Bilstereoforum - Sveriges största forum för bilstereo  

Go Back   Bilstereoforum - Sveriges största forum för bilstereo > Installation, inställningar, musik och tävlingar > Allmän diskussion och frågor

Allmän diskussion och frågor Här diskuteras allt inom bilstereo som ej passar i annan kategori.

Reply
 
Thread Tools
Old February 15th, 2011, 01:44   #1
Hanatsu
Senior Member
 
Join Date: Nov 2010
Location: Karlshamn
Posts: 406
Rep Power: 91 Hanatsu is on a distinguished road
Default Om olika lådtyper

Tänkte göra en samlingssida som beskriver hur olika lådtyper påverkar ljudet. Riktar tråden främst mot de som vill ha en allmän bild på hur storleken på låda och hur olika lådtyper påverkar ljudet och hur detta fungerar i en bilkupé. Då robsarve gjort en mycket bra beskrivning på elementens parametrar kommer jag inte fokusera på det, se detta mer som en komplettering till den guiden. Skriver en del i taget, tar basreflex (portad typ näst), jag är INGEN expert på detta så jag kan ha fattat något fel, men kommentera gärna det såfall.

Många undrar; Funkar denna basen i min bil? Ska jag ha en portad låda eller sluten låda? Hur stor ska lådan vara? Varför låter basen 'trött' och 'släpar efter'? Bör jag använda detta steget ihop med denna lådan? Hur ska jag koppla osv osv osv...

Hoppas på att jag kan förklara detta så enkelt som möjligt utan att det blir för krångligt!

Sluten låda

Den slutna lådan kan man säga är den vanligaste lådtypen och också den enklaste att bygga. Lådstorleken är inte jättekritisk, därför rekommenderas denna ofta till oerfarna som vill bygga sig en låda.

Verkar lätt ju! Bara att lassa in en bas i en låda som passar bra i bagaget då? Nja inte riktigt, högtalarens parametrar spelar sin roll här och självklart då lådans storlek med. Detta ihop med bilens egen "rumsförstärkning" bidrar till slutresultatet.

Jaha, inte så lätt då hm? Jo då, det går alldeles utmärkt att få ett bra resultat med lite grundkunskaper inom ämnet. Vi börjar med förklara högtalarens Q-värde lite enkelt. (Qes, Elektrisk Q) ihop med (Qms, Mekanisk Q) ger högtalarens totala Q = Qts. Detta behöver vi veta då detta värde i högsta grad påverkar lådstorleken och frekvenssvaret lådan kommer återge. Qts kan man lite enkelt säga hur mycket kontroll motorn har över konen. Iallafall vad som är intressant är att när vi nu trycker in högtalaren i en sluten låda så kommer Q-värdet förändras och det som vi är intresserade av nu är högtalarens Qts + lådans egen Q. Detta ger i sin tur värdet Qtc. Detta värde är ALLTID högre än högtalarens Qts.

Så hur påverkar Qts lågstorleken då? Vi tar 2st högtalare som har identiska värden MEN olika Qts. Högtalare 1 har ett Qts på 0.3 och högtalare 2 har ett Qts på 0.6. (Detta är illustrativt för att beskriva Qtc, då även högtalarens resonansfrekvens (Fs) och VAS i förhållande till Q spelar roll, mer om det senare...)



Det vi ser är här är att högtalaren med låg Q kräver än mycket mindre låda för samma Qtc, på bekostnad av djupbas som den andra klarar av att återge bättre. F-3 punkten beskriver i princip högtalarens lägre användbara punkt där nivån sjunkit 3 decibel. Om vi antar det är begränsat med utrymme och endast en låda på 11 liter får plats, vad händer om vi trycker in den utrymmestörstiga högtalaren där?



Det som hänt här är att en del av djupbasen försvunnit och en liten elak topp har introducerats som förstärker ljudet mellan ca 50-200hz. Qtc-värdet har ändrats från 0,7 (126 liter) till 1,3 (11 liter). Som ni ser har karaktären ändras. Det är just detta som Qtc beskriver; Karaktären på ljudet! Ett Qtc på 1,3 är långt från optimalt då man vill ha så rak kurva som möjligt och samtidigt lite djupbas. Man får kompromissa lite där, det anses vara optimalt att ligga runt ett Qtc på 0.7. Desto lägre man går på Qtc-skalan desto mer djupbas får man. Man får också tänka på att om man köper en högtalare med Qts över 0.7 är det OMÖJLIGT att nå Qtc 0.7. Dessa högtalare kommer att ge en topp som förstärker en hel rad med frekvenser som visas i bilden ovan. Sådana högtalare passar ofta i öppen baffel konstruktioner där "lådan" är "oändligt stor".

Finns det några för och nackdelar med olika Qtc-värden och olika element i slutna lådor då?

*Hög Qtc = Har högre effekttålighet då lådan dämpar konrörelserna i högre grad. Får även högre verkningsgrad i form av en peak runt vissa frekvenser. Liten låda. Detta sker i bekostnad på djupbas och korrekt reproducerad signal. Vid höga Qtc värden försämras transistentsvaret och det är mindre högtalare och mer låda som låter. Enligt mig är Qtc över 1.1 EJ önskvärt, bör ligga under 0.9. P.g.a att lådan är liten och bildas det ett vakuum i lådan som vill hålla kvar högtalaren när den är på väg ut och det blir svårt för högtalaren att pressa ihop luften när den är på väg in, därmed tar det lägre tid att förflytta sig från punkt 1 till 2. Därmed försämras transistentsvaret.

*Låg Qtc = Mellan 0.588 (Bästa transistentsvar) och 0.707 (Bästa kompromiss mellan djupbas och transistentsvar) ligger ofta de optimala lådkonstruktionerna, även upp runt 0.8 går bra. Lägre Qtc:n har lägre verkningsgrad och har mindre hjälp från lådan, därmed sämre effekttålighet. Men de producerar mer djupbas. Det blir ibland stora lådor med.

När man tittar på element till slutna lådor bör värdet Fs (resonansfrekvensen) ligga ganska lågt. Denna varierar med olika konstruktioner. Generellt kan man säga att större högtalare har naturligt lägre resonansfrekvens. Fs styr till viss del hur djupt elementet går. Finns en formel som kallas EBP (Energy Bandwith Product) som guidar er lite om ett element passar i sluten lådtyp. Formlen lyder Fs/Qes. Alltså dela resonansfrekvensen (Fs) med högtalarens elektriska Q. EBP under 50 är optimala till slutna lådor, mellan 50-80 är gränsfall där det kan funka. Men som sagt detta är endast en riktlinje och ingen absolut formel. Inte för hög Fs och Qts runt 0,35-0,6 brukar funka bra i slutna lådtyper.

När du väl byggt din perfekta låda med perfekt flat respons. Kommer de se ut som i simuleringen i verkligheten sen? Nej de kommer de inte. Lite mer komplicerat än så. När du placerar din låda i bilen kommer du i princip sätta en låda i en annan låda. Det vill säga att bilen är en sorts låda i sig med egna resonanser. Eftersom bilkupén är ganska liten i förhållande till våglängderna som produceras i basområdet, förstärks dessa i ökande takt neråt. Så i princip ÄVEN om din låda faller vid 60hz kan det verkliga frekvenssvaret vara totalt annorlunda. Det kanske inte faller förrän vid 30hz som exempel. Teoretiskt skulle en sluten låda med Qtc 0.7 matcha bilens egen avrullning uppåt perfekt om resonansfrekvenserna hade matchat och producerat en flat kurva. Verkligheten ser dock inte lika rolig ut. Men teorin är en bra utgångspunkt iallafall.

*När man bygger låda får man även tänka på att högtalaren tar upp plats som måste räknas med.

*Dämpull som man oftast fyller slutna lådor med gör att lufthastigheten sjunker i lådan. Högtalaren "tror" den sitter i större låda och lådstorleken kan minskas beroende hur mycket ull som ligger packad i lådan. Runt 15-20% mindre litervolym med 75% packad dämpull i lådan.

*Större bilar har ofta mindre kupéförstärkning och små bilar större. Till viss del kan man anpassa lådan efter detta och använda lägre Qtc i större bilar och lite högre Qtc i mindre.

Edit: Högtalarens Fs är meningslös när den sätts i en låda. Lådans totala resonans kallas Fsc (punkten där konrörelsen är som störst)

Last edited by Hanatsu; February 16th, 2011 at 00:07.
Hanatsu is offline   Reply With Quote
Old February 15th, 2011, 13:50   #2
xciso
Senior Member
 
xciso's Avatar
 
Join Date: Jun 2009
Location: Norrköping
Age: 33
Posts: 560
Rep Power: 110 xciso is on a distinguished road
Default Re: Om olika lådtyper

Mycket bra skrivet!!
Keep up the good work
__________________
Bjarud.se - Styling, Tuning, Bilstereo, Multimedia
--------------------------------------------------------------------------------
Återförsäljare för: Digital Designs, Kove, Hertz, Alpine, Sony, Dynamat, STP, Stinger,
PlastiDip, JOM, Regula Tuning, RDX Automotive, 3M, Oracal, och många fler..
xciso is offline   Reply With Quote
Old February 15th, 2011, 15:30   #3
ChriZtoffer
Senior Member
 
ChriZtoffer's Avatar
 
Join Date: Sep 2009
Location: Falun
Age: 28
Posts: 2,901
Rep Power: 184 ChriZtoffer is a jewel in the roughChriZtoffer is a jewel in the roughChriZtoffer is a jewel in the roughChriZtoffer is a jewel in the rough
Default Re: Om olika lådtyper

Detta gillas STARKT! Nu ser jag fram mot ett lika fint inlägg om portade lådor!
ChriZtoffer is offline   Reply With Quote
Old February 15th, 2011, 23:57   #4
Hanatsu
Senior Member
 
Join Date: Nov 2010
Location: Karlshamn
Posts: 406
Rep Power: 91 Hanatsu is on a distinguished road
Default Re: Om olika lådtyper

Basreflex - Portad låda

I den slutna lådan använder man man lådan som en akustisk fjäder som dämpar konrörelserna på elementet, därmed utnyttjas aldrig lufttrycket som bildas bakom konen till att förstärka ljudet. Det är just de som man utnyttjar i den portade lådan. All luft som skapas när konen rör sig kommer att matas ut via en avstämd port. Detta har en rad för och nackdelar som jag ska försöka förklara så bra som möjligt! Det blir dock en aning mer komplicerat...

Den portade lådan är svårare att få till generellt, kanske inte svårare att bygga MEN svårare att få den välljudande. Nu kanske ni undrar; Den behöver ju inte låta bra... vill ha dunk ju, dunkar denna på bäst? Den kommer ha högre verkningsgrad än den slutna lådan (som förövrigt inte är speciellt lättdriven). Men detta beror mycket på HUR lådan är byggd, många färdigköpta lådor har ofta en otrevlig topp runt en viss frekvens vilket gör att den kommer låta riktigt högt vid en frekvens, sen kanske väldigt lite vid en annan... Detta är nog inget någon eftersträvar rent ljudmässigt, men ska man tävla inom SPL utnyttjar man detta för att nå betydligt högre ljudtryck vid en viss frekvens. Denna lådtyp ser man därför mycket ofta på SPL tävlingar runtom. De portade lådorna har blivit populära just för att den generellt "låter mer", detta impar på många som inte bryr sig speciellt mycket vad de lyssnar på, bara det låter högt Men men men... HUR bygger man lådan då, hur ska jag veta om lådan kommer få en topp eller inte?

Här är typisk kurva hur en peakad låda kan se ut, med en nästan fyrdubbel verkningsgrad mellan 45-55hz mot den slutna lådan (11db högre nivå, där 3db är en skillnad på dubbla eller halva effekten). Lite komiskt kan man säga att om den slutna lådan ska spela i samma nivå som den portade lådan vid 45hz måste du alltså mata den med 4 gånger mer effekt.



Så KAN en portad låda se ut och ironiskt nog ser många portade lådor för bilbruk ut just på detta viset, för hög avstämningspunkt, vilket ger dålig djupbas och värdelös effekthantering under själva "peaken". Ljudet blir heller inget vidare.

Här är en illustrativ bild på hur frekvenssvaret ser ut utan den otrevliga peaken. Än en gång har vi här offrat verkningsgrad mot bättre djupbas. Man kan inte behålla tårtbiten samtidigt som man äter upp den



Nu tillbaka till själva frågan. Hur bygger man en sådan här låda, hur vet man var avstämningspunkten hamnar? Enkelt! Själva porten bestämmer avstämningen på lådan. Hög avstämning ger generellt en topp i frekvenssvaret och högre verkningsgrad runt dessa frekvenser som ni ser i första bilden. En lägre avstämning ger mer djupbas och generellt rakare frekvenssvar. Då mot bekostnad på den totala verkningsgraden, en mycket lågt avstämd låda ger faktiskt en karaktär lik en sluten låda.

Själva uträkningen är mer komplicerad dock. Man kan använda simuleringsprogram som WinISD med varierande resultat. WinISD antar den optimala lådan är den som har rakast frekvenssvar ihop lägsta möjliga f-3 punkt. Precis som den gjort i andra bilden. Programmet bryr sig inte om andra faktorer som kan påverka ljudet negativt. Mer om det senare...

Rörets avstämningsfrekvens räknas ut med hjälp av portarean och längden. Som ett exempel har ett 3-tums rör med längden 38cm samma avstämning som ett 4-tums rör med 62cm. Så varför skulle jag ha vilja använda en större port? Blir bara jobbigt med en stor port som är i vägen ju! Ja du... Om du har ett skantic element från 70-talet med en maximal slaglängd på 1mm så går det bra med en port stor som ett pekfinger, men inte om du slänger ett par 18 tummare med en slaglängd på en halvmeter!! Lufthastigheten är det stora problemet. Desto större konyta (värdet=Sd) och linjär slaglängd (värdet=Xmax) högtalaren har, desto mer luft kommer pressas genom din stackars port. Med en för liten portarea kommer detta ge upphov till ett vanligt fenomen med portade lådor; blåsljud. Tro mig när jag säger det, DET ÄR ETT SJUKT IRRITERANDE FENOMEN, ett som man hör allt för ofta. Finns en enkel bot och det är att helt enkelt öka portarean eller använda sig av fler portar. Tänk på att använda sig av fler portar är samma sak som att öka portarean, längden måste anpassas (dvs. längden på båda portarna ökar). Detta gäller per högtalare. Om man har 2 högtalare i lådan kan man använda 2 rör utan påverkan på portlängden. I WinISD kan man räkna ut lufthastigheten, (detta gör man vid högtalarens maximala slaglängd genom att öka "System input power" under Signal, tills högtalaren når x-max). Man brukar säga att 5% av lufthastigheten, dvs ca 17 m/s ligger gränsen är blåsljud kan uppstå. Använder man sig av en rör-port (som är det vanligaste), kan man sätta "trattar" i varje ände. Detta gör att luftflödet kan öka till ca 30-35 m/s utan blåsljud. Illustrativ bild på detta nedan.



Ni kanske märker att luftflödet har en topp vid en specifik frekvens, varför har den det då? Jo detta är det fina med en portad låda. Vid avstämningsfrekvensen kommer nästan ALLT LJUD UR PORTEN!! Högtalarelementets slaglängd har nästan en inverterad kurva mot portens lufthastighet, detta betyder att vid avstämningsfrekvensen står nästan högtalarelementet stilla vilket gör att man kan fläska på rejält vid denna frekvens. Detta i direkt motsats till den slutna lådans resonans (Fsc) där högtalarelementet rör sig som mest istället. Med ökad konrörelse får vi även ökad distortion (förvrängning) av signalen, runt avstämningen kommer alltså en portad låda ha lägre distortion än en sluten. Illustrativ bild nedan.



Här ser man även hur slutsteget belastas. Belastningen sjunker alltså runt avstämningen vilket översätter till lättdrivet för slutsteget. Siffrorna till vänster är skenbar effekt = VA (VoltAmpere). Alltså effekt i växelströmskretsar = Watt.



Vi har nu beskrivit den portade lådans största fördelar. Lägre distortion, högre verkningsgrad, ökat frekvenssvar neråt. Såå det måste vara någon hake här? Låter för bra för att vara sant.... Åh ja de finns ett flertal nackdelar med, en del större än andra. Vi kan börja med att granska den övre av de 2 senaste bilderna. Ser ni vad som händer vid ca 30hz? Konutslaget blir plötsligt skyhögt medan den slutna lådan ligger inne med en fin horisontell linje. Detta beror på att högtalaren får hjälp av porten att dämpa rörelserna över avstämningen. Under avstämningen får högtalaren ingen hjälp längre och "tror" den spelar utan låda. Basreflexen är i princip oanvändbar under avstämningen då frekvenssvaret faller mycket hårdare (18-24db/oktav) mot den slutna lådans (~12db/oktav@Qtc 0.7) plus att en sluten låda är fullt användbar under avstämningen, då den får hjälp av lådan hela tiden. Om man har en portad låda BÖR man därför använda ett högpassfilter (felaktigt kallat Subsonic filter) för att filtrera bort signalen under avstämningen.

Vi hoppar på nästa nackdel som har den största påverkan på ljudet egentligen och det är faktiskt porten. Jaha? Var inte den bra nyss eh? Nej egentligen inte. Den introducerar fasfel eller tidsskillnad på signalen. Ett så pass stort fasfel så den istället kallas för gruppfördröjning (Group Delay). Gruppfördröjningen eller tidsfelet som det är, kan vara ganska stort beroende på konstruktion. I exemplet nedan ganska stort.



Den slutna lådan har här med en trevlig rak linje medan den portade lådan skjuter i höjden. De 5-6 ms som den slutna lådan har är ej hörbart. Över ca 8-10ms börjar man dock uppfatta tidsskillnaden. Basreflexen toppar 22ms här. Detta är det främsta skälet varför portade lådor låter lite trötta jämfört med slutna. Nu finns det portade konstruktioner med betydligt roligare grafer än denna, men ni fattar grejen.

Andra problem med basreflex:

*Utsläckning av frekvenser om fas-skillnaden mellan porten och högtalaren skulle hamna 180 grader fel runt en viss frekvens. KAN inträffa om porten inte är placerad på samma sida som elementet.

*Små lådor kräver ofta riktigt långa portar om du försöker stämma av lågt. Större lådor kräver dock mindre längder på porten. De går ha porten utanför lådan men är portens volym riktigt stor i förhållande till lådans volym kan ett fenomen uppstå där porten plötsligt "räknas" som lådvolym istället.

*Svårt att beräkna korrekt.

*Får uteslutande toppar i frekvenssvaret i en bilkupé, svårt att få linjärt frekvenssvar. Borde teoretiskt kunna ge bättre resultat i en större bil än i en mindre p.g.a mindre kupéförstärkning.

*Många försöker sätta port genom hatthyllan och högtalaren ut mot bagaget på sedan bilar. Detta kommer inte ge något bra resultat, 4:e ordningen bandpass är ett bättre alternativ här.

*Kan vara svårt att integrera med ett framsystem om man öser på. Midbasen överröstas lätt av stora basreflex-lådor.

Vilka element passar till en portad konstruktion?

*Qts värden 0.2 - 0.45 generellt.
*EBP = Fs/Qes. Detta värde bör ligga på 80+ iallafall, över 100 är bra (Detta är en riktlinje!)
*Värdet Mms ganska lågt (rörlig massa) samtidigt som Fs (friluftsresonans) är lågt så man får lite djupbas.
*De högtalare som inte funkar bra i sluten, funkar förmodligen bra i portad.
*Element gjorda för basreflex brukar ofta ha stora magneter.


Ska ta bandpasslådor näst och lite allmänt om T-line/horn och öppen baffel (Open-air) senare...

Last edited by Hanatsu; February 16th, 2011 at 18:00.
Hanatsu is offline   Reply With Quote
Old February 16th, 2011, 00:05   #5
Hanatsu
Senior Member
 
Join Date: Nov 2010
Location: Karlshamn
Posts: 406
Rep Power: 91 Hanatsu is on a distinguished road
Default Re: Om olika lådtyper

Glömde en sak. Finns en motsvarighet till den slutna lådans Qtc. Här kallas det för olika "Alignments". Finns ett flertal, de vanligaste (som finns i WinISD med):

*Quasi-Butterworth (QB3) = faller med 18db/oktav.
*SBB4/BB4 (Super)Boombox 4th order = faller med 24db/oktav. Denna föredrar jag, avstämningen sker vid högtalarens Fs (minst distortion vid högtalarens resonans)
*C4 Chebyshev = Också 24db/oktav, lite annorlunda förhållande mellan låda/port.
Hanatsu is offline   Reply With Quote
Reply

Thread Tools

Posting Rules
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is On
Smilies are On
[IMG] code is On
HTML code is Off
Forum Jump

Similar Threads
Thread Thread Starter Forum Replies Last Post
Skillnad o funktion av olika dämpmaterial? mr_c Allmän diskussion och frågor 20 June 18th, 2016 15:01
Lite fasta frekvenser och olika svep? Redbullen Musik 0 July 1st, 2010 01:37
Olika media?? EKO-LOD Bilstereotävlingar 1 June 28th, 2010 09:43
Bilder på olika steg invändigt. Clarran Allmän diskussion och frågor 46 June 1st, 2010 21:43
2 olika baslådor i samma bil schlook Allmän diskussion och frågor 11 January 22nd, 2010 18:48


All times are GMT +1. The time now is 11:26.


Powered by vBulletin® Version 3.7.2
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
Bilstereoforum handlar om bilstereo, billjud, bilradio, slutsteg, bilhögtalare och multimedia (Sound Quality, SPL, dbDrag, EMMA)