Vb och fh med den.

[IngOehman]

Kan nämna att jag tog fram mina formler en natt 1974 sisådär, så jag vet inte om jag vågar stå för dem till 100%.

De var en av resultaten av de fullklottrade A4-block som kom till den natten. Där innehölls även den modell för ett högtalarelements verkanssätt som du ju känner till att jag använder (den står jag för än idag och har inte funnit skäl att ändra något). Före den där natten var min inblick i högtalarelementets verkanssätt bara rudimentär. Det är kul vad man kan "komma på" bara genom att sitta med ett rutpapper en miniräknare (även den var rudimentär - det var de på den tiden), en påse godis, en blyertspenna och sen tänker man så hårt man bara kan...


Nu var ju detta rätt länge sedan, men jag har ett minne av att jag tyckte min leksakformel (visst är det det de är!) fungerade bra för Q-värden mellan 0,25 och 0,9. Vid avsevärt lägre Q-värden än 0,25 har jag ett minne av att jag tyckte att det snarare skulle vara en kvadrat där jag satt en kub.
(Å andra sidan tycker jag nog inte att element med Q-värden utanför ett mycket mindre intervall än så går att använda rimligt väl i basreflexlådor.)


Men som sagt - det är leksaksformler, och de har aldrig (från min sida) varit avsedda att säga något som skall vara användbart för något annat än en första approximaltion. Jag förutsätter att den som använder dem inte låter konstruktionen bero därefter, utan att noggrannare arbete läggs ned på att optimera konstruktionen senare.

Precis som du skriver approximerar formlerna ungefär en butterworthavstämning, och en sådan har jag ju aldrig förespråkat!

Egentligen var nog syftet med formlerna från min sida bara att göra det som vem som helst kan göra med ett beräkningsprogram idag - alltså att få förmågan att "träffa rätt" utan att behöva fatta någonting.
Många som byggde PA-system på 70-talet använde dem faktiskt, och återrapporterade att de tyckte det blev väldigt bra.

Svårigheten (då som nu) är dock att man inte har så mycket glädje av att kunna träffa rätt - utan att först veta (och veta rätt) vilket mål man har. Eller rättare sagt vilket man bör ha.


Matematiken för högtalardimensionering är baserad på den tämligen triviala fysik som omger högtaleriet - det som är svårt är inte att räkna, utan att veta vad man skall sträva efter - psykoakustiken som sätter reglerna för vad som är god återgivning alltså.


Vh, iö

[PeterAkemark]

Det var intressant. Dina resultat är verkligen mycket nära de som du hade i första inlägget.

Keele's samband ser ut som följer:

Vb= 15*Vas*Qts^2.87

fb= 0.42*Qts^-0.9

f3= 0.26*fs*Qts^-1.4

Dessa skulle ge en tämligen bra Butterworthapproximering.
Om lådan är en fri variabel så använde han följande samband

f3= sqr(Vas/Vb)*fs

Fb= (Vas/Vb)^0.32*fs

Hump/Dip= 20*log(2.6*Qts*(Vas/Vb)^0.35)

Hump/Dip visar hur stor puckel/dip det blir i ljudtryckskurvan.

Vad avser du använda underavstämningen till. Det är något jag missat i dina tankegångar?

[IngOehman]

underavstämningen är helt enkelt nödvändig när man använder ett element med högt Q-värde. Det känner man ju intuitivt till och med. Annars kommer det ju bara att dåna fult om det hela.

Blunda för att försöka känna alla krafter, trögheter och belastningar som är i dynamiskt samspel i högtalaren, så känner du nog varför det måste bli sådär.


Vh, iö

[phloam]

Blunda att försöka känna alla krafter, trögheter och belastningar som är i dynamiskt samspel i högtalaren, så känner du nog varför det måste bli sådär.

Aha! Lite "intuitivt högtalarbyggande" där kanske??

[PeterAkemark]

Tack Ingvar för ditt inlägg. Emellertid så behöver jag varken blunda eller känna efter, jag vet att konstruktioner som använder element med Q värden och har avstämningar som ligger under Fs. Resultatet blir dock att ljudtryckskurvan inte blir maximalt rak utan uppvisar en mer eller mindre stor vågighet. Precis som alla Chebysheff-avstämningar har, vilken tekniken med underavstämningar väl kan sägas tillhöra. Men det här känner du förmodligen till lika bra som jag.

Nä, min fråga om underavstämning är mer relaterad till det faktum att en maximalt flat avstämning som en B4 eller liknande i den familjen av många anledningar inte blir så rak i ett lyssningsrum.

Således, om det möjligen är som så att genom underavstämning kan kompenseras för det rumsliga bidraget och tillhörande bashöjning, allt a la Stig Carlsson och att det är det som avses med underavstämning?

[Svante]

Kul det här. Även om det är som Ingvar säger (leksaksformler) så är det ganska stimulerande att försöka konstruera formlerna. Tycker jag.

IÖ: När du skriver underavstämning, betyder det att fh<fs eller att fh< det fh som ger "max flat"-dimensionering? Det blir ju olika saker. Vad jag menade (här) med underavstämning var att man kunde frångå max-flat-dimensioneringen och sänka fh ytterligare och få en mjukare avrullning nedåt, speciellt för låga Qts-värden.

Här är ett element med Qts=0,2 i maxflat- och underavstämd version, enligt det sättet att tänka.



PS. IÖ och PA, kan ni skriva vem ni skriver till, jag förstår inte riktigt ibland om ni frågar varandra eller mig eller alla.

[PeterAkemark]

....

Nu var ju detta rätt länge sedan, men jag har ett minne av att jag tyckte min leksakformel (visst är det det de är!) fungerade bra för Q-värden mellan 0,25 och 0,9. Vid avsevärt lägre Q-värden än 0,25 har jag ett minne av att jag tyckte att det snarare skulle vara en kvadrat där jag satt en kub.

(Å andra sidan tycker jag nog inte att element med Q-värden utanför ett mycket mindre intervall än så går att använda rimligt väl i basreflexlådor.)

.....Vh, iö

Eftersom sambanden är ekvationer som beskriver en kurvanpassning och att kurvorna som är underlaget för sambanden deformeras tämligen snabbt med ökade lådförluster så kommer sambanden att fungera endast om den praktiska lådan efteråt har tämligen lika förluster som kurvan är beräknad med. Sambanden borde alltid åtföljas av en indikation om storleken på lådförluster som avses.

Det är roligt att du var så långt framme redan 1974.

[Svante]

Sambanden borde alltid åtföljas av en indikation om storleken på lådförluster som avses.

Ja, det är sant. Fast... Det beror hur man ser på formlerna. Om man strävar efter att formlerna ska vara ett verktyg som ger den perfekta lösningen, och att man inte ska gå vidare med simuleringar och mätningar, då ska man förstås försöka väga in så många faktorer som möjligt i dem. Risken är dock att man slutar med en uppsättning formler som är närapå lika komplicerade som en simulering, men som är mindre förståelig och mer tumregelmässig. Och då ser jag inte riktigt vitsen med formlerna, simulering är ju inte svårt idag.

Jag tror att man måste, om man överhuvudtaget ska föreslå att folk ska använda sådana här formler, förpacka dem på ett sätt så att de blir väldigt lätta att använda, och att man också måste vara tydlig med att det är just en första approximation de ger. Som en stimulans att ta sig ifrån en vansinnig lösning till en som är snäppet bättre, för att sedan på egen hand klara av att fintrimma den.

Ett tredje synsätt är förstås att formlerna är till för den som konstruerar dem, dvs att nyttan är det man lär sig under själva formelkonstruktionsprocessen, det är kanske så Ingvar har lyckats lära sig att "se" allting inuti huvudet?

[PeterAkemark]

Svante:

Jag tror att du har alldeles rätt i vad du säger. Att detta skulle vara början av en process som kanske åtföljs av simuleringar och vidare beräkningar. Det måste nog understrykas tillräckligt att resultaten blir approximationer i alla lägen. Det är ju som Ingvar säger mycket komplicerat att få till en konstruktion som är i det närmaste perfekt. Det är så mycket mer som spelar in.

Effekten på slutresultatet av att ha byggt en egen konstruktion "...jag har byggt detta.." ska nog inte underskattas. Den har stora psykiska inverkningar på hur konstruktionen uppfattas, inte minst av konstruktören. Och då är Svantes idé en mycket god hjälp på vägen.

Din simulering med underavstämning är ju mycket intressant. Den ger ju ca 7 dB högre ljudtryck under 45 Hz. Och med lite klurig placering i rummet kan väl kanske förlusten ovanför 65 Hz till viss mån kompenseras.

Skulle det vara möjligt att relatera underavstämningen till en given position i rummet. Ex vis x,y,z cm ifrån ett hörn (som då ger en viss höjning) och på så sätt med en placering och underavstämning utsträcka arbetsområdet nedåt i frekvens?

[Jocke]

Man kanske skulle kunna uppskatta någon form av vägningskurva utifrån rumsstorlek och placering?

Minns en artikel i gamla RT om möjligheten att kunna förutsäga frekvensgången i basen för en 4:e ordningens basreflex utifrån elementets parametrar. Kan väl ha varit runt 1980. Författare var nog Bjarne Bäckström och han utgick från formler av Lea & Lampton. Långa och många formler var det och det fanns inte en chans att rälna för hand under en livstid! Anmälde mig till en datakurs för att få tillgång till en Nord-10, om någon nu minns den! Sedan jag väl fått ut en kurva så dalade intresset för det var allt för omständigt - tillverkaren av Nord 10 var väl "Norsk Data"?

Ett antal år senare kom ju Excel - min bäste vän! Matade in formlerna och vips så var det klart. Skulle tro att kalkylarket ligger på någon gammal PC på vinden eller så men det är ju inte säkert att den ens startar eller att filen kan läsas in av de nya versionerna dessutom ser det säkert taffligt ut med dagens mått mätt!

Tror att jag har kvar Bäcckströms kompendie med formlerna - kan göra kopia av de centrala delarna om någon har intresse av den!

/Jocke

[IngOehman]

IÖ: När du skriver underavstämning, betyder det att fh<fs eller att fh< det fh som ger "max flat"-dimensionering? Det blir ju olika saker. Vad jag menade (här) med underavstämning var att man kunde frångå max-flat-dimensioneringen och sänka fh ytterligare och få en mjukare avrullning nedåt, speciellt för låga Qts-värden.

Underavstämning kan betyda många saker.

De vanligaste är väl antingen en lägre avstämning än den som ger maximalt rät tonkurva, eller också att den resulterande impedanskurvan har lägre amplitud (och/eller mindre yta) på den lågfrekvensigare puckeln (eller förstås båda på samma gång).

Ett tredje synsätt är förstås att formlerna är till för den som konstruerar dem, dvs att nyttan är det man lär sig under själva formelkonstruktionsprocessen, det är kanske så Ingvar har lyckats lära sig att "se" allting inuti huvudet?

Extremt kloka ord!

Formlerna är i det stora hela oanvändbara - men det är en bra intuitionsträning att ta fram dem! När man förstår/känner varför de ser ut ungefär som de ser ut, behöver man inte använda dem längre.

Tack Ingvar för ditt inlägg.

Varsågod! Och tack för dina. (Och detsamma till Svante. Och alla andra som gör inlägg också!)

Nä, min fråga om underavstämning är mer relaterad till det faktum att en maximalt flat avstämning som en B4 eller liknande i den familjen av många anledningar inte blir så rak i ett lyssningsrum.

Det är väl så enkelt som att verkligheten är komplicerad, och det finns ingetsomhelst skäl att tro att en funktion som är enkelt beskrivbar matematiskt skulle vara särskilt lämplig bara därför.

Varje rumsstorlek och varje väggmaterial och varje lyssningsavstånd (om man skall vara väldigt noga) renderar ju sin egen optimering om man skall dimensionera för verkligheten. De matematiskt enkla funktionerna har ingenting med högtalarkonstruktion för verkligheten att göra.

Således, om det möjligen är som så att genom underavstämning kan kompenseras för det rumsliga bidraget och tillhörande bashöjning, allt a la Stig Carlsson...

Kan här inskjuta att Stigs sätt att dimensionera basåtergivningen har varierat en hel del genom den ortoakustiska historien. Det som varit gemensamt för alla tiders dimensionering är att han arbetat hårt för att eliminera resonanser och betoningar som följd av otillräcklig dämpning. Han har använt båda negativ utimedans och strömningsdämpning när elementen som fanns tllgängliga inte kunde erbjuda tillräcklig elektomekanisk dämpning (=hade för klena motorsystem).

Däremot har den grundläggande tonkurvan för OA-högtalare dimensionerats väldigt olika i olika tider. Såväl OA6 (tänker nu primärt på den ursprungliga) som 70-talsserien, var dimensionerade rätt likt butterworth, medan 80-talsserien är mycket slankare i klangen med en mot låga frekvenser fallande bas. OA51 mäter om jag minns rätt -12 dB vid 38 Hz i fritt fält, det vill säga -6 dB vid 38 Hz mot en oändligt stor vägg.


Vh, iö

[Svante]

IÖ: När du skriver underavstämning, betyder det att fh<fs eller att fh< det fh som ger "max flat"-dimensionering? Det blir ju olika saker. Vad jag menade (här) med underavstämning var att man kunde frångå max-flat-dimensioneringen och sänka fh ytterligare och få en mjukare avrullning nedåt, speciellt för låga Qts-värden.

Underavstämning kan betyda många saker.

De vanligaste är väl antingen en lägre avstämning än den som ger maximalt rät tonkurva, eller också att den resulterande impedanskurvan har lägre amplitud (och/eller mindre yta) på den lågfrekvensigare puckeln (eller förstås båda på samma gång).

Ok, och med den definitionen kan alltså fh vara större än fs, trots underavstämning. I varje fall för element med låg Qts.

Ett tredje synsätt är förstås att formlerna är till för den som konstruerar dem, dvs att nyttan är det man lär sig under själva formelkonstruktionsprocessen, det är kanske så Ingvar har lyckats lära sig att "se" allting inuti huvudet?

Extremt kloka ord!

Formlerna är i det stora hela oanvändbara - men det är en bra intuitionsträning att ta fram dem! När man förstår/känner varför de ser ut ungefär som de ser ut, behöver man inte använda dem längre.

Ja... Fast, då är de ju inte oanvändbara. De kanske inte är användbara som de är, men om man hittar ett gäng som liknar varandra kan man ju stimuleras att hitta på egna.

Man ska inte förringa värdet av förenklingar och tumregler som intresseväckare. Om jag uttrycker mig lite elakt, så är det ju inte så att ekvationerna i sig förlorar sitt värde (som intresseväckare) bara för att du har lyckats få in motsvarande kunskap i huvudet. Världen är full av människor som ännu inte har sett hifi-ljuset.

[Svante]

Effekten på slutresultatet av att ha byggt en egen konstruktion "...jag har byggt detta.." ska nog inte underskattas. Den har stora psykiska inverkningar på hur konstruktionen uppfattas, inte minst av konstruktören.

Oja! Det finns ju få saker som ger så fin placeboeffekt som att ha byggt högtalarna själv. Man har ju tänkt på varje detalj (som man förstår) och då kan det ju inte finnas några fel kvar (som man förstår). Klart det låter bra! Och det är ju fint, för det var ju det man var ute efter från början.

Skulle det vara möjligt att relatera underavstämningen till en given position i rummet. Ex vis x,y,z cm ifrån ett hörn (som då ger en viss höjning) och på så sätt med en placering och underavstämning utsträcka arbetsområdet nedåt i frekvens?

Mja, det förekommer ju att man lägger in en "room gain" i en del simuleringsprogram. Jag har inte gjort det, kanske för att jag inte riktigt förstår hur man ska kunna höfta fram den, men också stödd av Ingvars loge-tänkande, att man inte ska kompensera bort alla (men kanske några av alla) rumseffekter som finns.

[IngOehman]

Nu skall jag göra något obehagligt: Jag skall presentera en tumregel!

Det kommer lite vederbörliga reservationer först dock...

Reservationer:

1. Den högtalare man kontemplerar är rundstrålande och mindre än en kvarts våglängd upp till i varje fall 200 Hz i de två minsta dimensionerna.

2. Den högtalare man kontempleras skall anävndas i ett rum i närheten av rumsellipsen.

3. Rummets storlek är mellan 20 m^3 - 100 m^3

4. Rummets väggar, i synnerhet de som är nära högtalarna, är rimligt styva (allra minst dubbelgips eller motsvarande).

5. Rummets väggar är hyggligt dämpade över 100 Hz.


Och här kommer regeln:

En högtalare (använd enligt de fem reserationerna) skall inom sitt frekvensområde ungefärligen följa en tonkurva som beskriver ett rakt streck över 100-200 Hz (+/- 2 dB), men som under 100-200 Hz beskriver en tonkurva som siktar mot - 10 dB vid 20 Hz! Detta alltså om man mäter upp den i ett ekofritt rum eller utomhus mycket lngt från marken. (helst >15 meter om man har 3 meter mellan högtalare om mätmikrofon.)


Konsekvenser:

1. Mäter man högtalaren i lyssningsrummet, på ett avstånd tillräckligt stort för att det inte skall vara en närfältsmätning, men ändå tillräckligt kort för att man skall vara närmare än rumsradien - så skall tonkurva rak och fin (alla vindlingar naturligtvis borträknade).

2. Mäter man tonkurvan på ett stort avstånd i lyssningsrummet kan nivån tillåtas att stiga upp till en nivå som tangerar en kurva som startar vid noll mellan 100-200 Hz och har stigit till + 10 dB vid 20 Hz.

(Att siffrorna är lite lika men tonkurvan inverterad mellan "frifält" och "avlägsen position i lyssningsrummet", är inte s märkligt, eftersom det beror på att främre och bakre delen av lyssningsrummet inte är helt olika varandra under 100 Hz.)


Slutreservation:
Eftersom det finns så fantastiskt många fall där det ovanstående inte alls stämmer vill jag avsluta med att reservera mig ännu en gång, och klargöra att det ibland inte alls är som tumregeln i det ovanstående påstår.
Så är det ju med tumregler. De suger i proportion till ens tro om att de bär en allsmäktig sanning. De är alltså i princip bara användbara om man vet att de inte är det, eller om man så vill - de är användbara endast för dem som vet grunderna och således inte behöver dem.

Liksom de där leksaksformlerna nämnda tidiager i tråden - kan det dock vara kunskapsfrämjande att försöka ta fram tumregler! Där ger jag dig helt rätt Svante!

Bara man inte sen går åstad och använder dem...


Vh, iö

[Svante]

Liksom de där leksaksformlerna nämnda tidiager i tråden - kan det dock vara kunskapsfrämjande att försöka ta fram tumregler! Där ger jag dig helt rätt Svante!

Bara man inte sen går åstad och använder dem...

[Jocke]

Någonstans ska man ju börja! Inte kan man väl begära att oerfarna, entusiastiska högtalarbyggare ska kunna utgå ifrån de mest avancerade formlerna och ta hänsyn till alla parametrar som spelar in?

/Jocke

Livet är orättvist. Först när man blir gammal besitter man all den erfarenhet man skulle behövt när man var ung! Kirkegaard

[Svante]

Någonstans ska man ju börja! Inte kan man väl begära att oerfarna, entusiastiska högtalarbyggare ska kunna utgå ifrån de mest avancerade formlerna och ta hänsyn till alla parametrar som spelar in?

Precis så tycker jag också, och där har tumreglerna och leksaksformlerna en plats. Man kan upptäcka senare i livet att de gav ett felaktigt eller onoggrant resultat. Det är dock hästlängder bättre än att man gav upp för att allt verkade så fruktansvärt komplicerat.

[Jocke]

Jag tror att vi alla har har byggen på vårt samvete som vi inte riktigt vill kännas vid idag. Kallas det inlärning? Erfarenhet? Intuition?

/Jocke

[Svante]

Jag tror att vi alla har har byggen på vårt samvete som vi inte riktigt vill kännas vid idag.

Ja, och det är ju egentligen bara dumt. Hmm, man kanske skulle starta en tråd om det...

[Jocke]

Det kan vara negativt att veta för mycket! Projekt som inte känner sina begränsningar kan bara leda till 2 saker - succé eller pannkaka!

Många nyskapande och innovativa idéer somnar saligen in efter "expertutlåtanden"!

/Jocke

[phon]

Mja, det förekommer ju att man lägger in en "room gain" i en del simuleringsprogram. Jag har inte gjort det,

Det har du visst det. Jag brukar använda roomgain-funktionen i Basta! då och då.

Den är visserligen lite begränsad, det är alltså de aktiva filtren jag använder och sätter till kanske 6 eller 12 dB per oktav, med lämplig justering av Source Voltage. Samma sätt går att köra på Tombstone, som jag senast gjorde på min baskanon.

kanske för att jag inte riktigt förstår hur man ska kunna höfta fram den,

Man kanske vet något om rummer där högtalaren skall bo, eller så kan man kanske höfta det med hjälp av Room Calculator som kan laddas ner gratis.

Planerar att bygga en liten mäthögtalare, sluten låda som faller (t.ex)12dB/okt från 100hz för att kolla just roomgain. Vet inte om det är en framkomlig väg, men det kostar ju inget att prova.

[Svante]

Man kanske vet något om rummer där högtalaren skall bo, eller så kan man kanske höfta det med hjälp av Room Calculator som kan laddas ner gratis.

Planerar att bygga en liten mäthögtalare, sluten låda som faller (t.ex)12dB/okt från 100hz för att kolla just roomgain. Vet inte om det är en framkomlig väg, men det kostar ju inget att prova.

Ja, den där verkar ju bra. Fast kruxet är väl att man inte vill bygga en högtalare för ett visst rum, utan en som man kan ta med sig nästa gång man flyttar. Så det man behöver är en funktion som ger nån sorts medelhöjning i olika rum. Ah! Man behöver en tumregel!

Fasen, sånt här är knivigt.

...så du använder aktiva filtren som room gain...? Hur fasen...? Det ska ju inte gå!

[IngOehman]

Någonstans ska man ju börja! Inte kan man väl begära att oerfarna, entusiastiska högtalarbyggare ska kunna utgå ifrån de mest avancerade formlerna och ta hänsyn till alla parametrar som spelar in?

Utgå ifrån?

Nä, man får förstås börja med att fnula ut dem innan man kan börja konstruera något. Varför skulle man vilja börja bygga innan man kan fysiken? Och varför skulle man vilja "lära sig formler" när man kan lära sig att förstå sambanden? Formler suger. Kan man inte konstruera formlerna vid behov så bör man inte använd dem alls. Kunskap är att förstå, inte att lära sig utantill.


Fast det beror förstås på om man är avser konstruera högtalare eller bara bygga dem (inte så bara förresten). Någon måste alltid konstruera dem, och är det inte man själv behöver man ju inte kunna fysiken för att bygga.

Har man ambitionen att konstruera sig ett par goda högtalare tycker jag det är väldigt bakvänd ordning att börja bygga dem innan fysiken som styr deras beteende är fullt förstådd. Inte håller man konsert innan man lärt sig spela? Inte blir man författare innan man lärt sig skriva? Inte bygger man ett hus innan man vet hur det bäst går till? Att huset inte rasar är ju viktigt, lika viktigt som att högtalaren låter bra, eller?


Vh, iö