Ett högtalarberäkningsprogram

Senast uppdaterad 2004-05-31

För alla er som funderar på att bygga högtalare

EzeSpeak är ett högtalarberäkningsprogram som har två stora fördelar.

1. Det är gratis.
2. Det beräknar nästan allt, och lite till.

Allt du behöver, förutom EzeSpeak, är en Mac eller PC med Microsoft Excel installerat (minst version 4). Sedan är det "bara" att börja konstruera dina egna högtalare. Du kommer snart att märka att programmet hjälper dig med det mesta samtidigt som det lär dig en hel del om både högtalartyper och filterteknik.

OBS! Ni måste använda Excel! Andra program som säger sig kunna köra Excelfiler kan mycket sällan öppna skrivskyddade Excelfiler. De kräver bara ett lösenord och vägrar fortsätta.

Du kan nu ladda hem din egen kopia av EzeSpeak genom att klicka på knappen nedan. Men fortsätt gärna och läs om allt som programmet kan hjälpa dig med.

Ladda hem EzeSpeak 1.0 som zip-fil (166 kB).

Senaste versionen?

Version 1.1 har skickats till de som på något sätt visat sin uppskattning av programmet. Den näst senaste versionen kommer fortsättningsvis att finnas för nerladdning på den här sidan medan den senaste skickas till de som gjort sig besväret att på något sätt visa sin uppskattning av programmet och den tid jag lagt ner på att göra det. För de som inte själva kan komma på något roligt sätt att visa uppskattning så finns några förslag i programtexten.

Ändringar i EzeSpeak 1.1 är:

• Bilderna fixade för att kunna ses bättre i olika versioner. En klar förbättring för er som har problem att se scheman och grafer till filter m.m.
• Sparat i ett bakåtkompatibelt format för Excelversioner från 5 t.o.m. 2002.
• Inget speciellt stöd för Mac längre förutom den vanliga kompatibiliteten mellan Excel för Mac och PC. Jag har inte längre en modern Mac och kan därför inte kontrollera resultatet för alla versioner och system.
• Vissa tillägg till hjälptexter och beskrivningar.

Planerade ändringat till nästa version:

• En beskrivning över hur man använder basreflexberäkningen för att beräkna maximalt ljudtryck och effekttålighet hos en sluten låda.
• Bättre förklaring av Bandpasslådans beräkning.
• Bättre och tydligare uppdelning mellan de olika beräkningarna för enklare användning.
• De viktigaste utdata blir tydligt markerade så man snabbare och enklare hittar dem.
• Fler tips och förklaringar

Det finns ingen tidplan för nästa version. Allt beror på vilket intresse det finns för de nuvarande versionerna.

Beskrivning av EzeSpeak

Indata

Högst upp i programmet skriver man in sina indata i de ljusblå rutorna. Se bilden nedan.

• Först anger man vilket Q-värde man vill att den färdiga högtalaren skall ha. Det bestämmer hur dess frekvensgång blir och man får hjälp av små kommentarer vid sidan av inmatningsrutan.
• Sedan matar man in de tre viktigast parametrarna hos det önskade högtalarelementet. Har ni alla data för elementet kan ni göra en mer exakt beräkning av en basreflexhögtalare längre ner i programmet.

Utdata

Som utdata får ni nu först en beräkningar av följande lådor.

• en sluten låda.
• ett par enklare beräkningar av två basreflexlådor.
  • En avancerad beräkning av en basreflexlåda men den kräver ytterligare data.
• Tre olika slutna bandpasslådor.

Sluten låda

På bilden nedan ser ni hur beräkningen för den slutna lådan ser ut. Den ger lådans volym och gränsfrekvens. Sedan visar den i två diagram frekvensgången för både amplituden och fasen.

Om ni vill beräkna maximalt ljudtryck och effekttålighet så kan ni använda den avancerade beräkningen för en basreflexlåda. Sätt in alla parametrar för elementet och ange "Lådans/elementets resonansfrekvens Fb/Fsb (H):" till 0,01 eller mindre och sätt in rätt värde på "Vas/Lådans volym Vb (Alfa):" så ni får den önskade lådvolymen. Om ni sedan kontrollerar att sätta in en riktigt smal rördiameter (tex en mm) så ser ni att röret kommer att vara mycket lång vilket motsvarar ett nästan obefintligt hål. Lådan är alltså sluten och alla beräkningarna visar dess resultat.

Enkel beräkning av basreflexlåda

På bilden nedan ser ni en av de enklare beräkningarna av en basreflexlåda. Dessutom får ni de viktiga beräkningarna för basreflexröret automatiskt kopplade till er beräkning. Längst ner ser ni även en beräkning som ger er den minsta diametern ni får använda för att slippa blåsljud ur rörets mynning.

Avancerad beräkning av basreflexlåda

Den riktiga och avancerade beräkningen för en basreflexhögtalare kräver en hel del indata från elementtillverkaren. Om butiken eller tillverkaren inte kan ge er de här data så ska ni nog vända er till någon mer seriös leverantör. Den här beräkningen är den enda som verkligen ger er ett säkert resultat och som ger er möjlighet att testa hur olika parametrar påverkar resultatet. Hur många högtalarprogram som ni får betala för ger er den här kompletta beräkningen?

På bilden nedan ser ni hur beräkningen ser ut. Den är ganska rakt på sak och ger lådans volym och basreflexrörets dimensioner samt dess lufthastighet så man undviker blåsljud från mynningen. Vidare så visar den i grafer frekvensgången på samma vis som den slutna lådans beräkning men visar även en graf över maximalt ljudtryck och effekttålighet som funktion av frekvensen. Som ni ser tål inte en basreflexhögtalare så hög effekt i det lägsta frekvensområdet och det ger en uppfattning om vilket högpassfilter som kan vara lämpligt att sätta på lågnivåingången till förstärkaren som skydd.

Experimentera gärna lite med olika lufttryck så ser ni hur annorlunda ni måste konstruera en högtalare som ska fungera optimalt uppe i en fjällstuga jämfört med en som står vid havsytan.

Kontrollberäkning av den färdiga högtalaren

Sedan följer en kontrollberäkning som visar om den färdiga högtalarens QL värde stämmer med det som användes i beräkningen ovan. Allt man behöver göra är att mäta upp högtalarens impedanskurva för att hitta dess toppar och minimum. Det här är en stor hjälp när man skall justera in den färdiga högtalaren.

Sluten bandpasslåda

Här nedan ser ni beräkningen för de tre varianterna av sluten bandpasslåda och tre alternativ av bestyckning med ett eller två element. Så totalt har ni här nio olika förslag på slutna bandpasslådor. Den här beräkningen visar inga grafer över frekvensgången utan anger endast -3dB gränserna.

Lådans mått

Programmet hjälper dig sedan att beräkna lådans innermått efter de bästa relativa måtten mellan höjd, bredd och djup på följande lådtyper.

• Rätvinklig låda
• Klothögtalare
• Fyrsidig pyramid
• Tresidig pyramid

Rätt förhållande mellan höjd, bredd och djup minskar de interna reflexerna och därmed lådans vibrationer.

Korrigeringslänkar Programmet hjälper dig också att beräkna följande korrigeringslänkar. Elementets Qes/Qts Serienotch-filter Konjugatlänk Dämpsats Parallellnotch-filter Bandpassfilter Filter som delar upp basen mellan flera element Filter som sänker högtalarens nedre gränsfrekvens Det visar naturligtvis även alla scheman över länkarna.

Filter Sedan beräknar programmet naturligtvis alla de nödvändiga delningsfiltren som är relevanta i högtalarsammanhang. Det här är ett av programmets verkliga styrkor. Ni kommer inte att hitta många program som beräknar de rätta filtren och förklarar deras för och nackdelar. Följande filter beräknas. Första ordningens filter med dess perfekta pulssvar men dåliga dämpning. Andra ordningens Linkwitz-Riley filter. Det enda andra ordningens filter som summerar ihop till en rak frekvensgång. Fjärde ordningens Linkwitz-Riley filter. Det enda fjärde ordningens filter som summerar ihop till en rak frekvensgång. Andra ordningens konstant spänningsfilter som summerar både amplitud och fas till en rak frekvensgång. Sedan beräknas även ett par specialfilter som kan kompensera för vissa egenheter hos högtalarelementen.

Tillverka filtrets spolar

För att kunna tillverka de nya filtren behövs induktanser så därför hjälper dig programmet att beräkna och tillverka dem om du inte hittar färdiga med rätt värde i butiken. Den här beräkningen fungerar verkligen och ger ett mycket bra resultat till skillnad från många andra formler som bara ger rätt värde inom ett litet område. Hur beräkningen ser ut kan ni se på bilden nedan.

Om ni vill ha ett ännu bättre verktyg för att beräkna induktanser ska ni ladda ner mitt induktansberäkningsprogram. Det hittar ni på min högtalarsida eller på elektroniksidan.

Beräkna ljudbilden från flera element

Som avslutning så finns det även en rutin som beräknar det sammanlagda ljudtrycket, från en högtalare med flera element, på olika positioner i höjd och längsled från den och som en funktion av frekvensen. Med hjälp av den här beräkningen kan ni se hur placeringen av högtalarens element påverkar ljudbilden i rummet. Beräkningen klarar planstrålande element som elektrostater, linjeelement som stående bandelement och vanliga punktkällor. Graferna visas här nedan. Mer information hittar ni i programmet.

Tillbaka till Högtalarhörnan.

Till Hemsidan.

Du är besökare nr  sedan 990905