Tehtäskö tästä sellainen ultimate- refleksiputkithriidi. Tarkoitan että kerätään tähän kaikki kysymykset ja vastaukset koskien refleksiputkia. Noita kysymyksiä kun on joka foorumilla jos kuin paljon. Kaikki yhdessä nipussa on ideana. 1. Millaisia mutkia putkeen voi tehdä, ilman että se haittaa ilman virtausta? 2. Kuinka suuri R pitää pyöristyksissä olla että se on riittävä, tämä varmasti riippuu putken paksuudesta, olisiko tähän jotain laskentakaavaa / -mallia? 3. Kuinka paljon voi olla virtausnopeus putkessa ennen kuin alkaa kuulua tuhiseva ääni? 4. Mistä löytyy/mikä on laskukaava kahdelle refleksiputkelle? Lisätään kysymyksiä sitä mukaa kun niitä tulee. Keskustelusta alempaa jokainen voi sitten hakea vastaukset kysymyksiin.
1. Millaisia mutkia putkeen voi tehdä, ilman että se haittaa ilman virtausta. Ei mutkilla ole kovin suurta merkitystä (katso 2-tahtipakoputkia kiemuroineen), pääasia on, että poikkipinta-ala on aina vakio (kun muuttumaton-alaista putkea käytetään), eli 102 mm kokoisessa mutkittelevassa putkessa mahtuu kulkemaan 101,99 mm kokoinen teräskuula päästä päähän, ilman, että välysrako muuttuu matkan varrella. Vastaavasti pinta-alaansa jatkuvasti muuttvat putket (keskellä ahtain kohta) pitäköön sen muutosfunktion vakiona myös mutkittelujen kohdilla, eli putkessa kulkee kuvitteellinen teräskuula, joka muuttaa kokoaan edetessään. Jos tarkkoja ollaan, asiaan astuvat massanhitaudetkin, eli ilmamassa tuppaa mutkissa pakkautuman ulkokehälle ja virtaus tahtoo irrota sisäreunasta, joka synnyttää pahoja turbulensseja. Joten putket tulisi KIILLOTTAA sisämutkien kohdilta, jotta ilma pysyisi pinnassa kiinni nopeillakin virtauksilla. Tässä on se kriittisin asia "17 m/s" pohdiskeluun, eli mutkitteleva putki alkaa vetää ääntä helpommin särölle kuin suora, johtuen virtauksen irtoamisesta/pakkautumisesta. Jos siis tekee suoran putken, siinä voi ehkä käyttää 20 m/s nopeutta, mutta mutkaisessa vain 10 m/s, ellei mutka ole aivan ideaali "teräskuulatestattu". Oli se tarkka sekuntimetrilukema sitten mikä vain, niin se ilmeisesti koskee vain suoraa putkea, eli mutkitteleva putki on tehtävä maltillisemmalle virtausnopeudelle. Kaikki portaat, saumat ja pykälät ovat haitaksi ilmamassan kulkureitillä. Eli pyöreä kaarre on parempi kuin 45 asteen jyrkkä käännös. Tässäkin pätee laatuluokitus, eli huippukotelossa huippuputki (suora pyreämuotoinen), keskilaatuisessa kelpaa mutkittelu ja kantikkaat kanavamuodot, ja huonoissa koteloissa saa tehdä mitä mieleen pullahtaa. Aivan, huonoille kaiuttimille on käyttöä metallipajassa, nurmikkoa leikatessa yms. jolloin kuulosuojaimet päässä tepastellaan ja jotain taustamusiikkia vain kuunnellaan. Kaikkiin laatuluokkiin kannattaa optimoida laatuluokan mukaan ne menetelmät. On turha asentaa betonista valettua jatkuvakaarevaa huippuputkea matkaradioon, ja vastaavasti matkaradion mehupilli ei kelpaa huippukoteloon. 2. Kuinka suuri R pitää pyöristyksissä olla että se on riittävä, tämä varmasti riippuu putken paksuudesta, olisiko tähän jotain laskentakaavaa / -mallia? Varmasti on viralliset kaavat, minä en niitä muista/tiedä. Tämä kaava kuitenkin vaikuttaa maalaislogiikan mukaan toimivan käytännön kokoisiin putkiin (10-150 mm sisäreikä): Pyöristyssäde = 2 * SQRT(putken sisähalkaisija millimetreinä) R menee taatusti hifismin asteen mukaan, eli huonokuuloinen insinööri luottaa taskulaskimeensa, ja sanoo vaikkapa 10 mm säteen olevan tarpeksi, kun huippuhifisti kultakorvineen ei kestä kuunnella tuollaisen säteen aiheuttamaa tuhinaa sekuntiakaan, eli vaatii kahden tuuman sädettä, joka siis synnyttää noin 5 cm leveän kauluksen putken laidoille (10 cm halkaisijaero putken reikään verrattuna). Tuolle välille kukin sitten itsensä sijoitelkoon. Kunhan olisi edes se sentti säteenä, pliis. Mikä tahansa säde on eduksi, ja se etu lienee binäärinen, logaritminen tms., eli ensimmäinen pyöristysmilli on tärkein, seuraava etu vatii jo 2 mm säteen, seuraava kuultava ero 4 mm jne. Eli ei kannata 5 cm sädettä kasvattaa sentillä, ero kuuluu vasta 10 cm säteeseen siirryttäessä. Sama siellä mummopäässä, eli sentin säde on sama kuin 11 mm säde, ei sitä eroa kuule, mutta sentistä kahteen muuttaminen jo kuuluu taatusti jokaisen mummon korville. 3. Kuinka paljon voi olla virtausnopeus putkessa ennen kuin alkaa kuulua viheltävä ääni? - WinIsd:n mukaan noin 17 m/s Ei se vihellys taida liittyä asiaan, vaan tuhina. Ujellus viittaa ennemminkin putken liiallisen pituuden aiheuttamaan urkupilliresonanssiin, joka on kuulas kaunis ääni, joka tosin ei kuulu ollenkaan musiikkiin ja siis pilaa kaiken. En ole asiaa tutkinut, enkä rakentanut liian ahtaita putkia vuosikausiin, mutta sen verran muistan kokemuksesta, että ensimmäisenä särönä ääneen ilmestyy putken päiden (etenkin ulkopään) pyöristysten puutteesta johtuva tuhina, eli voimakas turbulenssi ilman imeytyessä putken sisälle terävän särmän leikatessa virtausta epätasaisesti. Eli imutuhinat pilaavat ääntä. Ulospäin puhalluksen aikana tuhinaa ei ole, tai se on pienempää, eli tästä johtuu se korvin havaittava tsup-tsup-tsup-tsup-ääni, joka parhaiten kuuluu matalilla siniaalloilla testattaessa. En ole koskaan saanut itse putken takia korvinkuultavia säröjä aikaa, koska torvipäisyys on pakollinen lähtökohta aina ollut. Jos putki on moitteettoman torvipäinen, mutta muuten liian ahdas, silloin se putki alkaa kompressoida ääntä, eli kotelointi muuttuu lähemmäs suljettua koteloa niillä taajuuksilla joissa putki eniten ahdistaa. Refleksihyötysuhde laskee. Eli jos haluaa tahallaan käyttää liian ahtaita putkia, kannattaa suosiolla vaihtaa kotelointi suljetuksi, silloin ääni pysyy lineaarisena. Ahtaalla putkella taajuusvaste on normaali piensignaalitasoilla mitattaessa, mutta käytännön musiikilla katoaa kaikki ponsi ja isku koska tehopiikkien aikana kotelo on käytännössä suljettu, eli tasot ovat 5-20 dB alle sen mitä niiden kuuluisi olla. Ääni on hirveän ummehtunut ja ponneton. Jos siis ei koskaan tämänkaltaista kompressioilmiötä tapaa kun käyttää ohjenuorana 17 m/s rajaa (ja torvia puten molemmissa päissä), silloin se raja lienee turvallinen. Tai Hi-Endismin mukaan asiaa sovelletaan, eli huippulaatuisissa kaiuttimissa ei päästetä virtausta yli 10 m/s ja puolikuuron mummon kaapin päälle pantaviin maitopurkkipönttöihin sallitaan 20 m/s, eikä mummo sitä koskaan huomaa haitaksi. Raja siis on liukuva. Kannattaa aina simuloida putken käytöstä sillä tehotasolla, jota aikoo käyttää oikeasti. Siis ihan oikeasti. Jos omistaa 10 kW päätteen, mutta ei milloinkaan ylitä 200 W piikkitehoa, silloin 200 W tehotasolla simulointi tehtäköön. Vastaavasti jos omistaa 50 W laatuvahvistimen, joka piikkien aikana antaa 200 W tehon, tällöinkin pitää 200 W mukaan simuloida. Eli vahvistimen nimellisteho EI määrää putken kokoa, sen määrää oikeassa elämässä käytettävä vahvistinteho. HUOM: piikit eivät saa kompressoitua, se pilaa äänen, eli mitoitus pitää tehdä suurimman hetkellisen käyttötehon mukaan. On noloa jos kaikkien bassoiskujen aikana kuuluu tsup-tsup-tsup, vaikka ääni muuten puhdas olisikin. Lämmönsiirtoasiat (kaiutinkotelossaKIN) pohditaan RMS-tehon mukaisesti, mutta putken halkaisija piikkitehon mukaisesti. 4. Kahden putken kaava löytyy simulointisoftista, ei kannata alkaa käsipelillä äheltää. Tai jos jotain Excel-taulukkoa tekee niin toki se kaava sitten tarvitaan. En jaksa kaivaa kaavaa nyt esille, se taatusti on mainittu Loudspeaker Design Cookbook -kirjassani, joku muu kumminkin ehtii löytää sen minua ennen. 5. Lämmönvaihto Kannattaa asentaa 2 refleksiputkea, toinen kotelon alalaitaan ja toinen ylälaitaan. Ja jos putkilla on pituutta metrikaupalla, kiertely/mutkat on tehtävä lämmönsiirto-opillisesti oikein, eli putket kierrelköön vaakatasossa, tai sitten nousevan trendin mukaan eli alempi putki nousee edetessään kotelon sisuksia kohti, ja ylempi putki nousee edetessään kohti ulkomaailmaa. Näin saadaan koteloon tungetut sadat lämpöwatit tuulettumaan ulos, eikä viritys muutu kotelon sisäilman lämmönnousun takia. Ylikuumalla koteloilmalla saundi muuttuu todella ärsyttäväksi, vastemuoto menee totaalisesti kuprulle. Mikäli aikoo jatkuvasti kuunnella kovilla tehotasoilla, kotelo kannattaa jo alunperin simuloida kuuman ilman kanssa, eli virittää kuumana toimintaan, eli otetaan suunnittelun LÄHTÖKOHDAKSI kuuma puhekela ja kuuma koteloilma, silloin saundi on kondiksessa kuumana kuultaessa, eli äänenlaatu nousee "lämmityksessä", kuin saunan lömpötila ikään, ollen kylmänä kuunneltaessa päin mäntyä.
Joo, tuhinaa tarkoitin. Mitenkä tuo ujellus. Monesti kun pitkiä putkia simuloi, niin tuon vihellyksen taajuus sattuu helpostikin lfe -subbarin taajuuskaistalle. Tämä ei liene ole sallittavaa? Jos ajatellaan että subbari toistaisi vaikkapa 120 hertsiin asti, niin mihinkäs uskaltaisi jättää tuon "urkupilli" -taajuuden? Tuskinpa se taajuuskaista nyt ihan veitsellä leikaten tuohon 120 hertiin loppuu.
Hifilehti on joskus mainostanut että kun kertoo putken sisähalkaisijan 1.4:llä, niin voidaan laskea kahden putken pituus. WinIsd antaa myös tuonne suuntaan menevää tulosta, pienellä heitolla riippuen putkesta.
Mikäli subbaria syöttää DIGITAALISESTI taajuusrajattu lähde, esim. LFE-raita tai muuten hirmu jyrkkä jakosuoto (96 dB/oktaavi) niin lähimmän urkupillitaajuuden saa sijoittaa muutaman hertsin päähän, vaikkapa nyrkkisäännöksi varmuuden vuoksi terssin erotus, eli 145-150 Hz urkupillitys ei haittaa enää 120 Hz hyötyääntä. Mutta jos jakosuotimena on itse tehty 12dB/oktaavi-jyrkkä niin ainakin oktaavi hajurakoa pitää jättää, eli 240 Hz saisi olla alin urkupillitys putkessa. Sillä vielä urku-ulina kuuluu korvaan selvästi, mutta ei katastrofaalisesti pilaa ääntä. Joten hifistin olisi parempi pitää oktaavi eroa ja käyttää 24 dB jyrkkyyttä suotimessaan. Yleensä 24 dB suotimista sanotaan, että vasteen tulee olla +-1 oktaavin verran kunnossa niin lopputuloskin on kunnossa.
Pyörittelin päässäni ajatusta xls- refleksisubista, mutta taitaa tuo urkupillitaajuus tulla vastaan vähänkään pitemmissä putkissa, lyhyemmät sitten tuhisee kamalasti. Onko tosiaan sitten niin että ainoa vaihtoehto olisi käyttää passiivielementtiä? Ideana siis se että sama subukka toistaisi lfe-kanavan ja alimmat bassot. Jotenka tämä vaatisi ulottuvuutta tuonne yli sadan hertsin.
XLS-sarja on suunniteltu passiivielementtikäyttöön. Jos väärinkäyttää elementtiä muissa koteloissa, saa kärsiä seuraukset itse, eli markkinoilta löytyy parempiakin elementtejä mikäli suljettu- tai refleksikotelo kiinnostaa. Jos väkisin suurentaa koteloa niin isoksi, että putki pienenee mukavan kokoiseksi, elementti ei enää toimi kunnolla moisessa kotelossa. Tai siis toimii, mutta eri tavalla kuin mitä rakentaja odottaa, eli mennään sub-subien puolelle, joissa vaaditaan samalla massanlisäyksiä ja muita virityskonsteja, pelkkä elementti yksinään ei tykkää hehtaarikotelosta.
Olenkin simuloinut lähinnä pieniä refleksipönttöjä, en halua lähteä kasvattamaan kokoa valtavaksi tarkkuuden kustannuksella. Maltillisilla tehoilla saisi refleksiputken toimimaankin, mutta tuon urkupillitaajuuden kanssa tulee ongelmia. Yleensä se on ollut jotain 100-150 hertsiä, ja täten ilmeisesti aivan liian lähellä varsinaista toisto-aluetta. Kai ne faktat on vain hyväksyttävä.
Jos refleksiputken kotelon sisälle tulevan pään sijoittaa kotelon seinän viereen(osaksi sitä), miten se vaikuttaa refleksiputken viritystaajuuteen(putken ympärillä on muuten tilaa sen säteen verran)? Miten lähelle voi refleksiputken sijoittaa rajapinnoista? WinISD:n helpissä mainitaan refleksiputken akustinen pituus vs. fyysinen pituus. Jos putken sijoittaa, niin että akustinen pituus ei ota seinämiin kiinni, ollaanko vielä siedettävissä rajoissa? Jostain luin minimisäännön, että putken säteen verran - mielummin halkaisijan. Miten pienempi etäisyys vaikuttaa viritystaajuuteen. Koodi: __ _______ __ _____ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |___ | | | | | | | | | | ------ | | ---------- | | | | | | ---------------- ---------------- Putkien pituus ja halkaisija on kuvasta poiketen sama
Mitä haittaa on jos refleksiputken sisäpää osoittaa kohti elementtiä? Usein on kuullut puhuttavan että refleksiputkea ei saisi asentaa siten että elementti näkyy putkesta.
Häiriösuhinat (puhekelan viilennyksen synnyttämät) pääsevät estettää putkeen eli esteettä huoneeseen eli esteettä korvaan. Pane kokeeksi irtonainen putki korvaasi vasten, käske kaverin supista vesihiisisihisihississä putken toiseen päähän. Kuuluu. Elementti häiriintyy. Putken pää muodostaa oman itsenäisen "metelöijän", jolla on oma käytöksensä ja kotelon ilmamassan energia takanaan, tai oikeammin edessään. Sellaista energiakeskittymää ei ole tarkoitettu elementin välittömään piiriin. Elementti SEKÄ putken pää kumpikin haluavat "vapaata ilmaa" lähelleen, muuten systeemin toiminta muuttuu epälineaariseksi, ennustamattomaksi. Sama jos kaverisi alkaa porata paineilmaporalla sentin päässä vasempaa korvaasi, se "hieman" haittaa taustamusiikista nauttimistasi. Oikea korvasi ei niin pahasti pelästy, se on kauempana häiriköstä.
Jos kyseessä on bassoelementti niin putken ilmavirtaus sotkee kartion liikettä. Usein putki on kuitenkin niin että diskantti näkyy putkesta. Tämä on ok, jopa edullista koska ilmavirtaus jäähdyttää diskanttia. Seinän viereinen putki on efektiivisesti hieman pidempi kuin "vapaa" putki. Ero ei kuitenkaan ole merkittävä, ehkä 10-20% putken säteestä. Vaikutus viritystaajuuteen on erittäin vähäinen. Periaatteessa putki saa olla senässä kiinni mutta silloin virtaus ei ole aivan symmetristä putkessa. Kyllä, putken pää pitäisi olla vähintään säteen verran irti rajapinnoista.
Jos hiukkasten liikehdintä ei oikein avaudu, kannattaa ajatella uima-allasta tai ammetta, jonka pohjassa on reikä. Että millä tavalla altaan/ammeen vesi siihen reikään katoaa. Keskellä pohjaa oleva pyöristettyreunainen reikä imee veden kauniin tasaisesti sisäänsä, ei synny epämääräistä pyörteilyä. Nurkkaan tai seinän viereen sijoitettu reikä imee vedet epätasaisemmin, syntyy pyörteilyä, kurlutusta, pärskintää. Jos reiän reunat vielä ovat teräviä, se pahentaa pyörteilyä ja heikentää virtausta. Kaiuttimissa ääni eli ilmanpainevaihtelut kulkevat kumpaankin suuntaan reiän kautta. Jos reiän muotoilu tai asema on virtaukseen epäsymmetrisyyttä aiheuttava, se huonontaa äänenlaatua; putken säröäänet kuulostavat erilaiselta kun ilma liikkuu eri suuntaan putkessa. Tällöin putken huonous korostuu, "putki paikallistuu" helposti. Ne, joille asia on tärkeä, opettelevat hyvän putken rakenteen ja sijoituspaikat. Muut syököön sitä puuroa mitä itselleen keittävät. Jos tekee huonoa puuroa, se maistuu pahalta. Täysin itsestäänselvä asia. Hyvän puuron keittämiseen tarvitaan paksu keittokirja ja kokemusta ja ripaus taiteilijan silmääkin mausteeksi.
Miten se putken mitta sitten lasketaan, kun siinä on niitä mutkia ja pyöristyksiä? Mitä pitäs ottaa huomioon?
Keskilinjan mukaan. Pannaan hypoteettinen muurahainen köpöttelemään putken sisälle. Hipsuttelemaan päästä päähän ulkokaarteen mukaan, ja toinen muurahainen sisäkaarteen mukaan. Lasketaan murkkujen kulkema matka yhteen ja jaetaan kahdella. Virtaus ei aivan tottele tuota kaavaa, mutta parempaakaan helppoa kaavaa ei ole tarjolla. Virtaus livahtaa keskipakovoiman takia ulkoreunan puolelle, eli sisäkaarre putkesta jää osin käyttämättä, tarpeettomaksi. Eli putki hieman ahdistaa mutkissa. Kokeilemalla voisi pilkkua viilata eli avartaa mutkien ulkokehää asteittain niin, että saisi virtauksen vastaamaan suoraa putkea, olevan yhtä vähähäviöinen. Mutta tällainen hikoilu ja nysvääminen kuuluu vain guruille, jotka vaativat ehdottomuuksia myös mutkiinsa. Maallikon ei kannata avartaa mutkia ilman mittalaitteita, koska liika avartaminen pilaa sekin äänen. Loiva kaunis kaarre ei vaikuta putken pituuteen, jyrkät terävät kaarteet aiheuttavat suhinoita ja putken pituus "pidentyy" ilman lupaa eli viritys siirtyy aavistuksen alemmaksi kuin oli tarkoitus. Tekemällä kaarteista loivia, säästyy suhinaongelmilta, virityksen muuttumispulmilta ja avarrustarpeelta. Mikä sitten on tarpeeksi loiva kaarre? Mittaamalla sekin selviää. Otetaan vertailukohdaksi suora putki ja verrataan sen aikaansaamaa mittaustulosta kaartuvan putken tulokseen. Kun putken yhdessä päässä pidetään mikrofonia ja testikaiutinta, ja päästetään putkeen testiääni, niin putken toisesta päästä palaava heijastepulssi kertoo miten äänelle kävi. Suora putki palauttaa heijasteen vain sieltä päästään, yksi piikki siis. Huonot mutkat omaava putki palauttaa LISÄKSI vaimeita väliheijasteita ENNEN sitä päädyn heijastetta, ja lisäksi syntyy perässä palaavan pääheijasteen heijasteita ja niiden heijasteita jne. Mitä enemmän äänenpainemuutospiikkejä mittasignaalissa on, sitä paskempi putki. Mutta putken absoluuttista laatua ei voi määritellä ellei ole vertailukohtana hyvää putkea eli suoraa putkea tai edes loivasti kaartuvaa. Hyvän ja huonon putken mittaustulosten ero paljastaa mistä on kyse. Koska kummassakin mittauksessa löytyy himalajakäppyrää yllin kyllin, pelkkää käppyrää katsomalla on vaikea sanoa taustakohinan seasta yhtään mitään, mutta vertailemalla kahta käppyrää toisiinsa näkee välittömästi kumpi on parempi. Heijastusvapaampi on parempi. Paljon heijasteita sisältävä on huonompi.
Putken alkupään ja loppupään pyöristykset eivät vaikuta asioihin paljonkaan. Minä käytän nyrkkisääntönä sitä, että simulaattorin kertomaan putken pituuteen lisätään yhden torvipyöristyksen mitta. Oletetaan, että simulaattori kertoo pituudeksi tarvittavan 100 cm. Jos torvipään pyöristyssäde on vaikkapa 4 cm, niin putken lopullinen pituus olkoon täten 104 cm. Koska kumpikin pää halutaan pyöristää samalla tavalla, suoran putken osuus on 104-4-4 = 96 cm. Siis tarvitaan 96 cm suoraa putkea ja molempiin päihin lisätään 4 cm "pitkät" torvet, eli 4 cm pyöristykset. Kokonaispituus on 104 cm. Tarkempiakin kaavoja insinööreillä varmaan on, johtuen torvimuotojen äärettömistä variaatioista, mutta koska erot olisivat vain sentin-kahden luokkaa, sillä ei ole mitään käytännön merkitystä. Tällä kaavallakin pärjää aivan mainiosti.
Tärmennetään sekin, että simulaattoriin pitää joka tapauksessa kertoa millä tavalla putken molemmat päät päättyvät (vapaaseen ilmaan kuin savupiippu, tai tasopintaan kuten kotelon seinämä), siinä ei saa huijata. Mutta tuon määrittelyn LISÄKSI tulee se pyöristeleminen. Simulaattori ei voi tietää miten rankasti putken päitä pyöristellään, eli simulointi tehdään oletuksella, että pyöristyksiä ei ole, että putki on "yhtä ahdas" alusta loppuun saakka. Kun putkea sitten itse alkaa pyöristellä eli avarrella, kokonaispituutta täytyy hieman kasvattaa, että sama "ahtausvaikutelma" säilyisi, mikä pyöristämättömälläkin putkella on.
Minkähän takia tässä niin kovasti kehoitetaan kiillottamaan putkia. Muistetaan vaikkapa golfpallon kuoppia tai sitä kuinka liikaa kiillotettu imusarja autossakin saattaa toimia huonommin kuin kiilloittamaton. Enemmän kannattaisi miettiä sitä muotoa kuin sitä peilisileyttä. Katsotaan esim. B&W refleksiputken päätä niin se on pyöristetty päistä sekä sisältää tarkoituksella laitettuja pieniä kuoppia.
Joo, kiillottaminen on aika turhaa hommaa. Virtausnopeus on kumminkin seinämän vieressä pieni. Optimaalisen refleksiputken suunnitteleminen on valtava virtaustekninen probleema mutta melkein optimaalisen saa aikaan maalaisjärkeä käyttämällä.