Tweet
Varning texten nedan innehåller ekvationer. Ni måste dock inte förstå dem för de förklaras i klartext, men känsliga läsare är härmed varnade!
Först måste jag då berätta vad Thile/Small är. Eller snarare var. De var nämligen två herrar med efternamnen Thile och Small, som på 60 och 70 talen forskade kring hur man kan beskriva hur en högtalare beter sig. Det de kom fram till kallas också för högtalarens småsignalparametrar. Notera särskilt delen små i det ordet. T/S-vädena mäts bara vid svaga effekter och med högtalaren alltså komfortabelt i sitt mittläge. De säger inte mycket om vad som händer när man börjar vrida på.
Dock är de fullt tillräckliga för att användas för lådberäkning med de empiriskt utvecklade ekvationerna som ligger till grund för många datorprogram – lådan blir korrekt i storlek, men hur det spelar avgörs av mycket mer än dessa faktorer.
Det finns de som hävdar att man måste prova sig fram med ett element genom att bygga många lådor och att det inte går att räkna sig fram. Det var dock precis det man gjorde när man tog fram ekvationerna, byggde en massa lådor och tog fram det matematiska sambandet mellan lådornas storlek och T/S-värdena.
Men nu var det själva T/S värdena vi skulle prata om.
Först gjorde man sig en modell av vad en högtalare är rent fysiskt:
Det är en tyngd (Konen och talspolepaketet)
Som är upphängd i en fjäder som är dämpad (kantupphängningen och spindeln)
Och som drivs med en elektromotorisk kraft. (magneten/talspolen)
För att förstå de första två så tänk på en bungee-hoppare som hoppar, efter det första hoppet så eftergungar han (tyngden) med samma frekvens (men med minskande svängningar). Denna frekvens är Bungee-linans (fjäderns) resonansfrekvens för hans vikt.
En högtalare fungerar likadant, den har en resonansfrekvens. Fs. Den kan man mäta elektriskt med en vanlig multimeter och en frekvensgenerator, så de flesta tillverkare brukar hamna hyfsat rätt på denna.
Vi pratade ju tidigare om högtalarens rörliga massa, Mms. Det är helt enkelt vikten av alla rörliga delar i högtalaren (kon, upphängning talspole..) plus vikten av den luft som högtalaren förväntas flytta. En del högtalartillverkare uppger Mmd, eftersom det är bara vikten av delarna och lite lättare att mäta (allt man behöver är en våg).
Resonansfrekvensen kan också räknas fram med följande ekvation:
Fs = 1/ (2∏ x √(Mms x Cms)
Cms är ett värde på hur pass följsam upphängningen är. Destå mjukare, destå högre värde. Den används även när man vill räkna ut Vas, som är den lyftvolym som ger samma fjäderverkan som högtalarens upphängning. (Tänk på luften inuti en uppblåst ballong, den fjädrar).
Vas = p x c² x Sd² x Cms
Faktorerna ovan behöver ju lite mer förklaring, p är luftens densitet och c är ljudhastigheten, Sd är högtalarens aktiva konarea, man brukar ta konens diameter plus en tredjedel av kantupphängningen när man räknar ut den. Eftersom vi vet värdena på c och p så är samma ekvation också.
Vas = 141744 x Sd² x Cms (Tänk på att Sd i denna ekvation anges i m²)
Värt att tänka på är att precis som fjädrarna på din bil så blir fjädringen i en högtalare mjukare med tiden, och då flyttas resonansfrekvensen nedåt. Som tur är så spelar den inte så stor roll i lådberäkningarna, men det kan vara värt att veta att i stort sett ingen högtalare har samma värden som de som anges i databladet. Men de är oftast en tillräckligt bra uppskattning för att lådan ska stämma bra ändå.
Med multimetern kan man också mäta talspolens resistans, Re, som är ett mått på hur trögt det är för likström att komma igenom trådarna. Detta värde brukar ligga strax under den uppgivna impedansen (hur trögt det är för växelström) på högtalaren.
Om man kör högtalaren med en ren ton vid dess Fs och då mäter resistansen över högtalaren så får man ut ett mycket högre värde. Detta värde, maxresistansen, Rmax minus Re är den elektromekaniska resistansen, Res.
Varför är det så gott om Q?
Q är ett "kvalitetsvärde" som man får fram genom att räkna ihop olika saker som inte riktigt är sammankopplade, så därför har den ingen storhetsbetäckning (km/h, kg...)
Det finns ett gäng olika ”Q”
Man brukar använda lådans kvalitetsfaktor, Qb, som en indikator på vilken karaktär man vill ha på sitt ljud. En lägre Q-faktor ger ett torrare, mer väldämpat ljud. Det är ”mer högtalare och mindre låda” som låter. Medans en högre ger mer djupbas och ett ”fetare” ljud. Vad man föredrar är högst individuellt och påverkas i högsta grad av hur pass djupt elementet spelar.
Qb är beroende av din lådas volym i förhållande till högtalarens Qts och Vas.
Qts är sammansatta av Qms och Qes. Och är "Högtalarelementets totala kvalitetsfaktor" -glasklart eller hur?
Det blir lite mer begripbart om vi går in på vad Qms och Qes är...
Qms är den "mekaniska kvalitetsfaktorn" och den räknas ut så här om man mäter elektriskt:
Qms = (Fs x √(Rmax/Re)) / (f2-f1) [Zf = Re x √(√(Rmax/Re))]
Vilket ju närmast är obegripligt. Men det man gör i den här ekvationen är att titta på hur lågt ligger resonansfrekvensen jämfört med hur hög och bred är impedanstoppen är.
Ett annat sätt att räkna fram Qms gör det kanske lite klarare:
Qms x Rms = 2∏ x Fs x Mms
Rms är dämpfaktorn, hur mycket av effekten som dämpas bort i upphängningen.
Qms avgörs alltså av resonansfrekvensen, massan på de rörliga delarna och hur kraftig dämpning det finns i upphängningen.
Har du en tung kon/talspole vilket ofta ger ett lågt Fs så krävs det en kraftig upphängning om man vill ha ett lågt Qms.
Qes då, den ”elektriska kvalitetsfaktorn” och den räknas elektriskt ut så här:
Qms / ((√(Rmax/Re)) -1)
Återigen relativt obegripligt, så vi sätter upp en annan ekvation:
Qes x Bl² = 2∏ x Fs x Mms x Re
Bl är en parameter som visar på hur starkt magnetsystemet är vid högtalarens viloposition, store värde här betyder kraftigare ”motor” i högtalaren (större magnet eller fokuserat magnetfält)
Så Qes är alltså beroende av resonansfrekvensen, vikten av de rörliga delarna, det elektriska motståndet i talspolen och magnetsystemets kraft.
Har man fortfarande en tung kon och lågt fs behövs alltså en riktigt biffig magnet för att få fart på grejerna.
Och nu närmar vi oss pudelns kärna, vad vill man ha för värden?
–Svaret är att det beror på vad man är ute efter!
Ett lågt Fs vill man ju oftast ha eftersom högtalaren har svårt att spela djupare än sin resonansfrekvens.
Enklaste sättet att få ett lågt Fs är ju att göra ett tungt paket kon och talspole. Men de ställe då krav på mycket dämpning (som slukar effekt) och mycket magnetkraft som är dyrt. Dessutom är det mycket svårt att få magnetkraften att vara stark över en större slaglängd som krävs om man vill kunna spela djupbas på högre volym. Allt detta är dyrt och komplicerat. Det brukar dessutom dra upp talspolens induktans, Le, som klart påverkar hur pass attacksnabb basen är.
Nedan ser man en kurva på hur stark BL en bra högtalare har vid olika konutslag.
En annan väg är att försöka bygga ett relativt lätt paket med en mjuk upphängning. Det brukar bli mycket lättdrivet och musikaliskt, men på bekostnad av djupbas.
Vad tittar då jag på när jag jämför basar?
1: Qts/fs. Om man vill köra en sluten låda som inte saknar djupbas så måste denna faktor vara ganska hög.
2. Mms. En tung massa blir sällan musikalisk med realistiska effekter.
3. Le. Vill ha låga värden här.
4. BL- kurva om det finns. Talar om hur mycket kontroll som finns vid större konutslag.
Först måste jag då berätta vad Thile/Small är. Eller snarare var. De var nämligen två herrar med efternamnen Thile och Small, som på 60 och 70 talen forskade kring hur man kan beskriva hur en högtalare beter sig. Det de kom fram till kallas också för högtalarens småsignalparametrar. Notera särskilt delen små i det ordet. T/S-vädena mäts bara vid svaga effekter och med högtalaren alltså komfortabelt i sitt mittläge. De säger inte mycket om vad som händer när man börjar vrida på.
Dock är de fullt tillräckliga för att användas för lådberäkning med de empiriskt utvecklade ekvationerna som ligger till grund för många datorprogram – lådan blir korrekt i storlek, men hur det spelar avgörs av mycket mer än dessa faktorer.
Det finns de som hävdar att man måste prova sig fram med ett element genom att bygga många lådor och att det inte går att räkna sig fram. Det var dock precis det man gjorde när man tog fram ekvationerna, byggde en massa lådor och tog fram det matematiska sambandet mellan lådornas storlek och T/S-värdena.
Men nu var det själva T/S värdena vi skulle prata om.
Först gjorde man sig en modell av vad en högtalare är rent fysiskt:
Det är en tyngd (Konen och talspolepaketet)
Som är upphängd i en fjäder som är dämpad (kantupphängningen och spindeln)
Och som drivs med en elektromotorisk kraft. (magneten/talspolen)
För att förstå de första två så tänk på en bungee-hoppare som hoppar, efter det första hoppet så eftergungar han (tyngden) med samma frekvens (men med minskande svängningar). Denna frekvens är Bungee-linans (fjäderns) resonansfrekvens för hans vikt.
En högtalare fungerar likadant, den har en resonansfrekvens. Fs. Den kan man mäta elektriskt med en vanlig multimeter och en frekvensgenerator, så de flesta tillverkare brukar hamna hyfsat rätt på denna.
Vi pratade ju tidigare om högtalarens rörliga massa, Mms. Det är helt enkelt vikten av alla rörliga delar i högtalaren (kon, upphängning talspole..) plus vikten av den luft som högtalaren förväntas flytta. En del högtalartillverkare uppger Mmd, eftersom det är bara vikten av delarna och lite lättare att mäta (allt man behöver är en våg).
Resonansfrekvensen kan också räknas fram med följande ekvation:
Fs = 1/ (2∏ x √(Mms x Cms)
Cms är ett värde på hur pass följsam upphängningen är. Destå mjukare, destå högre värde. Den används även när man vill räkna ut Vas, som är den lyftvolym som ger samma fjäderverkan som högtalarens upphängning. (Tänk på luften inuti en uppblåst ballong, den fjädrar).
Vas = p x c² x Sd² x Cms
Faktorerna ovan behöver ju lite mer förklaring, p är luftens densitet och c är ljudhastigheten, Sd är högtalarens aktiva konarea, man brukar ta konens diameter plus en tredjedel av kantupphängningen när man räknar ut den. Eftersom vi vet värdena på c och p så är samma ekvation också.
Vas = 141744 x Sd² x Cms (Tänk på att Sd i denna ekvation anges i m²)
Värt att tänka på är att precis som fjädrarna på din bil så blir fjädringen i en högtalare mjukare med tiden, och då flyttas resonansfrekvensen nedåt. Som tur är så spelar den inte så stor roll i lådberäkningarna, men det kan vara värt att veta att i stort sett ingen högtalare har samma värden som de som anges i databladet. Men de är oftast en tillräckligt bra uppskattning för att lådan ska stämma bra ändå.
Med multimetern kan man också mäta talspolens resistans, Re, som är ett mått på hur trögt det är för likström att komma igenom trådarna. Detta värde brukar ligga strax under den uppgivna impedansen (hur trögt det är för växelström) på högtalaren.
Om man kör högtalaren med en ren ton vid dess Fs och då mäter resistansen över högtalaren så får man ut ett mycket högre värde. Detta värde, maxresistansen, Rmax minus Re är den elektromekaniska resistansen, Res.
Varför är det så gott om Q?
Q är ett "kvalitetsvärde" som man får fram genom att räkna ihop olika saker som inte riktigt är sammankopplade, så därför har den ingen storhetsbetäckning (km/h, kg...)
Det finns ett gäng olika ”Q”
Man brukar använda lådans kvalitetsfaktor, Qb, som en indikator på vilken karaktär man vill ha på sitt ljud. En lägre Q-faktor ger ett torrare, mer väldämpat ljud. Det är ”mer högtalare och mindre låda” som låter. Medans en högre ger mer djupbas och ett ”fetare” ljud. Vad man föredrar är högst individuellt och påverkas i högsta grad av hur pass djupt elementet spelar.
Qb är beroende av din lådas volym i förhållande till högtalarens Qts och Vas.
Qts är sammansatta av Qms och Qes. Och är "Högtalarelementets totala kvalitetsfaktor" -glasklart eller hur?
Det blir lite mer begripbart om vi går in på vad Qms och Qes är...
Qms är den "mekaniska kvalitetsfaktorn" och den räknas ut så här om man mäter elektriskt:
Qms = (Fs x √(Rmax/Re)) / (f2-f1) [Zf = Re x √(√(Rmax/Re))]
Vilket ju närmast är obegripligt. Men det man gör i den här ekvationen är att titta på hur lågt ligger resonansfrekvensen jämfört med hur hög och bred är impedanstoppen är.
Ett annat sätt att räkna fram Qms gör det kanske lite klarare:
Qms x Rms = 2∏ x Fs x Mms
Rms är dämpfaktorn, hur mycket av effekten som dämpas bort i upphängningen.
Qms avgörs alltså av resonansfrekvensen, massan på de rörliga delarna och hur kraftig dämpning det finns i upphängningen.
Har du en tung kon/talspole vilket ofta ger ett lågt Fs så krävs det en kraftig upphängning om man vill ha ett lågt Qms.
Qes då, den ”elektriska kvalitetsfaktorn” och den räknas elektriskt ut så här:
Qms / ((√(Rmax/Re)) -1)
Återigen relativt obegripligt, så vi sätter upp en annan ekvation:
Qes x Bl² = 2∏ x Fs x Mms x Re
Bl är en parameter som visar på hur starkt magnetsystemet är vid högtalarens viloposition, store värde här betyder kraftigare ”motor” i högtalaren (större magnet eller fokuserat magnetfält)
Så Qes är alltså beroende av resonansfrekvensen, vikten av de rörliga delarna, det elektriska motståndet i talspolen och magnetsystemets kraft.
Har man fortfarande en tung kon och lågt fs behövs alltså en riktigt biffig magnet för att få fart på grejerna.
Och nu närmar vi oss pudelns kärna, vad vill man ha för värden?
–Svaret är att det beror på vad man är ute efter!
Ett lågt Fs vill man ju oftast ha eftersom högtalaren har svårt att spela djupare än sin resonansfrekvens.
Enklaste sättet att få ett lågt Fs är ju att göra ett tungt paket kon och talspole. Men de ställe då krav på mycket dämpning (som slukar effekt) och mycket magnetkraft som är dyrt. Dessutom är det mycket svårt att få magnetkraften att vara stark över en större slaglängd som krävs om man vill kunna spela djupbas på högre volym. Allt detta är dyrt och komplicerat. Det brukar dessutom dra upp talspolens induktans, Le, som klart påverkar hur pass attacksnabb basen är.
Nedan ser man en kurva på hur stark BL en bra högtalare har vid olika konutslag.
En annan väg är att försöka bygga ett relativt lätt paket med en mjuk upphängning. Det brukar bli mycket lättdrivet och musikaliskt, men på bekostnad av djupbas.
Vad tittar då jag på när jag jämför basar?
1: Qts/fs. Om man vill köra en sluten låda som inte saknar djupbas så måste denna faktor vara ganska hög.
2. Mms. En tung massa blir sällan musikalisk med realistiska effekter.
3. Le. Vill ha låga värden här.
4. BL- kurva om det finns. Talar om hur mycket kontroll som finns vid större konutslag.
Comment