Avstämning - mystiska uppgifter

[momus]

Då fattar jag. Och jag har liksom dig själv lyssnat lite på Larsen (4 och 6) och är inte så förtjust i ljudet. Men det kan förstås beror på vad jag lyssnade på, elektroniken och rummet. Men här talar vi om avstämningen ganska långt ner i frekvens och där har jag inget jämförelsematerial. Ibland på den här tråden så dyker det upp kommentarer om att OA 116 är en alldeles utmärkt högtalare - och det är väl egentligen ingen som sagt något annat. Här handlar det ju bara om dom allra lägsta oktaverna och hur avstämningen möjligtvis påverkar transientförmågan allra längst ner. Och om man får tro Grafpros senaste inlägg - eventuellt påverkar basen även lite högre upp. För mig förklarar det lite grand av vad jag upplevt med mina OA 14 (som jag levt i mer än tio år).
Att jag sedan tycker att OA 50.3 passar mig mycket bättre är en annan sak - för många är OA 116 "the Carlsson statement".

[Russ]

Jo här gäller det ju djupbasens återgivning i OA-116,inte det totala ljudspektrat.

Finns det ingen som kan visa realistiska mätningar på OA-116 återgivningsförmåga,när det gäller just de lägsta frekvenserna.

Alltså mätningar,ej simuleringar, utförda i ett vanligt rum i hemmiljö,där de är avsedda att lyssnas på.

Eftersom det är många som upplever brister i just det lägre frekvenserna hos t.ex OA-116,kunde det väl vara av värde om någon kunde med en mätning visa att det verkligen förhåller sig på det viset.

Fakta alltså,från lyssningsplatsen i vardagsrummet.

[Stefan Björklund]

Tackar och bugar inför Grafpros initiativ!

Stefan

[rampitsch]

Fantastiskt spännande läsning!

Jag lyfter på hatten och önskar dig all lycka till Grafpo!
Ser med spänning fram mot ett resultat!

Mvh Rampitsch

[bach4ever]

Det som nu skulle behövas för att föra tråden framåt är "någon" som kunde redogöra för hur Stig faktiskt tänkte när han dimensionerade och avstämde och därmed bättre förstå vilka avvägningar som gjordes. SC var ju väldigt noggrann (pedantisk kanske) med alla detaljer, så självklart skedde inte viktiga dimensioneringar av ren "tillfällighet". Det skulle vara mkt intressant om någon kunde kasta lite ljus över detta. Finns "någon" därute?

[petersteindl]

Hej alla på forumet

Jag har fått info om denna tråd och blivit ombedd att om möjligt ge synpunkter.

Stig Carlsson fick patent på sin basreflexavstämningsprincip 1953 d v s långt före Thiel och Smalls arbeten.

Så här skriver Stig själv i en skrift:

Stig Carlsson: Högtalarkonstruktioner 1953 - 1975

Den här sammanställningen avser att ge något av bakgrunden till mina högtalarkonstruktioner, dock utan anspråk på fullständighet. Att redovisa högtalarkonstruktioner utan att nämna något om tekniken bakom valet av högtalarelement eller om den mätteknik, som varit vägledande vid det dimensioneringsarbete, som gett högtalaren dess tonkurva, det innebär att viktiga frågor utelämnas, som kan vara avgörande för hur intentionerna bakom konstruktionen förverkligas. Inte desto mindre har antagligen denna sammanställning en funktion att fylla, och till frågan om mätmetodiken finns det med säkerhet skäl för mig att återkomma.

Frågeställning 1:
Hur bör högtalarens basdel utformas för att till låg kostnad kunna återge det lägsta basregistret förstklassigt, dvs med låg distorsion och god transientåtergivning ?
Det fysikaliska problemet:
Förmågan att återge det lägsta basregistret bestäms bl a av högtalarens förmåga att förflytta en tillräckligt stor luftvolym. Den volymförflyttning som krävs för att alstra en viss akustisk effekt i fritt fält är nämligen omvänt proportionell mot frekvensens kvadrat. Därav behovet av stora högtalarmembran, som för bibehållen verkningsgrad ner till basregistrets lägsta frekvenser kräver ofta ohanterligt stora högtalarhöljen.

En lösning (1953):
Basreflexlåda kallas den typ av högtalarhölje, som bildar en s.k. Helmholtzresonator, där högtalarelementets membran utgör del av resonatorvolymens vägg. Basreflexlådan erbjuder den fördelen, att högtalarmembranet kan använda Helmholtzresonatorn som akustisk förstärkare med en mot lägre frekvens ökande verkningsgrad; vid det återgivna frekvensområdets undre gräns kan luften i Helmholtzresonatorns mynning fås att utföra nästan hela luftförflyttningen. En väsentlig inbesparing av behövlig membranarea och behövligt membranutslag blir därigenom möjlig.
Basreflexlådan beskrevs första gången 1930 i en amerikansk patentansökan av Thuras, men publicerade beskrivningar under åren fram till och med år 1953 saknade närmare uppgifter om hur högtalarens egenskaper kunde styras med hjälp av dimensioneringsparametrarna.

Mina undersökningar vid Kungl. Tekniska Högskolans laboratorium för elektroakustik visade bl a, att under basreflexlådans avstämningsfrekvens avtar förmågan till god återgivning snabbt, och att högtalarens relativa ljudtryck vid lådans avstämningsfrekvens är i huvudsak proportionellt mot
lådans innervolym,
den totala svängande massan hos högtalarelementets membran
och medsvängande luft,
kvadraten på lådans avstämningsfrekvens,
och omvänt proportionellt mot
kvadraten på högtalarelementets membranyta,

medan

vid givet högtalarelement och given avstämningsfrekvens hos lådan högtalarens relativa ljudtryck vid den övre av de båda frekvenser, där högtalarens elektriska impedans har maximum, är
i huvudsak omvänt proportionellt mot
högtalarelementets totala ekvivalenta mekaniska resistans. (Som referensljudtryck används här - vid oförändrad inspänning - högtalarens ljudtryck i den. övre delen av det frekvensområde, där högtalarmembranet alltjämt sänder i huvudsak som en ideell kolv, men där membranrörelsen övergått till att bli helt massbestämd.)

Jag fann att - vid givet högtalarelement och given lådavstämningsfrekvens – mindre lådvolymer än de dittills praktiserade var inte bara användbara utan till och med att föredra, under förutsättning att högtalarelementets totala ekvivalenta mekaniska resistans ökades, t ex genom att placera ett skikt glasull mellan högtalarelementet och lådans innervolym eller genom att låta den drivande förstärkaren ha ett negativt inre utgångsmotstånd.

Kombinationen av en minskad lådvolym och en ökad ekvivalent mekanisk resistans hos högtalarelementet patentskyddades. Dimensioneringsprincipen har använts till att konstruera högtalare som haft högtalarmarknadens rakaste tonkurvor vad den undre delen av basregistret beträffar, om inverkan av lyssningsrummets vägg och golv invid högtalaren medräknas. Med enkla 10" bashögtalarelement och inbyggd slutförstärkare hade Elektronlund LOAS 1001 (marknadsförd 1959- 62) och Sonab OA-6 (marknadsförd 1966- 70) återgivning till 26 Hz (-3 dB).

Med av mig framtagna 6,5" högtalarelement hade Sonab OA-116 (marknadsförd 1975 - 78) och Sonab OA-2212 (marknadsförd 1976 - 78) återgivning till 27 à 28 Hz (- 3 dB) med valfri förstärkare.

Efter 1953 har fackvärldens kunskaper om basreflexlådans dimensioneringsmöjligheter successivt ökat, främst genom publiceringar av Beranek i USA 1954, av Novak i USA 1959, av Thiele i Australien 1961 och i USA 1971 och av Small i Australien 1971 och i USA 1972 och 1973. Giltighetstiden för mitt USA-patent löpte ut först i maj 1979, och Ståhls bashögtalare Audio Pro B2-50 föll vid sin introduktion i USA under detta patent.

Stig Carlsson patenterade en basreflexlösning som skiljer sig från från andra basreflexlösningar genom att Stigs lösning har med akustisk strömningsmotstånd. Hur det fungerar har jag för stunden inte tid att skriva om, men jag är tämligen övertygad om att just detta inte finns med i moderna simuleringar.

MvH
Peter

[grafpro]

Det är ett vackert och ingenjörsmässigt språk i Stigs texter, men man får läsa ett par gånger innan det fastnar. Detta är skrivet på åttiotalet kan man gissa, och då börjar alla texter om avstämning med att poängtera dilemmat att låg och kraftig resonans ger överdriven bas vid den frekvensen och dålig transientförmåga. Så börjar också denna text. Men sedan består det mörker som denna tråd handlar om: inte ett ord om hur den avvägningen är tänkt i Carlssonhögtalare!

Resten av texten beskriver Stigs patenterade trick att lägga lite extra dämpmaterial packat bakom elementet ("ökad ekvivalent mekanisk resistans", "akustiskt strömningsmotstånd") som ju finns särskilt i OA5 men också i 70- och 80-talarna. Det ger möjligheten att göra lådan lite mindre om jag förstår rätt, men inget annat och har väl inte med just denna fråga att göra. Att OA116 och OA2212 (och OA14) har en mycket låg undre brytpunkt har vi redan sett - och att den åstadkoms med hjälp av en mycket obalanserad resonans alldeles för lågt.

Slutligen menar Peter att det "akustiska strömningsmotståndet" kanske gör simuleringarna felaktiga. Hur tänker du då? Det är ju lika mycket extra dämpmaterial bakom elementet i 70-talarna som i 80-talarna, men simuleringarna säger att OA14, OA116 och OA2212 är ganska snett anpassade medan OA12 och alla 80-talarna är föredömligt anpassade. Så - den teorin går väl inte alls ihop?

Har förresten just kommit över ett par OA52 och nyfiket mätt impedanskurvan på den. Beräkning på lådmåtten visade ju att den är avstämd till 34Hz, och simuleringen visade då att det är lite onödigt högt. Mätning visar att det snarare är 28-29Hz, och om man justerar simuleringen för det blir den helt perfekt! Man blir nästan rörd. På åttiotalet blev allt rätt.

[Russ]

Jag som nu sitter med felavstämda OA-116 undrar hur man märker det när man lyssnar på dem.

Den dåliga transientförmågan(i djupbasen) i OA-116 hur yttrar den sig ljudmässigt,när man lyssnar på dem?

Går det på ett bra sätt lyssningsmässigt avgöra det?

Jag har lyssnat på Larsenhögtalarna(L4),som är perfekt avstämda enligt simuleringarna och de lät annorlunda(i både djupbas och diskant) än mina OA-116.

Men är ljudet bättre?

Handlar det helt enkelt om olika smak och allmänt tyckande?(eller dålig hörsel)

Eller rent av om placeboeffekter?

[grafpro]

Jag som nu sitter med felavstämda OA-116 undrar hur man märker det när man lyssnar på dem.

Den dåliga transientförmågan(i djupbasen) i OA-116 hur yttrar den sig ljudmässigt,när man lyssnar på dem?

Går det på ett bra sätt lyssningsmässigt avgöra det?

Jag har lyssnat på Larsenhögtalarna(L4),som är perfekt avstämda enligt simuleringarna och de lät annorlunda(i både djupbas och diskant) än mina OA-116.

Men är ljudet bättre?

Handlar det helt enkelt om olika smak och allmänt tyckande?(eller dålig hörsel)

Eller rent av om placeboeffekter?

Det är verkligen intressanta frågor som borde ställas oftare. Väldigt mycket av de etablerade påståendena i denna bransch är myter och - vågar jag säga - rent trams. Denna fråga är inte stor men inte heller obetydlig. Om man har ett par stora och dyra högtalare så är det till stor del för att de lovar bra bas också under 40Hz. Om de inte håller vad de lovar kunde man lika gärna haft ett par betydligt mindre och billigare. Jag tror svaren på dina frågor finns längre bak i tråden, men den börjar ju bli rätt lång.

- Man hör skillnad med testtoner. Det är bevisat i lyssningstester. Man hör skillnad även en hel oktav från den dåliga resonansen. Dåligt avstämd bas är ojämn och diffus.
- Man hör skillnad i musik om det i musiken finns transient bas. I de vanligaste musikgenrerna är det anslag på bastrumma och basgitarr. Men man ska inte vara säker, så när jag är klar med en modifierad OA116 ska jag utsätta vissa stackare för blinda tester.
- Om ljudet är närmare verkligheten brukar vi väl säga att det är bättre.
- Olika smak ska inte underskattas. Det finns många som föredrar utrustning som uppenbart är långt från HiFi.
- Placeboeffekt är det alltid. Precis som att naturläkemedel ger placeboeffekt och riktiga mediciner ger både placebo och medicinsk effekt. Att veta att högtalarna är bra höjer lyssningsupplevelsen. Tycker jag.

[Russ]

Tack för svar grafpro!

Ja tråden är jättelåååååååååång nu.

Ska bli spännande att se resultatet av dina utlovade byggen och jag hoppas naturligtvis att byggena blir en succé.

Alla förbättringar av ljudet i carlssonburkarna är naturligtvis välkomna.