Parametrit ja kotelonsuunnittelu

Parametrit ja kotelonsuunnittelu

 

Tästä osiosta selviät helpolla kun ostat subwoofer-elementtisi Fanaticaudio.comista. Saat KAUPAN PÄÄLLE kotelon suunnittelun ja piirustukset KAIKKIIN subwooferelementteihin. Räätälöitynä SINUN toiveidesi mukaan. LUE LISÄÄ!

 

Kotelonlaskentaan tarvittavat parametrit

Thiele/Small parametreilla voidaan kertoa erilaisia ominaisuuksia subbarista. Niiden perusteella pystytään teoriassa mallintamaan elementin toimintaa ja suunnittelemaan sille toimivia koteloita.Varsin yllättävää on, että parametrien keksijöiden sukunimet olivat Thiele ja Small. Tai sitten ei.

Tässä nopea läpileikkaus siihen, mitä parametreja on ja mitä niillä kuvataan. Jos haluat tarkempaa tietoa näistä parametreista niin wikipedian englanniskielisellä puolella on lisää infoa. Samoin googlettamalla Thiele/Small Parameters löytyy tietoa.

Kolme suurta

  • Qts = elementin kokonaishyvyysluku ( EI tarkoita sitä että mitä isompi luku, sen parempi elementti ) kuvaa elementin resonassin voimakkuutta, saadaan laskemalla Qms ja Qes arvoista
  • Vas = ekvivalenttitilavuus kertoo sen suljetun ilmatilavuuden, jonka kokoonpuristuminen kohdistaa liikkuvaan kartioon samansuuruisen voiman kuin kartion ripustus
  • Fs = resonanssitaajuus kertoo mikä on elementin kartion ja ripustuksen muodostaman värähtimen ominaisresonanssitaajuus

Nämä kolme parametria ovat olennaisimmat kotelonsuunnitteluun vaikuttavat parametrit. Suurin osa laskukaavoista ja ohjelmista käyttää vaan näitä. Muut eivät ole välttämättömiä. Joissain ohjelmissa huomioidaan muitakin joten laitetaan nistäkin lyhyt katsaus.

Ja sitten ne loput:

  • Qes = elementin sähköinen hyvyysluku
  • Qms = elementin mekaaninen hyvyysluku
  • Cms = kertoo elementin ripustusten jäykkyyden
  • Bl = voimakerroin kuvaa subbarin moottorin ( puhekela ja magneetti ) tehoa. TÄMÄ on AINOA numeroarvo mikä subbarissa kuvaa hyvyyttä suoraan. Isompi = parempi
  • Mmd = liikkuvien osien massa on se massa, mikä liikkuu kun kaiuttimen kartio liikkuu
  • Z = impedanssi kertoo elementin nimellisimpedanssin
  • herkkyys kertoo sen, miten paljon ääntä saadaan kaiuttimesta tietyllä teholla.
  • tehonkesto on teho, jonka kaiutin kestää ( suurin urbaanilegendojen lähde, käsitelty tarkemmin täällä )
  • Xmax = maksimimitta, jonka kaiuttimen kartio voi liikkua ( katso lisää tuosta alta )
  • Sd = kartion pinta-ala eli se ala joka ilmaa pumppaa

Xmax on hyvä tieto subbarista. Pari erilaista Xmax arvoa kertovat eri asioita:

  1. Lineaarinen X-max ( suurin matka jonka kartio voi liikkua ennen kuin ääni säröytyy 10% )
  2. Mekaaninen X-max ( suurin matka jonka kartio voi liikkua ennen kuin puhekela osuu pohjaan ja/tai ripustukset repeävät )

Täytyy kuitenkin ottaa huomioon että välttämättä kaikki valmistajat eivät ilmoita xmaxejaan näiden kriteerien mukaan. Monesti mekaanista Xmax:ia käytetään ilmoitettavana arvona koska sillä saadaan suurempi numero näkyville…. Lisäksi Xmaxille käytetään kahta ilmoitustapaa:

  1. +- Xmax ( kertoo liikkeen pituuden keskikohdasta molempiin suuntiin )
  2. Peak-to-Peak Xmax ( kertoo liikkeen pituuden “pohjasta kattoon” )

Eli lyhyesti +-10 mm Xmax tarkoittaa tismalleen samaa kuin 20 mm Peak-to-Peak Xmax

Kotelonsuunnittelu

Kotelonsuunnittelulla on yksi päämäärä. Saada subbari soimaan sillä tavalla kuin halutaan. Jos halutaan mahdollisimman hifistynyt toisto niin suunnitellaan sellainen kotelo. Jos taas mahdollisimman paljon painetta, niin sitten kotelo suunnitellaan sitä silmälläpitäen. Se on ihan hauskaa hommaa ja erilaisia koteloita simuloidessa ja vertaillessa saa mukavasti aikaa kulumaan ja oppii ymmärtämään elementtien käyttäytymistä erilaisissa koteloissa. Teoriassa.

Tuossa yläpuolella olevassa kuvassa on Autosoundin kotelolaskurilla simuloitu erästä subbaria. Autosoundin sivuilta löytyy paljon muutakin hyödyllistä tietoa ja keskustelupalsta jonka taso on aika paljon parempi kuin monien yleisten palstojen autohifiosioiden. Suosittelen tutustumaan, palstalla on paljon autohifiä pitkään harrasteneita joilta voi kysyä neuvoa jos on ongelmia.

Itse kuvassa näkyy että olen syöttänyt laskuriin elementin Qts, Fs, Vas ja Qes arvot. Niiden perusteella laskuri laskee omasta mielestään parhaat kotelot tälle elementille. Sekä suljetun kotelon, refleksikotelon että suljetun bandpass-kotelon. Kertoo niiden tilavuudet ja viritystaajuudet. Ja tuolla yläoikealla vielä antaa suosituksen soveltuuko elementti paremmin suljettuun vai refleksikoteloon. Tämä tapaus on hieman suljettuun päin kallellaan. Kotelokohtaisesti voi vielä viilata mieltymystään sen mukaan mitä subbariltaan haluaa.

Kuvassa käyrät ovat suljetun kotelon ( sininen ), refleksikotelon ( vihreä ) ja bandpass-kotelon ( punainen ) toistovasteita joita voisi olettaa saavan ko. subbarista laskurin laskemissa koteloissa. Niistä näkee että refleksin vaste loivenee myöhemmin kuin suljetun, mutta jyrkemmin. Ja sen että pämppäri vaimenee molemmista päistä aika nopeasti.

Refleksikotelon virityslaskuri

Vieressä näet Maxboom-logon. Suomessa äänenpainekilpailut järjestetään Maxboomin toimesta. Heidän nettisivuiltaan löydät muun muassa refleksikotelon virityslaskurin, vahvistinten teholaskurin ja hyvätasoisen keskustelupalstan. Kannattaa tutustua jos haluat oikeasti reilulla kädellä LISÄÄ BASSOA!

Onko pakko suunnitella ja/tai rakentaa itse kotelo?

EI OLE.

Käytännössä monelle kotelonsuunnittelu on jo liian vaivalloista puuhaa, saati sitten kotelon rakentaminen. Puhumattakaan siitä että se ensimmäinen suunnitelma ei oikein käytännössä toimisikaan, eikä vielä se toinenkaan….. Voit aivan hyvin luottaa asiallisten valmistajien suosituksiin siitä, minkälaiseen koteloon heidän subbarinsa parhaiten sopii. Lisäksi markkinoilla on valtavasti valmiita hyviä koteloita, yksi esimerkki tuossa oikealla: Tolkusta 25 mm levystä tehty, hyvin kasattu ja siististi verhoiltu.

Eikä maksa älyttömiä.  Myös valmiiksi koteloituja subbareita on paljon mistä valita. Löytyy pieniä, isoja, hillityn näköisiä, räväkän näköisiä ja vaikka minkälaisia.

Kotelonsuunnittelun voit hyvin jättää väliin koska

  • Valmistajat suosittelevat oikeita koteloita elementeilleen. On myös heidän etunsa että subbarit toimivat hyvin, siten niiden maine pysyy hyvänä ja kauppa käy.
  • Markkinoilla on PALJON hyviä valmiskoteloita joita voit käyttää elementillesi valmistajan suosituksen mukaan
  • Markkinoilla on VIELÄ ENEMMÄN valmiiksi koteloituja elementtejä. Hyviä elementtejä hyvissä koteloissa.

VARO HUIJAUSTA!

  • Kaikki tuo yllämainittu pätee niin kauan, kuin ostat subbarisi meiltä. Meidän valikoimassamme ei ole p**koja vihanneksia. Monessa paikassa on.
  • Jos sinulle kaupataan “tuhatwattista” subbaria valmiissa kotelossa hintaan 50 € ja kaupan päälle vielä on komia ritilä elementin suojana, voit olla ihan varma että saat viidelläkympillä sitä itseään ostaessasi sen.

Miten sen kotelon voi itse laskea ilman laskureita?

Suljetun kotelon, refleksikotelon ja bandpass-kotelon laskemiseen on olemassa laskukaavat. Ne löytyvät vähällä vaivalla googlen avulla tai alan kirjoista jos haluat itse laskea koteloiden tilavuuksia. En tällä sivustolla käy niitä läpi koska en suosittele paperin ja taskulaskimen kanssa tehtävää kotelonlaskentaa. Suosittelen ensisijaisesti uskomaan valmistajien suosituksia ja käyttämään valmiita laskureita. Miksikö? Kerrataan vielä:

  • Asialliset valmistajat suosittelevat oikeita koteloita elementeille, niitä kannattaa uskoa
  • Valmiiksi koteloituja elementtejä on olemassa myös mukavat valikoimat
  • itse laskemalla on mahdollista saada pienillä laskuvirheillä aivan järjettömiä tuloksia
  • kaikkien elementtien parametrit eivät ole “normaaleja” eli laskuritkin ( saati sitten kaavat ) voivat antaa ihan eri tuloksia kuin missä elementti oikeasti KÄYTÄNNÖSSÄ parhaiten toimii

Seuraavalla sivulla on kerrottu, miten Kotelon rakentaminen tapahtuu.