Mors
Den här posten handlar om 6th order serieavstämd bandpass, och en smula om 4th orders.Tanken är att dela med sig av resonemangen bakom designen för den som vill
Det är en lång och relativt teknisk post. Håll i dig.
Orginalplanen var faktiskt en bandpass - en 4th order med 4st 15".
Den planen uteblev då leverantörer strulade förbi mitt tålamods yttersta gräns med hanteringen och skickandet av produkter. En smula över 6 veckor fick jag nog.
Resultatet blev en helomvändning där jag istället köpte på mig en bas till, en liten nätt DC Audio XLm2 18".
Designmål: En 'daily box' för musik, med kapacitet att spela 20-55hz med så hög verkningsgrad som möjligt. Lådvolym "spelar ingen roll".
Exempelvis kan man kvickt få en hint om detta genom att kika på EBP (Fs/Qes): 32.3/0.548 = 58.94 ...detta ger en smula överslag åt en 6th order. Jenkarna bygger visserligen med dessa i 4th orders oxå, men skulle man jämföra med vad man får ut för mos av ex en Sundown Z3 har XL serien inget att komma med i 4th orders. Sak samma, kul tycker jag - då det är första 6th order bygget!
Grundläggande kunskap om 6th order i relation till 4th orders i korthet:-Den inre porten bestämer hur djupt lådan spelar.
-Den främre porten fungerar samma som i en 4th order - den kapar bandbredd uppåt.
-Detta gör att man kan jonglera en bredare frekvensåtergivning med 6th än 4th orders. Inte helt sällan kan man lätt
ådstakomma en strax över en oktavs soprak återgivning.. (ex 30-65hz).
-Konstruktionen är enormt flexibel till vad man vill uppnå, om man lyckas hålla tungan rätt i mun.
-Största nackdelen är att de är betyldigt känsligare för ändringar i designen än 4th orders - dvs mkt mindre "förlåtande".
-Näst största nackdelen är att de har en påtagligt mer bråkig Group delay än ex 4th orders.
I 4th orders är det avgörande med hur stor ratio mellan front och bakkammare du har för att balansera verkningsgrad/frekvensomfång. En för låg ratio, ger väldigt lite "sjuss" och man befinner sig med en låda som inte är speciellt mkt mer spännande än en sluten.
I 6th orders är en stor framkammare inte alls lika kritiskt, och det är enormt sällan man ser ratios på över 2:1.
Däremot påverkar trycket från framkammaren bakkammaren så att man kan lägga avstämningen en smula längre ner än utan mottrycket från framkammaren. Dessutom fungerar ration på mellan kammarna så att de påverkar om lådan blir 'tung' i övre registret, eller tung mot den lägre avstämningen. (Ja, portarnas dimension i förhållande till kammarens storlek spelar förstås stor roll, men vi lugnar oss med detta nu). Detta blir intressant att ha i beaktning när man jämför med 4th orders, och hur man ådstakommer en flack frekvenskurva i bil - och inte i beräkningsprogram.
4th orders rullar av med 12db/oktav. Jag förutsätter en kabinförstärkning på 12d/oktav från ca 50-55hz i bilen och neråt. Vilket betyder att om du matchar avstämningen med en frekvens i gränslandet till var kabinförstärkning drar igång når du en rätt jämn återgivningskurva - dvs, du samspelar med kabinens förstärkning och har anpassat lådan därefter.
Mitt första problem att ta tag i var lufthastigheterna i portar. Då man ser rätt ofta hur stora super-monster-db 6th orders i USA ha enormt små bakportar, verkar det ju konstigt att skaffa sig en relativt stor port själv.
En förklaring till varför det "baa funkarr" är att vid högre effekt kommer en för liten port (oftast den inre) att korka igen med turbulens - varpå lådan i princip blir en 4th order rent tekniskt. Med tillräckligt stor bakkammare har du
fortfarande någonslags djupbas - men avsevärt mkt lägre verkningsgrad än en 6th vid de låga frekvenserna.
Men så länge porten fungerar - dvs den inte är igenkorkad av turbulens som följd av för hög lufthastighet i porten, spelar storleken i relation till kammaren roll för hur skarp förstärkningen blir av porten.
I praktiken betyder detta att jenkare som har relativt pytteliten bakport - har en rätt låg förstärkning i de lägre registret, en låg peak. Detta kompenserar dem för på två sätt vad jag kan bedöma. En del är hur kabinen kompenserar upp den bristande storlek på inre port. Den andra delen är att kompressionen i frontkammaren lär vara minimal pga generellt på tok för stora portar, samt, en väldigt låg ratio mellan fram och bakkammare. Resultatet är att 6th snarare närmar sig en stor portad låda, utan någon hjälp av kompressionen/laddning från framkammaren, men med framkammaren som ett hjälpligt aukustiskt filter vid dess avstämning. Min uppfattning är att detta är en designmiss att förbise vikten av kompressionen. En anledning att det inte uppmärksammas mer - är att resultaten säkerligen blir "tillräckligt bra" ändå, samt att de som tycks ha riktig grundlig koll på vad dem gör - håller käften och tar betalt för sina tjänster........
Det blir är en konstruktion som säkerligen 'låter bra' men gör det på bekostnad av flera trade-offs man kan undvika om man håller tungan rätt i mun på ritbordet.
Som i 4th hamnar man rätt ofta rimligt rätt om man siktar på ungefär 50% av konarean till framkammarens portvolym. Detta är något jag inte sett i 6th orders speciellt ofta. Det brukar vara avsevärt mkt större.
Mitt problem är att jag har för stor frontkammare för att kunna köra på ca 50% av konarea till frontporten, och ha någon bibehållen materialtjocklek. Redan på 100% av konarea är det nere på någon centimeter i portdjup.
Här gamblar jag en smula och skickar upp för att försöka möta 'jenkarnas' modell, och skjuter in mig på ca 140% av konarea, vilket ger mig en ca 15cm djup frontport. Det blir både byggbart och gör att "felmarginalen" för hur stor lådan uppfattar porten blir lite mindre än om man lirar på milimetrar...
Till det här bygget tänker jag kombinera tänket från både 4th orders och 6th orders "fördelar" för att tillskapa mitt
basmonster.
Så - hur får man fram de här egenskaperna ur en 6th order som traditionellt excellerar på att lätt skapa "raka kurvor i
friluft" men då bli brutalt bastunga monster i bil?
Via storleken på frontkammaren. Jag kör en okristligt stor frontkammare, vilket skickar upp förstärkningen vid min "övre brytpunkt" en hel del, ja, tillräckligt mycket för att kurvan inte på något sätt ser platt ut längre, men som med hjälp av kabinförstärkningen kommer att jämna ut och spela gösses mycket effektivare. Kom ihåg, det här lådbygget har som designmål att få till en effektiv design med rimligt rak frekvenssvar.
För att få det här lilla "hacket" att fungera är det nu extra viktigt att bakkammarens port är tillräckligt tilltagen för
att inte begränsa verkningsgraden alltför mycket i de lägre registren.
Här var jag noga med att se till att inte överstiga 25m/s vid tänkt maxeffekt (.....då är det enna rediga glädjesiffror..).
Jag tog en till vända och kikade på vad som händer med impedansspikarna och group delay.
Flyttade man frontkammarens avstämning från ex 50 till 55hz, följde en tydlig impedansspik med från 38hz till 42hz - MEN nådde 50% högre amplitud (ehrm, ja, man får väl ta med nypa salt - men noterar att den rörde sig och ökade)
Lika dant om man sänkte avstämningen. Ingen synlig vinst att hämta på andra avstämningsfrekvenser.
Group Delay. I princip är det ett slags mått på fasvridning och delay. Man vill ha så lite som möjligt, och helst så lite
vridning som möjligt. Speciellt i områden där musiken innehåller en gott om transienter. Tyvärr, är detta ingen vacker
story på 6th orders. En tumregel är att ta group delay värdet ggr frekvensen och försöka rigga så att kvoten ligger under 400. Ex; 12msec * 40hz = 480. ..Men ser man då tex vid 100hz är man snabbt nere på 4msec. Nåväl. Detta är någonslags hifitumregel jag sprang på för att få en uppfattning alls om vad som spelar roll.
Man kan väl trött se att det här bygget kommer lida en del på denna fronten. I spannet mellan 25-50hz varierar GD mellan 21-13ms, med max värde vid lägst hz, minvärde runt 35hz, varpå det stegrar till ca 18ms runt 50hz igen.
Jämfört med hifitumregeln:
50*18= 900
35*13= 455
25*21 = 525
Jämfört med elementet med 250cm^2 port på en 150L @32hz har man då en peak på 21ms på 25hz, men annars sluttande ner till 7ms på 50hz.
De lägre frekvenserna är motsvarnade, medan de högre ändrar sig en smula (då vi kommer längre bort från portens
avstämning).
50*7=350
Här tuggar jag nagelkanter så fort jag tänker på mitt bygge som ett "SQ rigg" ...för en sådan här baslösning är hopplöst svår att få ihop med ett framsystem på grund av group delayn...
Jag är smärtsamt medveten om denna hopplösa kompromiss den här designen innebär i mitt system. :eek: Som skrevs i första inlägget - det är en bil som inte blir riktigt bra på något, men har ett par paralella pågående experiement :p
Så Vad blev slutdesignen?En bakkammare på 150L, 26hz stämning (260cm^2 på 64cm)
Ungefär 350L frontkammare stämt på 50hz. (1500cm^2 på 12cm)
Resultatet är att Xmax inte skall hotas från 20hz och uppåt, samt att det håller för en 3kw från 18hz utan att oroa sig.Utöver detta en sjuhelvettes verkningsgrad, samt en relativt jämn och någorlunda kabinanpassad bandbredd från styva 17-60hz utan att knorra för mycket, optimalt snarare runt 20-55hz.
....heh, och det här inlägget skulle egentligen bara bli en kort introduktion till byggbilderna.
Mvh
)
)
Men, ingen "full 2a" på det, utan bara 'tillsägelse'. Skönt så in i helvette!
, och lite feedback (uppmuntrande/konstruktiv), eller varför inte lite frågor eller andra funderingar. 
