Forum Home Forum Home > Selvbyg af højttaler > Kabinet beregninger
  New Posts New Posts RSS Feed: Betragtninger efter 20års DIY HT
  FAQ FAQ  Forum Search   Calendar   Register Register  Login Login


Betragtninger efter 20års DIY HT

 Post Reply Post Reply Page  <1 3456>
Author
Message
Holm View Drop Down
Selvbygger
Selvbygger


Joined: 09 Aug 2011
Online Status: Offline
Posts: 86
  Quote Holm Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Topic: Betragtninger efter 20års DIY HT
    Posted: 22 Okt 2011 at 20:04
Fra Troels Gravesen fås denne henvisning til artikel om Baffelstep :
 
Her anvendes en anden formel for beregning af baffelsteppet: 115/ Wb (Wb=baffelbredden i meter). Beregningseksemplet ved en 30 cm bred baffel giver her 383Hz.
Det anbefales at dæmpe baffelsteppet 3dB ("A circuit is needed that will provide a typical 3dB decrease in level at the calculated frequency").
 
344/2xo,30m giver 573Hz ???
 
I dette projekt viser Troels Gravesen gode eksempler på effekten af baffelsteppet for en mellemtoneenhed og fordelen ved at udforme et seperat mellemtonekabinet:
 
Mvh.
Holm
Back to Top
JH View Drop Down
Enthusiast
Enthusiast


Joined: 23 Aug 2009
Location: Nivå
Online Status: Offline
Posts: 142
  Quote JH Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 22 Okt 2011 at 22:25

Hej Holm,

400 hz er præcist hvad jeg er nået frem til.
 

En baffel på 30 x 100 cm giver en step frekvens på 400 hz, og niveauet er nede med 2 db ved 200 hz. Simuleret i Edge/BoxSim og efterprøvet med egne målinger.

Men der følger så andre problemer, blandt andet en top på 2 til 3 db ved den dobbelte frekvens og derefter flere mindre pukler og dyk i frekvensgangen, alt afhængig af membranens diameter, og enhedens placering i baflen.
 
Ved den optimale placering af højtaleren fri fra bagvæg og sidevæg er der således et tab på 9 db, som der skal korrigeres for. Det er jo ikke helt ideelt, og kræver både sugekreds og baffelstep korrigationsled.
 
Jeg opretter en tråd for simulering af baffelrespons med Edge, hvor jeg uploader mine simuleringer og engne målinger.
Ser frem til jeres kommentarer.
 

/JH

Back to Top
Holm View Drop Down
Selvbygger
Selvbygger


Joined: 09 Aug 2011
Online Status: Offline
Posts: 86
  Quote Holm Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 22 Okt 2011 at 23:01
Godt initiativ!
Betyder dit resultat, at man skal måle sig frem og ikke kan regne med beregninger? På den anden side er det vel nødvendigt med en præcis angivelse af hvilken frekvens der beregns - altså om der er den frekvens, hvor dæmpningen begynder eller slutter - eller midt imellem f. eks. et - 3dB punkt?
 
Når jeg studerer f. eks. konstruktionerne på Troels G.s side, finder jeg ikke de store baffelstepkorrektioner, hvilket selvfølgelig kan skyldes en deling ved baffelsteppet.
 
På en konstruktion af "Jazzman" ses grafer for enheder uden filter og i kabinet, men uden et synligt baffelstep?  http://www.troelsgravesen.dk/jazzman.htm
Jeg tænker på Scan Speak 15W, der anvendes som mellemtone.
Bassen afskæres med 6 dB (3,3 mH) og baffelsteppet ved 25 cm bredde er 689 Hz (344/2xWb), men ses ikke ved målingen.
???
 
Mvh.
Holm
Back to Top
Larsen View Drop Down
Enthusiast
Enthusiast
Avatar

Joined: 27 Jun 2011
Location: Svendborg
Online Status: Offline
Posts: 211
  Quote Larsen Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 23 Okt 2011 at 10:21
Hej JH
 
Godt initiativ, jeg er kommet frem til de samme resultater som du beskriver ovenfor.
 
Med hensyn til puklen på frekvensgangen, på de omkring 2 dB har jeg ofte f.eks. i forbindelse med 15W, 15M og 18W savnet omkring 1,5-2 dB niveau i området 800 - 1200 hz ( årsagen til dette er, på glimrende vis, beskrevet af Ulrik i en eller ande tråd på nærværende forum, og kommenteres derfor ikke her). Ved valg af den rigtige bafflebredde og placering af enheden på bafflen er det muligt at få de
to her nævnte forhold til at udkompencere hinanden.
Der kan med fordel eksperimenteres med f.eks. trapez figuren som udgangspunkt for en velegnet baffle, der giver mulighed for forskellig bafflebredde hvor de enkelte enheder tænkes placeret og placering af den enkelte enhed med forsklellig afstand til bafflekanten.
Resultat ingen sugekredse og ved passende forsydning af enheden i forhold til bafflens centerline, kan de små dyk minimeres til at have relativ lille indflydelse.
Simuleringsprogrammer som de ovenfor nævnte kan være til stor hjælp og eksperimentelle baffle typer kan være en god ide, da der her kan eksperimetes med facetter og afrundninger, inden den endelige udformning vælges.
 
 
Altid på vej...
Back to Top
Larsen View Drop Down
Enthusiast
Enthusiast
Avatar

Joined: 27 Jun 2011
Location: Svendborg
Online Status: Offline
Posts: 211
  Quote Larsen Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 23 Okt 2011 at 10:39
Hej Holm
 
De målinger du linker til med Jazzman konstruktionen af Troels Gravesen, er foretaget på en måde så du ikke kan se baffletabet.
Målingerne for de enkelte enheder placeret på bafflen er foretaget med LMS og er valide ned til omkring 330 Hz.
Målingerne for det færdige system er sammensat så bassen under 250 Hz er målt i nærfeltet og du kan derfor ikke se baffeltabet. For at kunne se baffletabet på målinger af det færdige system, må de foretages med noget længere måleafstand (typisk 1 meter måling på en højtaler af denne størrelse) med alle de vanskeligheder dette indbærer.
Altid på vej...
Back to Top
Busk View Drop Down
Excentrisk
Excentrisk
Avatar

Joined: 03 Jan 2009
Online Status: Offline
Posts: 2082
  Quote Busk Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 27 Okt 2011 at 16:25
Lige for at lægge denne diskution direkte i graven, så har jeg i anden forbindelse snakket med Ulrik aka. USXX, og spurgte lige hurtigt ind til vores snak her.

Baffelstep formel for gulvstående højttalere.
F = C/(2*B)
F = Frekvensen
C = Lydenshastighed (344m/s)
B = Breden på din baffel i meter.
Har du en højttaler på 30cm i bredden bliver det følgende: 344/(2*0,3) =  573,3Hz.

Baffeltab:
0dB: ved indbygning i væg.
3dB: hvis højttaleren står helt op af vægen.
4-5dB: hvis højttaleren er opstillet af en enthuiast med god plads til alle væge.
6dB: hvis højttaleren står i et lyddødt rum.

Busk
Intet erstatter membranareal og bas skal ha plads.
Og effekt er noget man skal have rigeligt af.
Back to Top
Holm View Drop Down
Selvbygger
Selvbygger


Joined: 09 Aug 2011
Online Status: Offline
Posts: 86
  Quote Holm Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 27 Okt 2011 at 21:05
Jeg genopliver lige debatten!
 
Formlen som Busk nævner er formlen for baffelsteppets indtræden, hvilket nogenlunde genfindes i målinger. Det er altså en frekvens, hvor SPL stadig er 6 dB højere (=0 dB).
 
John Murphys formel er for frekvensen, hvor SPL er -3 dB.
John Murphy anvender - 3 dB som centerfrekvens i sin model for beregning af "bafflestepcompensation" (BSC). Ideelt og teoretisk er baffelsteppet på 6dB/oktav - hvilket dog ikke sker ved et typisk rektangulært kabinet.
 
Der verserer også forskellige individuelle skøn over kompensationen, hvilket kan forklares ved smag og behag, forskellig opstilling og forskellig akustik i lytterummet - samt forskelle i basenhedens og mellemtonens frekvensforløb.
 
Gentager lige linket til John Murphys artikel:   http://www.trueaudio.com/st_diff1.htm
 
Og her er John Murphys beregning af BSC, baffelstep kompensationen - her desværre i inches i stedet for meter: 
 
Bruger man Busk/Ulrik - formlen ved beregning af kompensationen, vil der være en + 3dB pukkel før kompensationen sætter ind, da en 6 dB/oktav jo giver et  - 3 dB ved centerfrekvensen - og ved en centerfrekvens, hvor niveauet er + 6 dB resulterer - 3 dB selvfølgelig + 3 dB på bundlinjen!
Som nævnt i en teoretisk ideel situation.
 
Det burde således være sund fornuft at beregne kompensationen ud fra John Murphys formel - eller efter måling af - 3 dB frekvensen (som er + 3 dB over baffelsteptabet!!) uden brug af formel.
 
Her er det skåret ud i pap med angivelse af typiske beregningsresultater:  http://www.soton.ac.uk/~apm3/diyaudio/Diffraction.html
 
I denne artikel forklares tingene også fint 
og det fremgår også at max.punktet for SPL er den frekvens hvor bølgelængden er det dobbelte af det smalleste sted på forpladen - altså Busk/Ulrik-formlen:
 
"Also, the maximum amplitude is attained at a frequency whose wavelength is twice the smallest dimension of the baffle;"
 
Lige så spændende er det, at forøgelsen af SPL starter ved den frekvens, hvor bølgelængden er 8 gange større end bredden af forpladen:
  
"However, if we view a graph of baffle diffraction, the amplitude "rises" as we move from left to right across the frequency axis. As an approximation, the rise begins at the frequency whose wavelength is 8 times the smallest dimension of the baffle. This dimension is typically the width of the loudspeaker since most are tall and narrow."
 
Mvh.
Holm
Back to Top
Mik112 View Drop Down
Enthusiast
Enthusiast
Avatar

Joined: 28 Jan 2009
Online Status: Offline
Posts: 310
  Quote Mik112 Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 27 Okt 2011 at 21:35
Uanset valg af formel, er det vel det målbare resultat for følsomhed der gælder.
Og her er Baffelstep-tabet desværre kommet for at blive, med mindre man monterer enhederne i en ladeport :-)
  
Filterspoler med høj RDC i serie med basenheden kan alene bidrage med stort tab, men det er en anden historie. 


Edited by Mik112 - 27 Okt 2011 at 21:36
Back to Top
Holm View Drop Down
Selvbygger
Selvbygger


Joined: 09 Aug 2011
Online Status: Offline
Posts: 86
  Quote Holm Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 28 Okt 2011 at 19:43
Valg af formel har også at gøre med frekvenslineariteten.
Jeg har en lille tysk bog fa 1983, "HIFI-Lautsprecher-Kombinationen", med delefilterdiagrammer for 71 Hi-Fi højttalere, en del kendte som KEF, B&O, Wharfedale, Harbeth, Celestion, JBL m. fl. og ikke et delefilter ser ud til at have baffelstepkompensation.
Men det har jo også heddet sig, at lyden fra en forstærker var lidt tam uden loudness, så jeg tænker, at der er en sammenhæng. Det er bare ikke forstærkerne, der er tamme, men basgengivelsen fra højttalerne. Det betyder selvfølgelg også, at sænkningen af basniveauet stadig kan kompenseres ved at bruge forstærkerens tonekontrol.
 
På den anden side har jeg været en ivrig lytter i mange år og hørt fremragende højttalere med alle dyderne i basgengivelsen. Også fra byggesæt med simple filtre uden kompensationer eller sugekredse. Jeg har endda selv lavet sådanne højttalere!
Jeg anfægter ikke det teoretisk gældende baffelstep, men i praksis ser vi det jo arte sig forskelligt, og vi ser også målinger, der ikke viser baffelstep - jf. Troels Gravesen/Jazzman projektet.
Den endelige måling sker med ørerne - resten er vejledende og retningsgivende, så man ikke går galt i byen og ikke forstår, hvad der foregår.
 
I en anden af mine bøger, "Building HI-FI Speaker Systems" fra Phillips, 1980, er der en række sammenlignende frekvensforløb fra lyddøde rum og forskellige andre lytterum (stuer). Generelt viser disse, at stuernes indflydelse kun virker op til ca. 600 Hz - over 600 Hz er frekvensforløbet og SPL stort set ens, mens SPL kan variere med op til 8 dB mellem 40 Hz og 100 Hz og 6 dB mellem 100 Hz og 400 Hz - altså i nogle stuer er basniveauet på 92-94 dB med mellemtone-diskant niveau på ca 86 dB - og i andre stuer har samme højttaler et basniveau på samme niveau som mellemtone-diskant (86dB).
I en anden måling har en højttaler et stigende frekvensforløb på 5-6 dB mellem 300 Hz til 1500 Hz  i et lyddødt rum. I en stue er forløbet lineært fra 450 Hz til 15KHz, mens niveauet mellem 100 Hz til 400 Hz er dæmpet 2-4 dB.
 
Virkningen af placering på gulv op ad bagvæg er på + 6dB mellem 50 til 100Hz, + 4 dB mellem 100 Hz til 200 Hz og fra 2 dB til 0 dB fra 350 Hz til 450 Hz.
 
Ved hjørneplacering fås + 10 dB ved 50 Hz og jævnt faldende til +4 dB ved 300 Hz og 0 dB ved 450 Hz.
 
Ved gulvplacering 30 cm fra bagvæg og 2 m fra sidevæg fås +4 dB fra 40 Hz til 300 Hz og jævnt faldende til 0 dB ved 450 Hz.
 
Det lader til at rummet og placering nær bagvæg og/eller gulvplacering giver en god kompensation for baffelsteppet op til ca. 400 Hz.
Det taler for en delefrekvens omkring 3-400 Hz og en baffelbredde, der ikke er for smal (40-50 cm?).   
 
Man skal være påpasselig med teoretisk funderede konklusioner som f. eks. "det betyder, at du får et baffelstep på 6 dB ved x frekvens"  - hvis baffelsteppet i praksis kun har en virkning svarende til 3 dB og basenheden selv falder af med 3 dB passer pengene. Eller hvis man kompenserer for 5-6 dB baffelstep og basenheden har en voldsom stigning og opbrud (som mange af tidens basenheder har) og kabinetdiffraktioner får baffelsteppet til at være stejlt og svingende, så vil en beregnet baffelstepkompensation være komplet utilstrækkelig.
Ved en fornuftig kombination af delefrekvens, velvalgt basenhed og placering i rummet kan baffelsteppet i henhold til ovenstående målinger være ligegyldigt.
 
Umiddelbart synes jeg at løsninger, der medfører lav samlet følsomhed er utilfredsstillende. Ved en kraftig dæmpning med modstande kvæles enhedens dynamik.
Det er at smide barnet ud med badevandet - ligesom anvendelse af komplicerede filtre med skarpe afskæringer, sugekredse og kompensation for enhver målelig og teoretisk ulinearitet. 
Gode løsninger er at anvende følsomme enheder af høj kvalitet, 2 basenheder, enheder med dobbeltsvingspole og specielle kabinetudformninger, hornsystemer, dipol m.v. (naturligvis ikke det hele på en gang!).
 
Mvh.
Holm 


Edited by Holm - 28 Okt 2011 at 19:49
Back to Top
JH View Drop Down
Enthusiast
Enthusiast


Joined: 23 Aug 2009
Location: Nivå
Online Status: Offline
Posts: 142
  Quote JH Quote  Post ReplyReply Direct Link To This Post Posted: 28 Okt 2011 at 21:12
Hej Holm,
 
Jeg synes du har præsteret et meget flot oversigtsstudie med saglige henvisninger. 
 
Mener selv at baffelsteppet er et Internet fænomen, og man skal ikke stole på alt hvad man læser på "Wiki". 
 
Baffelsteppet er er 6 db uanset hvad - enig?, men rummet kompenserer for de 4 db, det efterlader et hul på 2 db imellem 400 og 600 Hz? Til gengæld er der næsten altid en top ¨på 2-3 db ved 600 - 1000 Hz, så med rumkompensation og alt det andet skal der kompenseres for 4- 5b alt i alt.
 
Optimalt kræves 2 db baffelstep korrektion og en sugekreds. Men kan ofte klares ved hjælp af et baffelstep led alene, i hvertfald målemæssigt.
 
Min egen erfaring er at 700-1000 Hz toppen skal bekæmpes for en hver pris, helst ved at optimere placeringen af enhederne i kabinettet, så toppen forsvinder.
I sammenligning er baffelsteppet piece of cake. 
 
/JH
Back to Top
 Post Reply Post Reply Page  <1 3456>

Forum Jump Forum Permissions View Drop Down

Bulletin Board Software by Web Wiz Forums® version 9.56a
Copyright ©2001-2009 Web Wiz