Det er mulig dette er altfor lite at for sent som det heter, og jeg har ikke lest hele tråden så jeg beklager om jeg overlapper litt, men jeg har drevet litt mer dette så jeg tenkte kanskje jeg kunne si et par ord om hvordan jeg tenker.
Vi kan dele inn demping i hele 6 kategorier som jeg kan komme på i farten:
1: Flow resistans
2: Boundary loss
3: Avstiving/spenning
4: Panel loss
5: Innvendig diffusjon
6: Modal absorbsjon
Alle fra 3 til 6 er enten litt kuriøse eller er trolig ikke i selve kjernen av trådens tema, så jeg tar dem først:
3: Avstiving gir som kjent en stivere kasse med høyere resonansfrekvenser i selve panelene. Vi snakker da altså ikke om moder i selve luftrommet i kabinettet. Dette gir moder med mindre energi men høyere frekvens. Disse er enklere å dempe enn lavfrekvente energirike moder.
4: Panel loss, altså indre tap i selve panelene er noe for eksempel aluminium er svært dårlig på. MDF er helt ok på dette, mens constrained layer er veldig bra på dette. Vi snakker da om hvordan vibrasjon i et panel dør raskest mulig ut på grunn av resistivt tap i et panel. Her kan for eksempel bitumen ha en effekt, men det er langt fra alltid man får særlig annen effekt enn å gjøre panelene tyngre.
5: Innvendig diffusjon er noe som i teorien lar seg gjøre, men som dessverre har svært begrenset båndbredde. Det er også vanskelig å få plass til nok diffusjon til at det har noen effekt, samt å få stor nok avstand mellom diffusjon og driver til at dette blir riktig. Med andre ord, noe jeg ville unngått. De som lager kabinetter med skrå vegger forsøker ofte på litt av det samme men ender ofte i en kamp mot fysikkens lover fordi man ikke kan skrå veggene slik at det har en effekt i hele arbeidsområdet. Man kan tenke seg at Oslofjorden blir smalere og smalere, og at innerst er den ikke en gang kuttet rett av, men om man har en bølge som går inn gjennom Drøbak og inn til Oslo vil trykket bare samle seg, før det reflekteres tilbake og går ut i en liknende bølge som den som kom inn. Om vi tenker oss en 45 graders flate vil bølgen reflekteres via den, men den er nødt til å gå en plass, og før eller senere må vi få en returbøge som følger samme vei tilbake mer eller mindre.
6: Modal absorbsjon er det KEF har holdt på med i det siste, men det er også det for eksempel PMC bruker for å kontrollere modene i sin TL-løsning. Dette handler altså om å bruke kanaler der moder og noder er plassert strategisk ift åpninger som dermed kan fungere som antiresonatorer. Når man setter sammen komplekse mønstre får vi det man gjerne refererer til som metamaterialer. Interesserte kan lese mer om prinsippene for dette her:
Duke-developed “metamaterials” are carefully designed structures that control all sorts of physical waves in previously impossible ways. Our researchers are poised to make these devices a household name.
stories.duke.edu
Så til det jeg tror tråden virkelig var ment å handle om:
1: Flow resistans er det mange høyttalerprodusenter støtter seg på. Vi kan tenke oss at alle moder er bygget opp av trykkmaksimum og nuller. Sistnevnte er det vi kaller noder, som altså er punkter i selve modene der trykket i prinsippet ikke endrer seg. I disse punktene har vi derimot den høyeste hastigheten for partikler da disse beveger seg mellom to motsatte trykkmaksimum som veksler mellom over og undertrykk. Når man fyller dette området med løst dempemateriale vil man få et tap i det luften skap bevege seg gjennom dempematerialet. Plasserer man dette dempematerialet i et trykkmaksimum, typisk langs en vegg, vil det ha veldig liten effekt da det nærmest er helt upåvirket av en trykkendring, og partikkelhastigheten i områdene med trykkmaksimum er svært lav.
2: Boundary loss er det tapet vi klarer å legge tett på paneler i et kabinett.
La meg først ta en kort gjennomgang av hvordan resonanser ser ut. Mange har sikkert hørt om kvartbølge og halvbølgeresonanser. Vi kan tenke oss et rør med 2 lukkede ender. Den laveste frekvensen vi kan få en resonans ved i et slikt rør er når vi har en halv bølgelengde med trykkmaksimum i hver ende. Da vil vi ha overtrykk i den ene enden når vi har undertrykk i den andre. I midten har vi da altså en node der trykket er nær uendret. Vi kan så tenke oss et rør med to åpne ender. Dersom vi plasserer en node i hver ende vil åpningene gjøre at flow går svært lett, både inn og ut av røret, og det stimulerer til opprettholdelse av flow i nodene. Vi har da plass til et trykkmaksimum eller et trykkminimum i midten, så også dette blir en halvbølgeresonator. Men om vi har en åpen ende og en lukket ende kan vi ha et trykkmaksimum i den lukkede enden, og en node i den åpne. Dette blir en kvartbølgeresonator. Det jeg vil frem til er at kabinettvegger og trykkmaksimum går godt sammen og bidrar til å terminere en såkalt transmisjonslinje der vi kan få stående bølger.
Så, tilbake til boundary loss, det vi må dempe nær en kabinettvegg er altså selve trykket og ikke flow. Dette gjøres best med svært kompakt dempemateriale med høyt tap. Her er steinull, kompakt glassull, kompakt filt av ull eller bomull effektive hjelpemidler. Slike dempinger er svært effektive og bredbåndede. De lar seg kombinere med flow resistans men skal helst ikke plasseres altfor nær membranen.
Kombinasjon og bredbåndethet:
Det er spesielt gunstig å kombinere metode 1 og 2. Det er også viktig å merke seg at det som fungerer som flowresistans ved lavere frekvenser vil fungere som gradvis boundary loss for høye frekvenser. Dette gir i sum en vanvittig god demping over et svært stort frekvensområde.
Materialer:
Generelt er det ull, da i særdeleshet merinoull som er best. Jeg gjorde noen målinger på 10mm filt, hhv syntetisk og saueull, der jeg målte refleksjonen fra en flate som var dekket med filt. Jeg fikk betydelig absorbsjon fra 1kHz med ull, men nesten ingen absorbsjon med syntetisk ned til samme frekvens. Løs vasket ull er ikke vanskelig å få tak i. Det finnes også nyere materialer fra for eksempel Twaron som tilbyr liknende egenskaper. Men dette materiale som har vært solgt i 900 år under betegnelsen "Acoustilux" er fullstendig verdiløst. Det kan ha en viss effekt som flowresistans, men det er altfor reaktivt og har altfor lite tap til å gi noen god effekt.
Bassrefleks vs lukket:
Det er selvsagt viktig at man i en bassreflekskasse tillater at tilstrekkelig mengde luft kan strømme til og fra portåpningen. Det er også viktig at man ikke river med seg dempemateriale på veien så dette ender opp som en "dempematerial-kanon" om skyter små snøballer med dempemateriale ut gjennom porten. En lukket kasse på sin side kan godt fylles nær 100%. Her er det spesielt gunstig å kombinere 1 og 2, og man kan fylle løst dempemateriale relativt nær driveren uten at det gir en negativ hørbar effekt.
Volum:
Når vi regner på dempematerialets effekt på volumet kan vi se det på to måter. Den ene er der dempematerialet fungerer som ekstra masse for luftmassen og dermed senker lydhastigheten i kabinettet. Da vil lydbølgene bruke lenger tid frem og tilbake gjennom dempematerialet og man får en virtuell effekt av ekstra volum. Den andre er der vi ser på mengden fysisk materiale i luftrommet og i hvilken grad det lar seg komprimere. Her vil vi få en liten reduksjon av det effektive volumet. Effekten av de to er frekvensavhengig og ingen av dem har så stor effekt at vi i vesentlig grad trenger å regne med dem, men deres påvirkning på Q for alle typer resonanser utgjør en betydelig faktor.
