|
||||||||||||
Det är inte helt lätt att själv ta hand om alla beräkningar som krävs för att man ska få ihop en ordentlig lådkonstruktion. Många väljer att låta ett färdigt beräkningsprogram ta hand om uppgiften. Det är också det bästa alternativet. Jag tillhandahåller dock en del intressanta beräkningsformler för den intresserade.
På den här sidan har jag samlat de tyngre formlerna. Det förekommer förstås formler för diverse smått och gott på flera andra sidor, och det är väl bäst att samla ihop dom också: Konjugatlänkar, lådmått, serie- och parallellkoppling... (det finns säkert fler).
BERÄKNA
HÖGTALARLÅDOR
Några termer som används:
Vb = Lådvolym i liter
Fb = Lådresonans i Hz
F-3dB = Undre gränsfrekvensen i Hz
Vas = Elementets ekvivalenta volym i liter
Fs = Elementets resonansfrekvens i Hz
Qts = Elementets Q-värde
Qtc = Den slutna lådans Q-värde
I flera formler används den matematiska operatorn ROT, vilket är
en förkortning för "roten ur". Tecknet ser ut så
här:
Optimal Vb = Vas / ((1 / Qts^2 x 2) -1)
Vb med bestämt Qtc = Vas / ((Qtc x Fs / Qts / Fs)^2 -1)
Fb = ROT((Vas / Vb) +1) x Fs
F-3dB = ROT(((1 / Qtc^2 -2) + ROT((1 / Qtc^2 -2)^2 +4)) / 2) x Fb
Optimal Vb = 15 x Qts^2,87 x Vas
För denna volym gäller följande:
F-3dB = 0,26 x Qts^-1,4 x Fs
Fb = 0,42 x Qts^-0,9 x Fs
Lådan är därmed optimal. Det finns inga toppar eller dalar (peakar/dippar) i frekvensgången.
För att bestämma en egen lådvolym:
F-3dB = (ROT(Vas) / Vb) x Fs ... eller... F-3dB = Fs / F-3dB^2 x Vas
Fb = (Vas / Vb)^0,32 x Fs
Peak eller dip (dB) = 20 log (2,6 x Qts x ((Vas / Vb)^0,35))
För att mer precist räkna fram nivån vid varje frekvens (frekvenskurvan), kan man använda följande metod:
A = Fb^2 / F-3dB^2
B = A / Qts + Fb / (7 x Fs)
C = 1 + A + Fb / (7 x Fs x Qts) + (Vas / Vb)
D = 1 / Qts + Fb / (7 x Fs)
För att gå vidare med att räkna fram nivån i dB (normaliserad till 0 dB vid högre frekvenser) behöver vi räkna på varje frekvens (F).
Fn = F / Fs
Nivån i dB: 20 log (Fn^4 / ROT(Fn^4 - C x Fn^2 + A)^2 + (B x Fn - D x Fn^3)^2)
Som du märker blir det ganska avancerat ju längre man kommer. Med dessa formler, samt följande formler för basreflexrör, har du vad du behöver för att räkna på en sluten alt. en basreflexlåda.
Alltså, när du räknar fram en basreflexlåda, behövs ju ett rör också, och det är längden på röret som beräknas, med hänsyn till vald resonansfrekvens, lådans storlek och rörets diameter.
Jag har hittat åtskilliga formler som alla påstås vara den mest korrekta. Jag presenterar några olika:
L = Rörlängd (cm), D = Rörets innerdiameter (cm), Pi = 3,1415927, Fr = Önskad resonansfrekvens (Hz), Vb = Lådans innervolym (liter)
Formel 1: L = (56250 x D^2) / (Pi x Fr^2 x Vb)
Formel 2: L = ((20 000 x D^2) / (Vb x Fr^2)) - (0,8 x D)
Formel 3: L = ((23600 x D^2) / Vb x Fr^2)) - (0,74 x D)
Formel 4: Fr = (D / ROT(Vb x (D x L))) x 160 eller L = ((160^2 x D^2)
- (Vb x D x Fr^2)) / (Vb x F^2)
Formel 5: L = d x (((2650 x D) / (Vb x Fr^2)) - 1)
Ett exempel på 30 Hz avstämning i 70 liters låda och rördiameter 7,5
cm. Längden på röret blir då:
Formel 1: 16 cm
Formel 2: 11,9 cm
Formel 3: 15,5 cm
Formel 4: 15,4 cm
Formel 5: 16,1 cm
Så, vilken är då mest korrekt? Ja, det vet man ju inte. Alla formler verkar ju ha en viss feltolerans, helt klart. Det som gäller är att själv mäta sig fram till det bästa resultatet.
Konsten att räkna om rören
Om man inte hittar rör med rätt diameter får man räkna om till större,
mindre eller flera rör. Anta att man ska ha ett större rör än 12 cm i
diameter och längden 12 cm (som var alternativet), så räknar man ut arean,
A, på det rörets öppning (A = 3,14 x Radien x
Radien). Räkna sedan ut i procent hur mycket större det nya
rörets area är än 12 cm-röret och gör det nya röret lika mycket längre:
Ny längd = (stora area / lilla arean) x längden
Ska man t.ex. använda ett 15 cm rör har det 56% större area än 12 cm-röret och ska alltså vara 56% längre (12 x 1,56 = 18,7 cm långt). Rörlängden ska alltså öka med lika många procent som rörarean ökar.
Om du vill använda två rör med samma diameter som det redan beräknade
röret, behöver du bara dubbla rörlängden.
Exempel: Ett rör med diametern 10 cm och längden 15 cm, blir två rör med
diametern 10 cm och längden 30 cm.
Om du vill använda två rör men inte vill ändra rördiametern (arean) räknar
du fram rörets öppningsarea (Radien x Radien
x 3,14) och delar med två.
Räkna nu om den nya arean till diameter (( ROT
(area / 3,14)) x 2) och det blir diametern på varje rör. Längden
påverkas då inte.
En enkel formel (baserad på metoden ovan) för att täkna
ut total diameter på flera rör (alltså hur stort rör
de flera mindre rören motsvarar): ROT(Antal
rör) x ett rörs diameter = ny diameter.
Exempel: Om du använder 3 rör med diametern 7 cm vardera, motsvarar
det: ROT(3) x 7 = 12,12 = ett rör med
diametern 12,12 cm. "ROT" i sammanhanget är "roten
ur". Roten ur 9 är t.ex 3.
Här har jag sammanställt en mängd beräkningsformler för olika typer av delningsfilter, med olika branthet. I formlerna är C en kondensator och L en spole. Hur kopplingarna ser ut, kan du se på sidan "Filter - kopplingsschema". Vad som skiljer de olika filtertyperna åt, kan du läsa på sidan "Filter - Filtertyper". Värdena är i henries (L), farads (C), ohms (R) och hertz (f). För att konvertera till standard-komponentvärden:
Multiplicera L med 1000 för att få mH.
Multiplicera C med 1000000 för att få uF.
Parametrar som används:
Rh = Impedansen hos diskanten
Rl = Impedansen hos baselementet
f = Delningsfrekvens
1:a ordningens filter (6dB/oktav)
Butterworth
Högpass:
C1 = 0.159 / (Rh x f)
Lågpass:
L1 = Rl / (6.28 x f)
2:a ordningens filter (12dB/oktav)
Bessel
Högpass:
C1 = 0.0912 / (Rh x f)
L1 = (0.2756 x Rh) / f
Lågpass:
C2 = 0.0912 / (Rl x f)
L2 = (0.2756 x Rl) / f
Butterworth
Högpass:
C1 = 0.1125 / (Rh x f)
L1 = (0.2251 x Rh) / f
Lågpass:
C2 = 0.1125 / (Rl x f)
L2 = (0.2251 x Rl) / f
Chebychev
Högpass:
C1 = 0.1592 / (Rh x f)
L1 = (0.1592 x Rh) / f
Lågpass:
C2 = 0.1592 / (Rl x f)
L2 = (0.1592 x Rl) / f
Linkwitz-Riley
Högpass:
C1 = 0.0796 / (Rh x f)
L1 = (0.3183 x Rh) / f
Lågpass:
C2 = 0.0796 / (Rl x f)
L2 = (0.3183 x Rl) / f
3:e ordningens filter (18dB/oktav)
Bessel
Högpass:
C1 = 0.07911 / (Rh x f)
L1 = (0.1317 x Rh) / f
C2 = 0.3953 / ( Rh x f)
Lågpass:
L2 = (0.3294 x Rl) / f
C3 = 0.1897 / (Rl x f)
L3 = (0.06592 x Rl) / f
Butterworth
Högpass:
C1 = 0.1061 / (Rh x f)
L1 = (0.1194 x Rh) / f
C2 = 0.3183 / (Rh x f)
Lågpass:
L2 = (0.2387 x Rl) / f
C3 = 0.2122 / (Rl x f)
L3 = (0.0796 x Rl) / f
4:e ordningens filter (24dB/oktav)
Bessel
Högpass:
C1= 0.0702 / (Rh x f)
L1 = (0.0862 x Rh) / f
C2 = 0.0719 / (Rh x f)
L2 = (0.4983 x Rh) / f
Lågpass:
C3 = 0.2336 / (Rl x f)
L3 = 0.3583 x Rl) / f
C4 = 0.0504 / (Rl x f)
L4 = (0.1463 x Rl) / f
Butterworth
Högpass:
C1 = 0.1040 / (Rh x f)
L1 = (0.1009 x Rh) / f
C2 = 0.1470 / (Rh x f)
L2 = (0.4159 x Rh) / f
Lågpass:
C3 = 0.2509 / (Rl x f)
L3 = (0.2437 x Rl) / f
C4 = 0.0609 / (Rl x f)
L4 = (0.1723 x Rl) / f
Gaussian
Högpass:
C1 = 0.0767 / (Rh x f)
L1 = (0.1116 x Rh) / f
C2 = 0.1491 / (Rh x f)
L2 = (0.3251 x Rh) / f
Lågpass:
C3 = 0.2235 / (Rl x f)
L3 = (0.3253 x Rl) / f
C4 = 0.0768 / (Rl x f)
L4 = (0.1674 x Rl) / f
Legendre
Högpass:
C1 = 0.1104 / (Rh x f)
L1 = (0.1073 x Rh) / f
C2 = 0.1246 / (Rh x f)
L2 = (0.2783 x Rh) / f
Lågpass:
C3 = 0.2365 / (Rl x f)
L3 = (0.2294 x Rl) / f
C4 = 0.0910 / (Rl x f)
L4 = (0.2034 x Rl) / f
Linear-Phase
Högpass:
C1 = 0.0741 / (Rh x f)
L1 = (0.1079 x Rh) / f
C2 = 0.1524 / (Rh x f)
L2 = (0.3853 x Rh) / f
Lågpass:
C3 = 0.2255 / (Rl x f)
L3 = (0.3285 x Rl) / f
C4 = 0.0632 / (Rl x f)
L4 = (0.1578 x Rl) / f
Linkwitz-Riley
Högpass:
C1 = 0.0844 / (Rh x f)
L1 = (0.1000 x Rh) / f
C2 = 0.1688 / (Rh x f)
L2 = (0.4501 x Rh) / f
Lågpass:
C3 = 0.2533 / (Rl x f)
L3 = (0.3000 x Rl) / f
C4 = 0.0563 / (Rl x f)
L4 = (0.1500 x Rl) / f
| Till sidans topp | Till förstasidan med ramar | E-post |