Bass med passive elementer (slave)

[Audiodidakt]

Hei

Jeg har foretatt div. simuleringer av basskasser med passive membraner.

Frekvensrespons ser meget bra ut og impulsrespons brukbar. Disse vises dog med "fullt pådrag", dvs. maks SPL.

(Bruker Unibox)

Er det slik at frekvensresponsen i mening av lineariteten vil være tilsvarende ved eksempelvis halvt pådrag? (Jeg lurer i realiteten på hvorvidt passivelementene oppfører seg likt frekvensmessig uavhengig av hvor mye effekt en kjører inn i det aktive elementet)

 

[timc]

hverken aktive eller slaveelementer er 100% linære, så svaret må bli nei. Om det er av relevans for DEG er vanskelig å svare på.

Som du sikkert har lagt merke til så spiller noen høyttalere best på lavt nivå, andre på høyt.

Har unibox mulighet til å vise med forskjellig input, og ta hensyn til kompresjon?

Sender du meg datablad på elementene så kan jeg se om jeg får simulert noe.



-Tim

 

[Audiodidakt]

Oi- supert

Jeg tenker meg følgende:

Kasse: ca. 130 liter. Øvre delefrekvens blir ca. 100-160, alt ettersom. Aktiv deling med full mulighet til EQ osv.

Aktive elementer:
2 stk. AE AV-12H med følgende spec:
AV12H-D2
FS: 24Hz
Qms: 4.5
Vas: 69L
Cms: .22mm/N
Mms: 198g
Rms: 6.77
Xmax: 23mm
Xmech: 32mm
Sd: 471sqcm
Vd p-p: 2.16L
Qes: .26
Re: 2.7ohm
Le: .28mH
Z: 4ohm
Bl: 17.6Tm
Pe: 1000W
Qts: .25
1WSPL: 87.7db
2.83V: 92.4dB



Jeg tenker meg to av disse passive 18"-slaver, og ser for meg tyngste varianten (2500 grams)

18" Passive Radiators : Sd=1200cm^2 - Vd=9.14L - Vas=1840L - Xmax=76.2mm p-p - Cms=0.9mm/N - Maximum mms allowed : 2500g (dual spider)
Part # ........... Fs .......... Mms ............ Qms
PR18-1600 ..... 4.2Hz ...... 1600grams ..... 74
PR18-2100 ..... 3.66Hz ..... 2100grams ..... 85
PR18-2500 ..... 3.36Hz ..... 2500grams ..... 92

Innspill på volum, vekt, annen kasseløsning etc mottas også med stor takk! Kan også leve med andre elementer/løsninger men problemer med større kasse enn 130 liter. Avslutningsmerknad: Musikalitet er viktigere for meg enn f3= 16 Hz (eller lignende), ref. eksempelvis JBL Everest som leverer varene og vel så det til tross for høy f3

 

[timc]

Får ikke dette til å stemme....

Simulatoren min spyr ut en respons som ruller av veldig tidlig.

Ser at dette er en bilbass. Disse er jo som oftest designet for å virke sammen med gain du får inne i bilen. Enten ruller den av veldig tidlig, eller den får en voldsom kul i responsen.


-Tim

 

[Audiodidakt]

Skal ikke være bilbass (?) Dette er dataene som genereres når jeg legger inn i Unibox (her vist med single element, jeg kjører to i parallell):

Drive Unit Parameters Parameters of Single Unit
AE AV-12H SPL at 1 W 1 m 87,3 dB
Fs 24,00 Hz SPL at 2.83 Vrms 1m 91,7 dB
Re 2,70 Ohm Max SPL at 1000 W 117,3 dB
Qms 4,50 Qts 0,246
Qes 0,26 Effective Qts 0,263
Sd 471,0 cm2 Mms 198,58 g
Vas 69,0 l Cms 0,221 mm/N
Xmax peak 23,00 mm Rms 6,654 kg/s
(Le) 0,28 mH Bl 17,63 Tm
(Le2) 0,00 mH Ref. efficiency, n0 0,353 %
(Re2) 0,00 Ohm Efficiency, n 0,328 %
Nominal Power 1000,0 W Applied voltage 51,96 Vrms
Piston range 448 Hz
External Components Down fire application 0,98
Rs 0,20 Ohm Suggested box type Vented

Her er responsen jeg får med 2 x AE12 i parallell + 2 x 18 passiv av tyngste sorten kjørt i 130 liters kasse:

 

[timc]

Da må jeg se en gang til. Mulig jeg har skrive noe feil.


Edit:Fant feilen tror jeg. Hehe. Jepp. Hadde satt Vas til 69 cu.ft i stedet for liter

Her er simulering av respons og impedans med 2 elementer i 127L tunet til 19Hz


-Tim

 

[timc]

Tror du har valgt veldig tunge passive elementer. Tommelfingerregel er at MMS til passiv radiator, skal være lik mms til lufta i en tilsvarende tunet bassport. Det vil gå dypt, men tror du vil miste mye presisjon. DETTE ER EN ANTAGELSE.


-Tim

 

[Audiodidakt]

Det så ganske likt ut eneste forskjell er at Unibox synes å legge til grunn en noe senere avrulling nederst.

Re. passive membraner - ok! akkurat det jeg selv lurer på, dvs. at slavene er for tunge men jeg hadde ingenting av kunnskap å henge dette på.

Kanskje da bedre å gå for enten lukket kasse eller høyere tuning?

(Eller en 2226H i tilsvarende bassreflekskasse?)

 

[timc]

2226 tunet til 30hz

 

[Audiodidakt]

Takker Timc;

Må innrømme at en "kjent"-løsning som 2226H i 120-150 liters bassreflekskasse frister... (har ligget i bakhodet lenge, men jeg blir litt blendet av "strålende" simuleringer av andre elementer i Unibox).

Hva antall porter og portstørrelse anbefaler du for 2226H i ideell kasse? (Antar at vi da er mellom 140-150 liter)

Og hvor ville du plassert porten(e)? (Bak, foran eller under)

 

[timc]

Takker Timc;

Må innrømme at en "kjent"-løsning som 2226H i 120-150 liters bassreflekskasse frister... (har ligget i bakhodet lenge, men jeg blir litt blendet av "strålende" simuleringer av andre elementer i Unibox).

Hva antall porter og portstørrelse anbefaler du for 2226H i ideell kasse? (Antar at vi da er mellom 140-150 liter)

Og hvor ville du plassert porten(e)? (Bak, foran eller under)

Problemet er at du ikke får simulert reell impulsrespons og vannfalsdiagram. Frekvensrespons sier lite om kvalitet og presisjon.

Prøver å banke dette inn over på AVforum for tiden, men taler stort sett for døve ører.

Når det gjelder porter, er jeg fan av frontplassering. Samtidig liker jeg å få både element og port, så langt opp fra gulvet som mulig. Men ikke opp mot midten av romhøyden. En stor kontra to små betyr ikke mye lydmessig. Fordelen med to porter er at lengden går ned.

Helt teoretisk er lukket kasse best, fordi ved litt pådrag klarer ikke bassporten og spille en sinus. Det blir enten skjev trekant eller nesten symetrisk firkant. Om dette kan høres er åpent for diskusjon.

-Tim


Edit: Kassen jeg simulerte med 2226H er på 141L

 

[timc]

Hva med 2235H i 200l kasse?


Tunet til 30Hz

 

[grelv]

Når det gjelder porter, er jeg fan av frontplassering..... Fordelen med to porter er at lengden går ned.

Gitt samme avstemmingsfrekvens og samme totalareal i tverrsnittet på porten(e), er lengden av dem helt uavhengig av antallet. Fordelen med to (eller flere) porter, er at de ofte blir lettere å montere/plassere enn én port med stor diameter. F eks bør én port for JBL 2226 i et 140 liters kabinett ha minst 18 cm diameter (gjerne mer) - dette kan lett bli temmelig upraktisk.

Jeg vil også (med en viss styrke) hevde at plassering av porter bak er en fordel - gitt at høyttaleren ikke havner helt inntil vegg, bokhylle e.l. Dette er det tre hovedgrunner til:

- porter har en orgelpiperesonans avhengig av lengde/tverrsnitt. Dersom denne resonansen ligger innenfor elementets passbånd (og det gjør den ofte), kan den bli temmelig kraftig - ofte bare 6-7 db lavere enn max output fra porten. Dette blir mindre hørbart dersom porten plasseres bak (det finnes andre triks også: gjør porten ca 1,4 ganger lengre, lag 6 8mm huller i portens sidevegg ved halv lengde. Dette demper stående bølger i porten)
- annen støy fra porten (blåselyder, utstråling fra elementets bakside) blir også dempet med porten bak
- store porter nær mellomtonedriveren skaper kavitetsresonanser og diffraksjon.

 

[timc]

Hm.

Jeg har litt problemer med å følge logikken din Grelv.

Å lage huller i porten vil føre til ujevnt trykk, og høyere turbulens i porten.

Å ha porten bak vil introdusere en dårligere time-alignment. Først er det en forsinkelse i selve porten, og så blir den plassert enda lengre fra lytter. (det er diskuterbart om dette er relevant)

Er porten presist dimensjonert og "flared" med rett radius bør ikke pustelyder være ett problem innenfor bruksområdet.

Det med lengde vs. areal er jeg med på, men ofte er det ikke nødvendig å ha samme areal med to porter. Lager dem litt mindre og får en kortere port. Det må uansett kalkuleres hvor stort areal man trenger i forhold til SPL som skal gjennom.


-Tim

 

[grelv]

Det er svært mye turbulens i porten uansett. Målinger på dette (Toole og andre) viser at laminær gjennomstrømming i porten er noe vi bare kan drømme om for alle andre enn for helt minimale lydtrykk. Noen ekstra huller i portens sidevegg tror jeg neppe betyr noe fra eller til. Se vedlagte måling, som er av porten for en JBL 2235H i en 144 ltr kasse, avstemt til 26 Hz. Mikrofonen er plasser ca 1 cm fra porten. Portresonansen på 616 Hz er bare 2-3 dB lavere enn maks-nivået. Dersom resonansen ligger innenfor passbåndet (og det gjør den i dette tilfellet: det er en JBL 4430-variant), er dette hørbart. Med huller, dempes denne resonansen 10-12 dB.

Pustelyder er overraskende hørbart i praksis - særlig fordi de fleste porter er underdimensjonert.

I forhold til time-alignement betyr det ingen ting hvor porten er plassert: på toppen, under, bak eller foran.

Jeg kan ikke se noen fordeler ved å ha porten foran - bortsett fra hvis høyttaleren står inntil vegg eller "soffit"-montert (slik det er vanlig i lydstudio osv): dette umuliggjør plassering andre steder.

 

[timc]

har du glemt vedlegget?

Har lest en AES paper på dette med laminærstrømning i bassport, og det er flere triks for å minimere turbulensen.


I forhold til redusering av resonanser må det da være bedre å dempe porten. F.eks densotape utenpå porten. Jeg forstår det slik at disse resonansene du snakker av kommer av selve materialet i porten. Dersom du derimot mener stående invendige bølger i porten så er jeg med.


-Tim

 

[grelv]

...nå er det der

Nei - resonansene kommer ikke av materialet i porten. Det er stående bølger i porten vi snakker om.

Jeg har eksperimentert mye med utforming av bassporter, men ikke funnet noe (bortsett fra å gjøre porten stor) som i vesentlig grad minsker turbulens. (Riktig flare i begge ender hjelper noe det også).

Ulinearitet og lyder i bassporten er en del av kompromissene med bassrefleks - men kompromisset blir litt lettere å leve med med portene på baksiden.

 

[timc]

Dette med plassering av porten har jeg problemer med å være enig i.

På høyttalere som har porten bak/under opplever jeg det samme som med suber som har elementet nedover. Du hører lyden, men "Sjokkbølge" effekten uteblir. Jeg synes porter på fronten låter mye mer direkte, og kontant.

Generelt sett. Har hørt noen unntak. Kanskje er det fordi de portene jeg har hørt har vært dålig laget? JBL K2 og Array er unntakene.

Skal poste paperen om portsrømninger i kveld. Har den hjemme. Den er skrive av blant annet Doug Button. Forskjellen på unflared og flared er ganske stor. Valget av radius på flaren er også kritisk, for at det turbulente grensesjiktet skal følge porten lengst mulig, og helst helt ut, slik at det går 90 grader sideveis ut av porten, mens laminærstrømmen går rett frem.


-Tim


Edit: Dersom den porten du postet er stemt til 26Hz, hvorfor har den da topp rundt 40Hz????

Hvorfor viser ikke en slik piperesonans på målinger gjort av veldig mange høyttalere. F.eks Stereophile sine summerte nærfeltsmålinger? Whitepaperen til JBL K2/everest viser heller ikke denne resonansen.

 

[grelv]

Jeg tror nok ikke denne resonansen blir særlig synlig i et alminnelig frekvensplot uten at du spesifikt måler direkte i porten.

Helt enig i at korrekt flare hjelper mye - men tilstrekkelig portareal er en enda viktigere forutsetning.

 

[timc]

Jeg tror nok ikke denne resonansen blir særlig synlig i et alminnelig frekvensplot uten at du spesifikt måler direkte i porten.

Helt enig i at korrekt flare hjelper mye - men tilstrekkelig portareal er en enda viktigere forutsetning.

Jeg trodde nærfeltsmålinger ble gjort i porten?

Helt enig i at nok areal er veldig viktig. Men samtidig. Hvor mye er nok? Det synes jeg også er en spennende problemstilling. En port vil jo virke best ved ett gitt lydtrykk (teoretisk sett)


-Tim

 

[Audiodidakt]

En port vil jo virke best ved ett gitt lydtrykk (teoretisk sett)

Betyr dette at heller ikke en port er "lineær" i forhold til forskjellige volum (dB)?

 

[timc]

Nei, ikke helt. Den er typisk linær opp til ett visst nivå.

Bakdelen med slave er at MMS til det som skal flyttes blir mye høyere. Det du oppnår er lav tuningfrekvens uten lange porter. Bakdelen er at det aktive elementer må dra rundt mye mer masse.


-Tim

 

[timc]

Jeg tror nok ikke denne resonansen blir særlig synlig i et alminnelig frekvensplot uten at du spesifikt måler direkte i porten.

Helt enig i at korrekt flare hjelper mye - men tilstrekkelig portareal er en enda viktigere forutsetning.

Nå har jeg studert opp og ned på diverse portmålinger. De har harmoniske ja, men ingen i den grad som du viser med grafen din. Hvordan er porten du målte på montert? Er den bare festet i platen (typisk JBL 43xx/44xx). Jeg har sterk mistanke om at det er materialresonans du måler.

En annen ting som jeg også etterlyste litt tidligere, er hvorfor du har en port tunet til 2x hertz, men som gir output på 40Hz?. Har diskutert dette mye med en fluid-dynamikk kar, og ingen av oss får dette til å gå opp. Vi er derimot veldig interessert i å bli forklart hva det er som skjer, fordi dette gir pr. nå, ikke mening for oss.

PS: Dersom porten er kraftig underdimensjonert så kan dette oppstå.


-Tim

 

[grelv]

Målingen er fisket fram fra flere målinger jeg foretok for noen år siden, da jeg eksperimenterte mye med ulike drivere og bassporter. Jeg målte 2235, 2226, LE14, 2203 og 2204 i ulike kabinetter fra 60 til 144 liter, og med flere forskjellige porter og avstemminger.

Du har rett i at porten i følge målingen gir output rundt 40 Hz, og dette er nok derfor ikke målingen med 2235 i 4430-kabinettet. Dette er en 2204 i en 60 liters kasse. Beklager feil info i forrige post.

Men uansett kabinett og avstemming: orgelpiperesonanser inne i porten (stående bølger) er klart målbart, nesten uansett portløsning. Et viktig poeng er imidlertid at denne resonansen ikke blir eksitert dersom den ligger utenfor basselementets passbånd. I de fleste tilfelle havner resonansen høyere enn passbåndet, og da vil den ikke utgjøre noe problem. Men i et typisk 2-veis system med en 12- eller 15-tommer som tas opp til 1-1,2 kHz er dette et faktor som bør tas med i beregningen.

Den gangen eksperimenterte jeg også med sugerør, ulik type dempningsmateriale, etc i porten. Effektene av de løsningene jeg prøvde var lite signifikante: med underdimensjonerte porter oppsto blåselyder under høye lydtrykk uansett. Flare på røret hjelper - men jeg fant aldri slike flares for porter med større diameter enn 10 cm. Derimot kan man lage en flat flens rundt den enden av portrøret som vender innover: dette hjelper noe. Flensen kan dessuten forankres i kabinettveggen for å stablisere hele røret.

Uansett ble min konklusjon dengang at porter bør være så store som praktisk mulig i det gitte kabinettet, og helst rettet bakover. Trolig vil en stor port også holde seg lineær over et større område enn en mindre port.

Jeg er veldig interessert i det white-paperet du refererte til. Post det gjerne.

En annen (etter min erfaring) god grunn til å rette portene bakover, er de diffraksjonseffekter som kan oppstå dersom store porter er i nærheten av et (relativt rundstrålende) mellomtoneelement. Frontbaffelen bør være så uforstyrret flat som mulig: med nedsenkete elementer osv., og uten store portåpninger. Det gir i allefall penere målinger - men hvor hørbar forskjellen er i praksis skal jeg ikke uttale meg skråsikkert om.

 

[timc]

Veldig interessanne problemstillinger. Skal undersøke litt.


-Tim