Långa basportar

[NNord]

Ibland kan man se i dataprogrammet att basporten måste
vara typ 80cm lång, eller längre till och med.

Är det bara o göra en så lång basport? Eller medför längden
konstigheter så man helt enkelt skall lägga av?

Lång basport? Dåligt?

[Svante]

Ibland kan man se i dataprogrammet att basporten måste
vara typ 80cm lång, eller längre till och med.

Är det bara o göra en så lång basport? Eller medför längden
konstigheter så man helt enkelt skall lägga av?

Lång basport? Dåligt?

Mja, i princip blir det ju en halvvågspipa. Spelar man 345/(2*0.8 )=216 Hz med högtalaren kan man ge sig den på att *nåt* händer.

Man har i princip två möjligheter, öka lådvolymen och/eller minska rördiametern, om helmholtzfrekevensen ska vara densamma.

Jag har försökt simulera detta, men mitt program ger hysteriskt höga nivåer ut vid halvvågsresonans och jag begriper inte varför. Om nån har lyckats med en sån simulering vill jag gärna veta hur!

[Naqref]

Man kan få ner halvvågsresonansen om man ser till att inte exitera den! Ex genom att placera den inre öppningen vid ett ljudtrycksminima!

[Max_Headroom]

Man kan få ner halvvågsresonansen om man ser till att inte exitera den! Ex genom att placera den inre öppningen vid ett ljudtrycksminima!

Trevligt! Och hur vet man var det är någonstans då?

[Alexi]

Rent generellt är väll ca 50cm max?

[Svante]

Man kan få ner halvvågsresonansen om man ser till att inte exitera den! Ex genom att placera den inre öppningen vid ett ljudtrycksminima!

Jajustdet. Tanken är intressant, men för att få ett minimum måste man väl ha en stående våg i lådan. Vill man det? Dämpar man stående vågen så ökar excitationen av röret i motsvarande grad. Eller?

[Isidor]

Ett litet simuleringsexempel på hur illa det kan bli med en 1.2 m lång port om man inte ser upp:





Svante,

Jag har försökt simulera detta, men mitt program ger hysteriskt höga nivåer ut vid halvvågsresonans och jag begriper inte varför. Om nån har lyckats med en sån simulering vill jag gärna veta hur!

Det verkar som om förlusterna kanske försummats eller underskattats.

Jajustdet. Tanken är intressant, men för att få ett minimum måste man väl ha en stående våg i lådan. Vill man det? Dämpar man stående vågen så ökar excitationen av röret i motsvarande grad. Eller?

Stående vågor i lådan ställer normalt sett inte till det så mycket som man kan tro om de inte tillåts slippa ut via en port eller ett membran i uppbrytning. Annars är det helt korrekt att om man dämpar den stående vågen så ökar excitationen av pipresonanserna i porten.

[Svante]

Ett litet simuleringsexempel på hur illa det kan bli med en 1.2 m lång port om man inte ser upp:

Kuligt! Kan du posta parametrarna, så ska vi se om min simulering blir lika?

Svante,

Jag har försökt simulera detta, men mitt program ger hysteriskt höga nivåer ut vid halvvågsresonans och jag begriper inte varför. Om nån har lyckats med en sån simulering vill jag gärna veta hur!

Det verkar som om förlusterna kanske försummats eller underskattats.

Ja, det låter ju rimligt. Fast jag bara undrar *vilka* förluster? Var sitter resistanserna som får ner Q-värdena på pipresonanserna?

[Alexi]

Vart tog bilden vägen Isidor?

[Isidor]

Svante,

Förlusterna, eller de akustiska resistanserna, i porten består huvudsakligen av strålningsresistansen och i mindre grad av viskösa strömningsförluster (så länge vi talar om småsignalområdet och undantar sugrörsportar förstås).

SI-enheter

Re = 3.4;
Le = 0.0035;
Bl = 19.8;
eta = 0.055; (1/Qm)
sm = 0.118;
mm = 0.230; (exkl luftmassa)
km = 1/0.00024; (1/Cm)

lp = 1.2; (exkl ändkorrektion)
sp = 0.049;

vol = 0.2;
beta = 0.03; (1/Qb)


Det hela är mest ett extremt exempel, i praktiken bör man antingen se till att använda en väsentligt kortare port, lågpassfiltrera signalen hårt, införa effektiv absorption i lådan och/eller porten eller utnyttja smart placering av den inre mynningen som Naqref varit inne på.


Alexi,

Fixat! Jag passade också på att ta bort inverkan av kavitetsmoder som egentligen inte hade med saken att göra.

[Svante]

OK, jag översätter detta till
fs=20,5 Hz
Vas=477 liter
BL=19,8 N/A
Ss=1180 cm2
Re=3,4 ohm
Le=3,5mH
Qts=0,2765
Vb=200 liter
Qb=30
fh=23,5
Sp=490 cm2

...och får då denna kurva med mitt program:


Det är ju inte så hemskt olikt, sånär som på hur porten uppför sig. Jag har en lite annorlunda placering av min strålresistans. Jag lägger den resistiva delen i serie med lådans kapacitans. På detta sätt blir det bara *en* strålresistans och effekten i den blir den akustiska effekten helt enkelt. Möjligen är det en del av förklaringen?



Så här ser den akustiska lasten ut:



Den konstiga symbolen för porten är en serie av 8 LR-C-LR-C...C-LR-komponenter.

Hur ser dina resistanser ut, är de frekvensoberoende, eller ökar du dem på nåt sätt mot högre frekvenser?

/Svante

PS. Du verkar rätt slängd i sånt här, får man fråga vad du har för bakgrund?

[Svante]

...och jo, dina högre ordningens resonanser är mycket svagare än mina, vilket får mig att undra vad som händer om du kortar röret till säg hälften med bibehållen fb. I mitt program blir det såhär, jag misstänker att du får lågamplitudigare resonanser?

[Isidor]

Svante,

Det är ju inte så hemskt olikt, sånär som på hur porten uppför sig.

Japp, det ser ganska lika ut utom för portmoderna. Jag modellerar utstrålning i helsfär och du i halvsfär, vilket ger 6 dB skillnad i känslighet. Din port tycks dock ge ca 1 dB högre nivå än min runt avstämningsfrekvensen.

Jag lägger den resistiva delen i serie med lådans kapacitans. På detta sätt blir det bara *en* strålresistans och effekten i den blir den akustiska effekten helt enkelt. Möjligen är det en del av förklaringen?

Det var en något annorlunda metod att räkna på, men den tycks ju fungera ganska bra. Jag kan inte på rak arm säga vilka skillnader detta ger upphov till.

Hur ser dina resistanser ut, är de frekvensoberoende, eller ökar du dem på nåt sätt mot högre frekvenser?

...och jo, dina högre ordningens resonanser är mycket svagare än mina, vilket får mig att undra vad som händer om du kortar röret till säg hälften med bibehållen fb. I mitt program blir det såhär, jag misstänker att du får lågamplitudigare resonanser?

Egentligen är det nog samma svar på bägge frågorna. Den akustiska resistansen för en svängande kolv, portmynningen i det här fallet, är proportionell mot f^2 så förlusterna ökar mot högre frekvenser. Detta faktum framgår också genom den tilltagande breddningen av modtopparna i min simulering ovan.

PS. Du verkar rätt slängd i sånt här, får man fråga vad du har för bakgrund?

Tja, jag arbetar mestadels som konsult inom akustik- och strukturdynamikområdet. En gång i tiden fes jag omkring på KTH där jag läste ljud- och vibrationsinriktningen och även elektroakustikkursen som var helkul.
I och för sig har det blivit en del professionella högtalar- och audioprojekt genom åren, men mest tycker jag att det är rätt kul att hålla på med sån't här.

[Svante]

Aha... Så du låter strålresistansen tillta som f^2 hur högt som helst? Titta på sid 7-6 (7-7 i gamla upplagan tror jag) i ELAK-kompendiet om du har det kvar, så ser man att den *inte* gör det. Den planar ut mot 1 (normerat) vid kr=1,nånting. Synd bara att ditt sätt ger bättre resultat.

..och javisst, jag räknar halvrymd i detta fall.

När gick du ELAKen? Hade du Liljencrants?

[Isidor]

Japp, min modell är strikt sett endast giltig upp till kr = 1, något som noga poängteras i m-filen som jag delat ut till några intresserade personer genom åren. Exemplet ovan är ganska extremt, så denna gräns når vi redan vid knappt 500 Hz. För de allra högsta frekvenserna i mitt diagram är modellen inte helt giltig, men detta ändrar nog inte så mycket i stort.

ELAKen avnjöts för ca 10 år sedan med Liljencrants som föreläsare.

[Svante]

Kul, då kanske du hade Anders Askenfelt eller Inger Karlson på övningarna och kanske mig på labbarna. Det var tider det, då hade vi ett ekofritt rum... No more...

Men jag tror att kr=1+ är viktigt för Q-värdet på rörresonanserna, jag tror det är hela skillnaden. Återstår att begripa varför din simulering blir bättre.

[Isidor]

Nja, jag förstår inte riktigt varför Q-värdet vid de första tre moderna, under ca 500 Hz, skulle påverkas av vad som sker över 500 Hz. Detta skulle bara kunna vara fallet om vi modellerade med läskiga olinjäriteter och det gör vi ju som tur är inte.

P.S. Med lite god vilja kan man sträcka ut modellen ända upp till kr = 2. I och för sig spelar det ingen roll eftersom modellen i alla fall är alldeles för grov för att räkna någorlunda rätt över ett par hundra Hz eller så.

[Alexi]

Vad är det för ekofritt rum som finns avbildat i senaste KTH-katalogen?

[Isidor]

Sannolikt Marcus Wallenberg Laboratoriet som ligger under Institutionen för teknisk akustik. Jättefina mätrum i absolut världsklass.

[Svante]

Skulle också tro det, fast det är inte helt ekofritt, golvet reflekterar. Just nu håller militärhögskolan på att flytta in och i samband med detta har de rivit (i förra veckan) det gamla ekofria rummet. Snyft!

[Svante]

Nja, jag förstår inte riktigt varför Q-värdet vid de första tre moderna, under ca 500 Hz, skulle påverkas av vad som sker över 500 Hz. Detta skulle bara kunna vara fallet om vi modellerade med läskiga olinjäriteter och det gör vi ju som tur är inte.

P.S. Med lite god vilja kan man sträcka ut modellen ända upp till kr = 2. I och för sig spelar det ingen roll eftersom modellen i alla fall är alldeles för grov för att räkna någorlunda rätt över ett par hundra Hz eller så.

Nej, det är sant, jag tittade tydligen inte så noga på frekvenserna. Skulle man kunna få se ekvivalentschemat för din modell (inklusive rör (=pipa))?

[Isidor]

Min ekvivalentmodell är av standardtyp (mekanisk ekvivalentkrets), inga konstigheter alls. Portmassa och
-förluster ligger i parallell med luftfjädring och -förluster.

Pipmoderna modelleras m.h.a. den analytiskt formulerade akustiska impedansen för ett rör:
ZA = i*rho0*c/S*tan(k*l) [Ns/m^5]

Sedan tillkommer naturligtvis strålningsresistansen för en kolv med rörets diameter och även viskösa förluster om man vill vara noggrann.

[Isidor]

Svante,

Skulle också tro det, fast det är inte helt ekofritt, golvet reflekterar.

Du känner säkert redan till detta, men jag tänkte bara klargöra att MWL på KTH har både ett helekofritt rum (fg = 70 Hz), ett semiekofritt rum och ett efterklangsrum. Samtliga ganska stora också för övrigt.

[Magnus]

Skulle också tro det, fast det är inte helt ekofritt, golvet reflekterar.

Inte i det ekofria rummet........där går man på nät med lika mycket absorbenter under som på alla andra sidor

ville bara förtydliga lite ytterligare

[Svante]

Svante,

Skulle också tro det, fast det är inte helt ekofritt, golvet reflekterar.

Du känner säkert redan till detta, men jag tänkte bara klargöra att MWL på KTH har både ett helekofritt rum (fg = 70 Hz), ett semiekofritt rum och ett efterklangsrum. Samtliga ganska stora också för övrigt.

Ja, jag borde nog skämmas, jag borde förstås göra studiebesök där (tvärs över gatan) vilket jag inte gjort.

[Svante]

Min ekvivalentmodell är av standardtyp (mekanisk ekvivalentkrets), inga konstigheter alls. Portmassa och
-förluster ligger i parallell med luftfjädring och -förluster.

Pipmoderna modelleras m.h.a. den analytiskt formulerade akustiska impedansen för ett rör:
ZA = i*rho0*c/S*tan(k*l) [Ns/m^5]

Sedan tillkommer naturligtvis strålningsresistansen för en kolv med rörets diameter och även viskösa förluster om man vill vara noggrann.

Nä, jag begriper ändå inte riktigt. Kommer ZA in som en komponent i ekvivalentschemat? Ersätter den portmassan? I sådana fall modellerar du väl det som flödar *in* i röret, hur får du reda på vad som kommer *ur* det?

Jag behöver nog läsa på det där med ledningar litegrann...