Bassovaste tasaiseksi levyresonaattoreilla sivu 2
Päivä 4 (16.1.2004)
16.1.2003 lähtien
En päässyt tänäänkään rakentelemaan, mutta onneksi huomenna on vapaapäivä ja runsaasti aikaa. No onneksi pääsin tänään sentään ostoksille. Mukaan tarttui kovalevy resonaattorien taustalevyksi. Kovalevy maksaa vain noin 2 euroa/neliömetri ja sillä saa aikaan helposti tiiviin kotelon resonaattorille. Taustalevynhän ei tarvitse olla jäykkä sillä resonaattori sijoitetaan tiukasti seinää vasten. Rakennan ensin 100 Hz:lle viritetyn resonaattorin, jonka ilmaväliksi tulee 4.5 cm. Juuri tuon levyistä lautaa sattuikin löytymään kotoa.
Tuli hommattua myös jonkin verran villaa ilmatilan vaimennusta varten. Seisokelin ikuisuuden K-Raudan pihalla paukkupakkasessa ja pohdin vaihtoehtoja. Lopulta päädyin Parocin todella tiiviisen palosuojalevyyn, joita myytiin yksittäin. Saattaa olla, että villa on aivan liian tiheää toimiakseen tässä hommassa. Toisaalta se voi olla juuri sopivaa hommaan. Ken tietää...
tässä vielä levyn tiedot:
PAROC FPS 14 (PAROC PAL)
Palamaton, jäykkä Vuorvillalevy erityisiin palonsuojelukohteisiin kuten savuhormin ,teräksen ja poimulevyn palonsuojaukseen.
Tuotenimi / Koodi: PAROC FPS 14 (PAROC PAL)
Levykoot: 600 x 1200 mm x mm
Paksuudet: 20 - 100 mm
Palo-ominaisuudet: palamaton,
1/I, teräksen palosuojaukset
Tiheys: 140 kg/m3
Tjaa... Katselin tässä vanhoja hifi-lehden akustointijuttuja ja niissä käytetty villa oli tavallista rakennusvillaa joka on tiheydeltään noin 30 kg/m3. Taidan laittaa nuo raskaat levyt 30 Hz taajuudelle viritettävään resonaattoriin. Kaipa ne siellä toimivat ihan hyvin... Saattaahan nuo olla parempia kuin kevyt materiaali, mutta kun ei tiedä...
Päivä 5 (17.1.2004)
Tänään tuli vähän lunta pulkkaan. Rakensin yhden resonaattorin (76*80 cm)noin 100 Hz virityksellä. Käytin 7.5 kg raskasmattoa ja kotelon tein 4.3 cm leveästä laudasta. Taustalevynä käydin kovalevyä. Sisälle laitoin 3 cm paksua akustiikkalevyä (80 kg/m3) joka on melkein 3 kertaa tiiviimpää kuin Hifi-lehden juttujen resonaattoreissa käytetty rakennusvilla (30 kg/m3).
Mittasin resonaattorin vaikutusta useilla eri sijoituksilla. Vaikutus: NOLLA. Prkl, ei kertakaikkiaan mitään vaikutusta mihinkään suuntaan. Ehkä ilmaväli oli liian pieni tai matto liian raskas 100 Hz taajuudelle. Ehkä akusiikkalevyn tiheys oli liian suuri. Ehkä akustiikkalevy kasvatti kotelon kokoa ja matto oli taipuneena ulospäin, jolloin resonaattorin resonanssitaajuus putosi liiaksi (vaimennusaineen lisäämisellä on usein sama vaikutus kuin kotelon kasvattamisella). Toisaalta resonaattorin pitäisi vaimentaa melko laajaa taajuusaluetta.
Yhdessä Hifi-lehden artikkelissa (10/2001) yhden harrastajan kuunteluhuoneeseen tehtiin suhteellisen pienet resonaattorit, jotka oli viritetty 130 Hertsiin. Ilmaväli oli vain 4 cm ja matto oli 5 kg raskasmattoa. Eli kai noin pienetkin ilmavälit toimivat...
No, ei auta lannistua, vaan lapioidaan lumet pulkasta ja jatketaan. Avasin resonaattorin ja haen siihen kevyempää villaa maanantaina ja kokeilen uudelleen.
Täytyy vielä mainita, että raskasmatot haisevat aika voimakkaasti. Mutta kyllähän lattiamatot ja valkokankaatkin haisevat tuoreena. Täytyy vain toivoa, että haju häipyy...
Päivä 6 (19.1.2004)
Matot haisevat edelleen :-( Haisevat kumin ja ummehtuneen vintin sekoitukselle. Ei kivaa...
Kiirettä on pitänyt, enkä ehtinyt kauppaan ostamaan sitä pehmeää villaa. Tein sen sijaan ostamistani palosuojalevyistä akustiikkalevyjä. Kittasin reunat ja maalasin ne. Laitan ne etuseinälle siellä jo olevien akustiikkalevyjen taakse. Todella tiivis villa syönee aika hyvin matalia taajuuksia ja kun ainepaksuus kasvaa jo noin 9.5 senttiin, alkaa vaikutus tuntumaan jo melko matalilla taajuuksilla. Luulisin, että 100 Hz taajuudella absorptiokerroin lienee 0.4 eli 40 % levyyn menevästä äänestä vaimenee. Saas nähdä miten akustiikkalevyjen paksuus näkyy taajuusvasteessa.
Etuseinän akustiikkalevyt näkyivät täällä.
Nyt meneekin pari päivää työreissussa, mutta sitten taas hommiin!
Päivä 7 (22.1.2004)
Tänään kyhäsin kontaktimikrofonin eli tärinämittarin. Homma oli helppo. Kävin hakemassa piezo-elementin Bebekistä (pyysin vain hommaan sopivaa elementtiä) ja mukaan tarttui myös pätkä halpaa mikrofonikaapelia (kaksi johtoa + suojavaippa) ja liitin. Maksoivat yhteensä noin 3 euroa.
Kontaktimikrofonin ohjeet löytyvät täältä: Ohjeet
Rakentamisessa meni noin 10 minuuttia.
En mitannut mikillä resonaattorin toimintaa vielä, mutta muuten se näytti toimivan ihan hyvin. Kytkin mikin suoraan tietokoneen mikrofoniottoon kuten tavallisenkin mikrofonin ja mittailin mm. tällä softalla: Wave Tools
Päivä 8 (23.1.2004)
Resonaattorien toiminta epäilyttää yhä, joten ajattelin kokeilla erilaisten vaimennus yms. rakenteiden toimintaa simuloivaa ohjelmaa, josta sain vihiä Yahoon akustiikkakeskustelupalstalta: WinFlag
Ohjelman aktivoimiseen tarvitaan koodi, jonka toimittaminen kestää yhdestä kahteen päivään.
Sain palosuojalevyt muokattua ja laitoin ne seinälle. Kokeilin ensin kiinnittää Ecophon Master levyt palosuojalevyjen päälle tarranauhalla. Tarranauhan liimapinta ei ikävä kyllä pitänyt Master levyn takapinnassa ja levy tuli rymisten alas. No saatiinpahan taas jutun aihetta: Akustiikkalevyn murskaantuneen kulman ja pinnan lommojen oikaisu. :-)
Tein lopulta samantyyppisen kiinnityksen kuin mitä selitin tuolla toisessa osiossa. Liimasin levyn takapuolelle peltilevyn, jossa oli reikä. Tuo systeemi toimii hienosti ja levyt jopa pysyvät seinällä.
Mittaukset ovat vielä suorittamatta, mutta vaikutukset tuntuvat hyvin samoilta, mitä pelkillä 4 cm paksuilla Ecophon Master Alpha levyillä, mutta voimakkaammilta. Äänikuva tarkentui etenkin syvyyssuunnassa ja soittimien välille tuli mukavasti ilmaa. Nyt ääni irtosi lopullisesti kaiuttimista eikä enää paikallistu niihin käytännössä lainkaan. Olen todella tyytyväinen. Vielä täytyy mitata, oliko levyjen paksuuden kasvattamisella vaikutusta esim. 100 Hz taajuudella esiintyvään piikkiin.
Sain meilillä koodin WinFlag ohjelman aktivoimiseen. Ohjelmaa käytetään siis erilaisten rakenteiden äänen vaimennuksen mallintamiseen. Mallinsin ohjelmaan levyresonaattorin ja vaikuttaisi siltä, että ilmavälin ja levyn paksuudet voivat olla melkeimpä mitä vaan korkean absorption aikaansaamiseksi resonanssitaajuudella. Ikävä kyllä vaimennusalue jää erittäin kapeaksi käytettäessä raskasta (5 tai 7.5 kg/m3) mattoa 100 Hz taajuuden vaimentamiseen. Kuten siis epäilinkin.
Laskin myös resonaattorin takana olevan seinän vaikutuksen vaimennukseen. Jäykkäkin kipsilevyseinä nostaa resonanssitaajuutta jopa 10 hertsiä.
Eli ellet pysty mittaamaan akustiikkaa tarkasti, käytä resonaattorissa mahdollisimman paksua ilmaväliä sekä kevyttä levyä. Outoa, että levyn jäykkyydelläkään ei tuntunut olevan juuri mitään vaikusta vaimennusalueen leveyteen.
Mittasin vielä akustiikkalevyjen paksuntamisen vaikutuksen. Pääkaiuttimien vasteet silottuivat jonkin verran, mutta suurin vaikutus oli keskikaiuttimen vasteisiin. Täytyy palata aiheeseen myöhemmin.
Jotenkin alkaa päivä päivältä tuntumaan enemmän, että monet huoneen taajuusvasteen piikeistä johtuu resonoivista seinä ja ilmastointiputkikoteloista. Jonakin päivänä täytyy repiä tuon yhden ison kotelon seinämä auki, jäykistää seinät, lykätä täyteen villaa ja laittaa yhdelle sivulle reikäkipsilevy. Resonoivan rakenteen voisi siis muuttaa laaja-alaiseksi vaimentimeksi.
Päivä 9 (24.1.2004)
Päivä 10 (26.1.2004)
Nonniin, taas päästään vauhtiin. Resonaattorihommat ovat vähän seisseet kun ajattelin, että on parempi tehdä kunnon analyysit ennen kuin tulee tehtyä virheitä. Resonaattorihan ei vaimentanut lainkaan tuota noin 103 Hz kohdalla olevaa piikkiä. Mittasin tekemäni levyresonaattorin resonanssitaajuuden kiinnittämällä raskasmattoon (siis siihen levyyn) piezo-elementistä tekemäni kontaktimikrofonin. Laitoin kontaktimikrofonin mikrofoniesivahvistimeen ja liitin sen tietokoneeseen ja säädin ETF softan kuten akustiikkamittauksia tehdessä.
Mittasin resonaattorin resonanssitaajuuden kahdessa eri paikassa: Seinällä, joka on rakenteeltaan tuplakipsilevy + villa + tiiliseinä (seinä oikea) ja seinällä, jonka rakenne on tuplakipsilevy + villa + tuplakipsilevy (seinä vasen).
Resonaattorin laskennallinen taajuus on 106 Hz. Oikealla seinällä resonanssitaajuus oli noin 114 Hz ja vasemmalla seinällä 108 Hz. Joustava seinä siis nostaa resonanssitaajuutta jonkin verran.
Laskin resonanssitaajuuden myös mainitsemallani WinFlag ohjelmalla. Tulokset tukivat yllättävän hyvin mittaustuloksia.
Nyt tarkoituksena on laskea sopiva ilmaväli WinFlag ohjelmalla ja tehdä ilmavälistä kapeneva, siten, että resonanssitaajuus vaihtelee noin 100 hertsistä noin 105 hertsiin. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että ilmaväli vaihtelee 47 - 52 mm. Taidan pistää mitoiksi 45- 55 mm. Tarkkaa hommaa joka tapauksessa. Yllättävän tarkkaa. Ikävä vaan, ettei resonaattorimittaukseen eikä siihen WinFlagiinkaan oikein voi luottaa. Jos WinFlag todellakin pitää paikkansa, niin levyresonaattorin vaimennusalue on pelottavan kapea. Virityksen osuminen oikealle taajuudelle on välttämätön. Suosittelen vielä kerran kevyen levyn ja suuren ilmavälin käyttöä.
Lisäsin tuohon alas pari käppyrää, jotka laskin WinFlagilla. Vasemmalla on resonaattori 7.5 kg/m2 levyllä ja 52 mm ilmavälillä ja oikealla on resonaattori 2.5 kg/m2 levyllä (esim. 3 mm mdf-levy) 110 mm ilmavälillä. Kuten näkyy, suuremmalla ilmavälillä saadaan aikaan merkittävästi laajempi vaimennusalue, jolloin täysin tarkka viritys ei ole täysin välttämätöntä.
Päivä 11 (2.2.2004)
Vihdoin taas projektin pariin.
Tein resonaattorille kotelon, jonka ilmaväli on toisesta päästä kapeampi kuin toisesta (4.4-5.6 cm). Nyt resonaattorin pitäisi vaikuttaa hieman laajempaan taajuusalueeseen, mutta se jää nähtäväksi.
Päänvaivaa on aiheuttanut lähinnä kumimattojen löyhkä. Ne haisevat vanhalle tunkkaiselle vintille. Vaikka esillä oli vain yksi noin 76*80 cm kokoinen pala (muut pahvilaatikossa), niin koko kämppä löyhkäsi kamalalle. Hajuun tottui kyllä pienessä hetkessä ja kun oli ollut sisällä noin 5 minuuttia, niin hajua ei enää huomannut oikeastaan yhtään. Saattaa olla ja on oikeastaan todennäköistä, että haju haihtuu matoista ajan myötä, mutta ei se tähän päivään mennessä vielä ole lähtenyt. Päätin ratkaista ongelman tapetoimalla kumimaton. Kumimatossahan on liimapinta toisella puolella, joten pintaan sai liimattua "tapetin" helposti. Itse käytin maalaussuojaksi myytävää muovipinnoitettua paperi. Hyvä puoli hommassa on hajustopin lisäksi se, että paperipinnan voi varmaan maalata seinämaalilla. Itse maalaan ainakin nuo puulistat, niin resonaattorista tulee todella näkymätön.
Ja nyt vielä tekemään toinen valmiiksi.
