Kartion pinta-ala ja liike

keskiääni

Käyttäjä
Liittynyt
30.1.2007
Viestejä
33
Täältä näköjään löytyy asiantuntijoita, jotka mielellään vastaavat hieman tyhmemmillekin. :)

Kysynkin seuraavaa: Miten lasketaan tarvittava kartion liikkeen määrä pinta-alaan suhteutettuna, jos äänenpainetta halutaan esim. 100dB alkaen 20Hz? Pohdiskelun lähtökohta on passiivinen Jamo R909, jossa bassoja toistaa 2 x 15" elementit ja testeissä bassojen vähyyttä ei liene moitittu.
 

keskiääni

Käyttäjä
Liittynyt
30.1.2007
Viestejä
33
Suon anteeksi, itse en löytänyt oikeaa sivua edes selvinpäin. :D

Voisi olla kokeilemisen arvoinen elementti dipoliin, http://www.tymphany.com/datasheet/printview.php?id=313 .
Noita kaksi niin pinta-alaa olisi jo 1784 cm2, herkkyyttäkin löytyy. Äänenlaadusta en tiedä sitten, yleensähän autoelementtejä ei kotikäytössä mielletä laadukkaaksi. Mutta taitaa taas olla näitä projekteja tälle vuodelle tarpeeksi...
 

LongJohn

Käyttäjä
Liittynyt
1.8.2006
Viestejä
3 709
Dipolin tuottaman äänenpaineen määrittäminen jollain taajuudella huoneessa on aika hankalaa. No sitä se on monesti kotelototeutuksillakin mutta siihen edes löytyy jonkunlaisia approksimaatioita tarjoavia simulointiohjelmia. Dipolilla, kuten muillakin toteutuksilla, huone vaikuttaa merkittävästi lopputulokseen. Huone ja sijoittelu. 20Hz 100dB on aika massiivinen vaatimus.

Linkwitzin sivuilta löytyy spl_max1.xls niminen excel laskuri jolla asian kanssa pääsee hieman kärryille. Se ei kuitenkaan laske kuin raakoja paneelin koon ja elementin/elementtien tilavuuspoikkeaman luomia paineita. Phoenix projektin yhteydessä on kyllä aika laajalti juttua muistakin asiaan vaikuttavista asioista.

1784cm2 500mm leveässä ja 50mm paksussa (oisko noin suunnilleen Jamon pannarin koko?) kaipaisi +-100mm liikepoikkeaman yltääkseen vapaassa tilassa laskennallisesti sinne 100dB @ 20Hz. Käytännössä ainakin lattia on kuitenkin niin lähellä että se puolittaa toistoavaruuden bassokaistalla luoden 6dB boostia. Näin liikepoikkeamatarve laskee +-50mm. Laskennallisesti. Jos sivuseinä on riittävän lähellä päästään taas 6dB helpommalla eli puolella poikkeamalla. Sekin +-25mm on kuitenkin melko reilusti jos ajatellaan mitään +200Hz toistavaa Jamon tyyppistä bassoelementtiä. Lisäksi se kiinni sivuseinässä oleva sijoitus ei ole eduksi muilla taajuusalueilla. Yksi tapa on tietysti tehdä 2-osainen toteutus, tällätä bassot sivuseinustoille ja yläpäät keskemmälle kuten Phoenix ja Beethoven kaiuttimissa tehdään. Sallii sitä säätövaraakin.

Lisäksi pitäisi ottaa huomioon sijoittelu huoneessa, huoneen koko ja dipolin toiminta siinä. Esimerkiksi LspCAD ohjelmalla voit simuloida teoreettista tilannetta dipolilähteen sijoittamisesta eri etäisyyksille etuseinästä. Jossain kohtaa, erittäin todennäköisesti reilusti 20Hz korkeammilla taajuuksilla, kaiuttimen taka-aalto alkaa syödä etuaaltoa aallonpituuteen suhteessa liian pienen vaihe-eron vuoksi. Todennäköisesti siksi että harvalla on mahdollisuuksia sijoittaa kaiutinta todella reilusti irti etuseinästä. Siis luokkaa +5m esimerkiksi. Pirtti loppuu kesken. Linkwitzin sivuilla on myös juttua Gradientin Jorma Salmen dipolisijoitteluteoreemasta jonka olen itse todennut toimivaksi. Eli pistetään dipolikaiuttimista etuseinään samanverran matkaa kuin kuuntelupaikalta on takaseinään. Tämä johtaa siihen että kaiuttimen taka-aalto saapuu kuuntelupaikalle yhtä aikaa ja teoriassa eri vaiheessa kuin etusäteilyn heijastuma kuuntelupaikan takaa jolloin ne kumoavat toisensa. Miten symmetrinen huone sitten on eri taajuuksilla jne. Käytännössä toiminee suht hyvin johonkin rajaan saakka jonka jälkeen sijoittelu menisi ideaalisissa olosuhteissakin tolkuttoman tarkaksi lyhenevän aallonpituuden vuoksi. No bassopäässä käyttökelpoinen jos huone sen sallii.

Tuota alarajaa voi kannattaa hieman tarkistella. Tai miettiä järeämpää rakennetta. Tai sitten maltillisempaa äänenpainetta. Samalla poikkeamalla samankokoisessa rakenteessa 30Hz saadaan esimerkin vuoksi 11dB enemmän ääntä kuin 20Hz. Kertoo hieman dipoliperiaatteen hyötysuhteen syöksykierteestä bassopäässä. 30Hz on jo huoneen ja sijoittelunkin osalta hieman helpompi. Ja riittänee myös useimpiin käyttötarkoituksiin. Oman kokemukseni perusteella olen huomannut että 15-30Hz oktaavi on hyvin pitkälti monopolitoistimien territoriota muutenkin. Pitäisi saada jo fyysistä jytkyä aikaan mihin dipoli ei toimintaperiaatteensa vuoksi koskaan pysty.
 

saurama

Käyttäjä
Liittynyt
13.9.2007
Viestejä
977
keskiääni sanoi:
Kysynkin seuraavaa: Miten lasketaan tarvittava kartion liikkeen määrä pinta-alaan suhteutettuna, jos äänenpainetta halutaan esim. 100dB alkaen 20Hz? Pohdiskelun lähtökohta on passiivinen Jamo R909, jossa bassoja toistaa 2 x 15" elementit ja testeissä bassojen vähyyttä ei liene moitittu.
Kysymykseen ei ole kovinkaan yksiselitteistä vastausta.

1) Elementin halkaisija ei kerro vielä paljoa siitä, paljonko siitä saadaan äänenpainetta.

2) Eri kotelotyypeillä on eri hyötysuhde. 8" kaistanpäästökotelossa voi tuottaa älyttömän suuria äänenpaineita kapealle taajuuskaistalle. Joku XLS-10 refleksipurkissa saattaisi juuri ja juuri riittää numeraalisesti yli sataan desibeliin 20 hertsistä ylöspäin. Sama elementti dipolina 30x30cm levyssä jää, tämä on sitten puhdas veikkaus, 65-75 dB kieppeille. Mittausetäisyys vaikuttaa suoraan ja samoin se, ollaanko vapaassa kentässä vai suljetussa tilassa (ja jos suljetussa niin kuinka pienessä).

3) Teoreettinen äänenpaine voi olla about sama kuin todellinen äänenpaine, mutta niillä ei ole välttämättä mitänä tekemistä sen kanssa, mikä on äänenlaatu tuolla haetuilla äärirajoilla. Ihan tappiin ajettu elementti tuottaa säröä ja kompressoi todella paljon - vaikka se numeroiden mukaan pystyykin tuottamaan halutun määrän ääntä. Esimerkiksi termi "lineaarinen liikepoikkeama" kuvaa puhekelan aluetta, jossa se voi liikkua ja parametrit muuttuvat vain rajusti - eivät vielä todella räikeästi...

4) Koska kirjoittaja viittaa dipolikaiuttimeen ja puhui muualla dipolista, oletan hänen tässäkin olevan kiinnostunut äänenpaineista dipolilla. Dipolin hyötysuhteeseen matalilla taajuuksilla (ja vastaavasti dipolitoiminnan ylärajataajuuteen) vaikuttaa paljon rakenteen koko. Se 10" 30x30cm levyssä on aika onneton 20Hz taajuudella, mutta 2x2m levyssä tilanne olisi aivan toinen.

5) Nimenomaan dipolilla ei saada aikaiseksi monelle kuulijalle bassoilla suuresta äänenpaineesta viestittävää paineen tunnetta. 100dB dipolibassolla ei siis tunnu välttämättä ollenkaan samalta kuin suljetussa tilassa tapahtuva kotelobasson koko tilan paineistus, joka etenkin elokuvakäytössä on monen mielestä toivottavaa.

6) Huone ja sijoitus vaikuttavat hyvin paljon.
 

Jani

Käyttäjä
Liittynyt
28.3.2007
Viestejä
1 488
saurama sanoi:
4) Koska kirjoittaja viittaa dipolikaiuttimeen ja puhui muualla dipolista, oletan hänen tässäkin olevan kiinnostunut äänenpaineista dipolilla. Dipolin hyötysuhteeseen matalilla taajuuksilla (ja vastaavasti dipolitoiminnan ylärajataajuuteen) vaikuttaa paljon rakenteen koko. Se 10" 30x30cm levyssä on aika onneton 20Hz taajuudella, mutta 2x2m levyssä tilanne olisi aivan toinen.
Tällöinhän levyn täytyisi olla yli neljä metrinen. Tuo kokohan karkaa tyystin käsistä siinä vaiheessa kun aletaan tuollaisia taajuuksia tavoittelemaan.

 

punssi

Käyttäjä
Liittynyt
31.7.2006
Viestejä
3 316
Tymphanyn vasteita tuijotellessa kannattaa muistaa mittaustapa, joka on mittaushuoneen seinässä a'la infinite baffle.Matalilla taajuuksilla herkkyys ja ulottuvuus on mittaolosuhteissa maksimitasoa,kotiin viritellessä jotain aivan muuta.Tapauksesta riippuen.
 

LongJohn

Käyttäjä
Liittynyt
1.8.2006
Viestejä
3 709
No levyn koko on yksi seikka mutta suuntakuvio on toinen. Onko tarkoitus saada oikeasti dipoli säteilykuvio aikaan vai vain dipolaarinen eli molempiin suuntiin eri vaiheissa säteilevä ilman varsinaista dipolisuuntakuviota. Lisäksi sitten paneelin rakenne eli onko tarkoitus tehdä lätty vanerista ja pistää sekin soimaan vai värisyttää ilmaa pelkillä kartioilla.

Elementtivalintaa ajatellen tuo linkitetty ei välttämättä toimi tukkoisen runkorakenteensa vuoksi. Dipolissa tuo osaa olla ongelma siinä missä koteloituna sitä ei kuule. Eli suuret ilmavirtaukset aiheuttavat virtausääniä elementin rungossa. Toisinsanoen vekotin tuhisee isommilla poikkeamilla. Pitäisi kokeilla käytännössä. Helpompi on tietysti valita rungoltaan avoimet elementit ja pelata ns varman päälle.

Elementin särö dipolina on itseasiassa suhteellisen pieni koteloituun verrattuna samalla liikepoikkeamalla. Aiheesta löytyy ihan Linkwitzin mittauksia jo mainitulla nettisivustolla. Mm 12" XLS on mitattu sekä suljettuna että dipolissa. No hyötysuhteessa on sitten vastaavasti julma ero eli maksimilineaarisella löylyä lähtee suljetusta ihan eri tapaan kuin dipolina.

Jamo R909 tyyppistäkös tässä olisi tarkoitus lähteä tekemään vai muodostaako se vain teoreettisen pohdinnan pohjan?
 

keskiääni

Käyttäjä
Liittynyt
30.1.2007
Viestejä
33
Jussi Toivanen sanoi:
Jamo R909 tyyppistäkös tässä olisi tarkoitus lähteä tekemään vai muodostaako se vain teoreettisen pohdinnan pohjan?
No oikeastaan aloin pohtimaan Jamon toistoa, siitä kun lähtee niitä mataliakin kuulemma, itse en messuilla jaksanut odottaa vapaata penkkiä koekuunteluun. Teoreettisella tasolla siis mennään, ainakin tässä vaiheessa. Ei ole Jamon kokoisille dipoleille edes tilaa kämpässä.
 

LongJohn

Käyttäjä
Liittynyt
1.8.2006
Viestejä
3 709
Kyllähän 2x15" saa tuon kokoisessa rakenteessa järkevästi sijoiteltuna sitä matalaakin. Tuleeko sieltä sitten 20Hz ja millä voimalla on toinen juttu. Erittäin todennäköisesti bassoa saa ihan riittävän alas ja riittävän lujaa useimpiin käyttötarkoituksiin.

Tuohon Linkwitzin excel laskuriin kannattaa tutustua. Siitä löytyy myös kohta "equal to monopole" tms joka kertoo millä taajuudella määritellyn kokoisessa levyssä sillä kartiopinnalla ja liikepoikkeamalla saavutetaan monopolin äänenpaine. Yleensä tuo on vain suhteellisen korkealla taajuudella ja äänenpaine on sitä luokkaa ettei sillä ole käytännössä mitään merkitystä. Vaatisi käytettävissä olevilla herkkyyksillä sitä luokkaa vahvistintehoakin ettei elementit sitä voi ottaa vastaan.
 

keskiääni

Käyttäjä
Liittynyt
30.1.2007
Viestejä
33
Jussi Toivanen sanoi:
Tuleeko sieltä sitten 20Hz ja millä voimalla on toinen juttu. Erittäin todennäköisesti bassoa saa ihan riittävän alas ja riittävän lujaa useimpiin käyttötarkoituksiin.
Täytyypä tutustua tuohon laskuriin. Mainitsemani taajuus ja äänenpaine oli siis ihan teoreettinen. Eihän niitä kukaan tarvitse?! :D

Edit: Heti tökkäs, mitähän tarkoittaa Effective path difference?
 
K

ksaunisto

keskiääni sanoi:
Edit: Heti tökkäs, mitähän tarkoittaa Effective path difference?
Kuvaa elementin etu- ja takasäteilyn matkaeroa kun asiaa tarkastellaan pitkän matkan päästä kuuntelusuuntaan.
I-baffelilla yleensä W/2, missä W=baffelin leveys.
H-baffelilla sqrt((W/2)^2+(D/2)^2) + D/2, missä W=H-baffelin leveys ja D=syvyys.
 
Ylös