home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Night Owl 6 / Night Owl's Shareware - PDSI-006 - Night Owl Corp (1990).iso / 040a / loudsp30.zip / LOUDSP30.DOC < prev    next >
Text File  |  1991-11-28  |  16KB  |  303 lines

  1.  
  2.                   *******************************
  3.                   **       LOUDSP30.EXE        ** 
  4.                   *******************************
  5.  
  6.  
  7. WELCOME TO THE WORLD OF LOUDSPEAKER DESIGN!  If you are just starting your
  8. first system, or already have several under your belt, you will find this
  9. program a useful addition to your "toolbox".
  10.  
  11. You are probably aware of many programs on the commercial and shareware
  12. market, which perform speaker design calculations.  They are all good, and
  13. in fact, some are capable of performing more functions than LOUDSP30.
  14. Though they may display data in different ways, most arrive at their
  15. results by using various interpretations of the Thiele/Small equations
  16. established some years ago.  It is not surprising then, that designs
  17. produced by these programs tend to be similar, if not identical, since the
  18. calculation methods are well established.
  19.  
  20. So why use LOUDSP30 to get your answers?  While doing my own designs, I
  21. tried several different programs.  Though they all produced accurate
  22. results, the user interfaces were cumbersome and confusing.  Often simple
  23. functions like data storage were far more difficult than necessary.
  24. LOUDSP30 is designed to put most commonly used design functions at your
  25. fingertips, and allow rapid repetition of the major design routines.
  26. Since a properly researched speaker design can easily take a dozens of
  27. trial calculations, the ability to cycle different data through the
  28. program was given high priority.  Support functions, like port length, and
  29. crossover design, have been included, eliminating the need to switch to
  30. other programs or formula tables.
  31.  
  32. A word about crossovers.  The very best designs take into account driver
  33. phase response, distances, offsets, and several other factors.  Those
  34. designs can some require heavy duty math to manipulate the transfer
  35. functions, and even the experts are not in agreement on the best practical
  36. design methods.  The more sophisticated programs have a tremendous
  37. advantage there, and you cannot duplicate their performance using commonly
  38. available formulas and a calculator!  If you have a way to measure the
  39. phase response of your drivers, one of the "high end" analysis programs
  40. will be an excellent investment.  If, like most of us, you do not, then
  41. the general purpose crossover designs in LOUDSP30 should be adequate
  42. (combined with a bit of listening and fine tuning).
  43.  
  44. LOUDSP30 has been developed from various sources, including Speaker
  45. Builder Magazine, The Loudspeaker Design Cookbook, Audio, and Weem's How
  46. To Design, Build And Test Complete Speaker Systems.  Obtaining any or all
  47. of them is highly suggested to increase your understanding of the many
  48. interactions that occur in speaker design.  It is important to get several
  49. viewpoints, as most designers have specific areas of expertise, and tend
  50. to emphasize that area in their designs.  Don't look at one design and
  51. then think there is no other way to do the job.
  52.  
  53. LOUDSP30 will help you achieve a specific low frequency response via the
  54. driver, box size, and tuning chosen.  Most of us have been somewhat
  55. brainwashed into believing that a "flat" anechoic response is the best,
  56. that a flat response is the result of a technically perfect design.  This
  57. view is reinforced by manufacturers who want to present data in simple
  58. terms to (relatively) unsophisticated customers.  It is also encouraged by
  59. design goals for electronics, where flat response generally does represent
  60. good design.  The truth is that flat anechoic response is not the best
  61. choice in most real world situations.
  62.  
  63. Different rooms (and vehicles) will have different volumes, different
  64. proportions, different damping, and a variety of other factors which you
  65. must consider.  Like it or not, the room is part of the complete
  66. loudspeaker design.  As an example, compare a speaker designed for corner
  67. placement, vs.  a speaker designed to stand several feet away from all
  68. walls.  Both choices have merit in different applications, but they will
  69. require radically different low frequency characteristics for accurate
  70. bass reproduction.
  71.  
  72. >>>>>> THINK ABOUT YOUR OVERALL DESIGN GOALS BEFORE RUSHING TO <<<<<<
  73. >>>>>> BUILD THE BOX DESIGN WITH THE FLATTEST RESPONSE CURVE!   <<<<<<
  74.  
  75.  
  76. So much for philosophy...
  77. In a nutshell, here's how the program works:
  78.  
  79. You must start with the performance parameters for a given driver.  You
  80. will need (as a minimum), the Free Air Resonance (FS), the "Q" (Qts), and
  81. the Compliance (VAS).  These numbers should be supplied by any quality
  82. driver manufacturer.  If unavailable, they can be measured.  Use the
  83. parameter selection in menu #2.  These values are then entered into one of
  84. the three major design sections of the program.  You can do a ported box,
  85. with the box size and tuning automatically set.  You can do a ported box,
  86. with both size and tuning entirely of your own choosing.  Or, you can do a
  87. sealed box with your choice of total system Q.  Most other program options
  88. are self explanatory, and are support functions for the major box design
  89. routines.
  90.  
  91. The automatic ported routine will tell you the correct box size and
  92. tuning.  You can adjust the box size, and the tuning will be recalculated.
  93. When you are happy with the results, the correct size port to produce this
  94. tuning can be calculated in menu #2.  Think of the air in the box as a
  95. spring, and the port volume as a mass hanging on the spring.  Changing the
  96. port changes the frequency that the whole thing resonates at, ie: the
  97. tuning frequency.  The design routine will tell you the tuning frequency,
  98. then you must go to menu #2 to determine the port size to achieve it.
  99.  
  100. If you want to try different combinations of box size and tuning, the
  101. modified routine will allow this.  It does not produce a data screen, only
  102. a graph or printout.
  103.  
  104. The easiest design is the sealed box.  Common wisdom suggests that the
  105. total system "Q" value (Qtc) be close to 0.707 because that produces the
  106. flattest response.  Some even promote 0.577, as that has the best impulse
  107. response.  Frankly, these designs sound thin to me.  The most satisfying
  108. results have Q values of about 0.9, except for large low frequency
  109. systems, like subwoofers, where the lower values are suggested.  0.9 is
  110. the default value in the program, but feel free to experiment.
  111.  
  112. A quick "golden rectangle" box dimension routine is included in menu #2.
  113. It will give you an estimation of how big a system you are really dealing
  114. with.  Rectangular enclosures are to be avoided, but most speakers end up
  115. with them due to ease of construction.  You are much better off with at
  116. least one non-parallel wall, or a curved enclosure.  Another common error
  117. is the use of 3/4" thick particle board.  It just doesn't have the
  118. strength to produce a solid, resonance free cabinet.  This is hard for
  119. most people to accept, until they have listened cabinets made with 1 1/4"
  120. thick material.  Again, do your own tests.  Also be sure your ports are
  121. large enough to avoid wind noise.  3" diameter works well if the design
  122. can accept the resulting length.
  123.  
  124. One of your first tasks should be to go to menu #2 and run setup.  This
  125. will let you choose colors, video options, and a path for driver files.
  126. You would normally have a subdirectory for LOUDSP30.EXE, LOUDSP.SCR, and
  127. this document, then a subdirectory off of that for the xxxx.DRI files.
  128. The program is supplied configured for AUTO video detection, which usually
  129. is the best method.  If the program will run, you can go to menu #2 and
  130. use the configuration selection.  If the program will not run, you can
  131. edit the LOUDSP.SCR file with any ASCII editor.  Set the first line to the
  132. type of video you are using: "CGA", "HERC", etc.  That should allow you to
  133. get to the configuration area.
  134.  
  135. Here is the format for the SCR file:
  136.  
  137. "AUTO"                 > video detection mode
  138. 14                     > text color                (yellow)
  139. 1                      > text background color     (blue)
  140. 14                     > graph grid color          (yellow)
  141. 1                      > graph background color    (blue)
  142. 13                     > plot color                (light magenta)
  143. 2                      > plot resolution           (2 hertz)
  144. "C:\LOUDSP\DRIVERS\"   > path to find driver files
  145.  
  146. The colors are the usual set from 0 to 15: black blue green cyan red
  147. magenta brown white grey lightblue lightgreen lightcyan lightred
  148. lightmagenta yellow brightwhite.  Plot resolution will affect both the
  149. speed and smoothness off the graph.  If you have a math coprocessor, a
  150. value of 1 hertz is fine.  Without it, a value of 2 for VGA, or 5 for CGA
  151. will give better speed, without reducing accuracy significantly.  Do not
  152. include comments in the SCR file.
  153.  
  154. An important goal of this program was to have a very fast user interface.
  155. Most speaker design involves repeating the calculations many times, with
  156. very small changes in the input data.  You will notice that the program
  157. keeps default values, so you can step through each routine very rapidly.
  158. Just change what you need to, and use the <CR> key to accept the defaults.
  159. Yes/No questions can also be bypassed with any key other than "Y".  This
  160. lets you step very rapidly with the <CR> key or the space bar.
  161.  
  162. For serious errors, the program should produce an error message and a low
  163. beep, then continue execution after a few seconds.  Several error messages
  164. may result, but usually the program will come back to a menu in short
  165. order.  Most inputs have minimum and maximum limits on what is accepted,
  166. and will refuse data which is unreasonable.  Like anything, you may be
  167. able to break it, but a full crash should be a very rare event!
  168.  
  169. LOUDSP30 is very similar to it's earlier releases on the surface, however
  170. it is a major re-write in terms of code and program flow.  It is hoped
  171. that the improved consistency between screens, and improved video support
  172. will enhance your enjoyment of using it.  Some driver files have been
  173. included, but you should consult the latest manufacturers catalogs for
  174. current data.
  175.  
  176.                   *********************************
  177.  
  178. Here is some additional information on both the program, and on speaker
  179. design in general:
  180.  
  181. ---1---
  182.  
  183. Always run impedance curves of the drivers.  If they are not flat, (they
  184. never are!) then consider using simple networks to flatten them.  This
  185. should usually be done with the woofer in a two way system, and with both
  186. the woofer and midrange in a three way system.  Often a midrange will
  187. require two networks.  The first will cancel out the rise in impedance due
  188. to the inductance of the voice coil.  The second will cancel out the
  189. resonant peak at the low end.  REMEMBER: THE CROSSOVER WILL ONLY WORK
  190. PROPERLY IF THE SPEAKERS IMPEDANCE IS FLAT AROUND THE CROSSOVER FREQUENCY.
  191.  
  192. ---2---
  193.  
  194. Considering the above, it is usually wise to build a two way system if it
  195. can do the job, as the three way design is quite complicated if it is done
  196. right.  Consider an active crossover and separate power amps if the
  197. crossover design is getting out of hand!
  198.  
  199. ---3---
  200.  
  201. The traditional butterworth crossover formulas have fallen out of favor.
  202. They yield highly unpredictable results, which must then corrected by
  203. trial and error until the system sounds right.  Use the crossover designs
  204. from the Loudspeaker Design Cookbook, or from the 1985 issues of Speaker
  205. Builder Magazine.  The second order Linkwitz/Riley designs seem to produce
  206. the best results for the least complexity.  (That is the design used by
  207. LOUDSP30.)
  208.  
  209. ---4---
  210.  
  211. LOUDSP30 was written in PowerBASIC, a product of Spectra Publishing Corp.
  212. It is the evolution of Borland's TurboBASIC, written by Robert S. Zale.
  213. Its a great compiler, cheap, and with super manuals.  It produces small,
  214. FAST, programs.  It is almost fully compatible with brand "M".  Try it,
  215. you'll like it!
  216.  
  217. ---5---
  218.  
  219. The program will support a math coprocesser if one is present.  It will
  220. emulate one if not.  Error trapping is provided.  Whatever is current in
  221. the program is what is stored.  IT ALWAYS REMEMBERS THE LAST DESIGN
  222. PARAMETERS ENTERED IN EACH SECTION AND CARRIES THEM TO THE NEXT!!  (This
  223. is true of the major design sections, minor routines sometimes keep the
  224. values unchanged to avoid confusion.)
  225.  
  226. ---6---
  227.          
  228. The parameter section requires the use of test equipment to measure driver
  229. parameters.  If you do not have the background or equipment, you may be
  230. able to find a local technician to perform the measurements, or possibly a
  231. high school electronics lab.  Weem's book has a good section on
  232. exactly how to make the measurements.  If you are really serious, you should
  233. try to get your own signal generator and AC voltmeter.  Ask one of your ham
  234. radio friends when the next "hamfest" is.  Go to the flea market and look
  235. for working Hewlett-Packard audio frequency generators.  The early tube
  236. equipment is rarely more than $50-100, though may require some tubes and a
  237. tune up.  
  238.  
  239. ---7---
  240.  
  241. LOUDSP30 is now far smarter about your video system.  In AUTO mode, it
  242. will detect most Hercules, CGA, EGA, and VGA adaptors.  Unfortunately,
  243. there are many non-standard video configurations, and it is hard to design
  244. routines which can sort out every one.  If you have trouble, you can force
  245. a specific adaptor in the setup area.  At worst, use any ASCII editor to
  246. modify the first line of the SCR file to read: "HERC", "CGA", "EGA", or
  247. "VGA", as required.
  248.  
  249. The VGA graphs are done in mode 12, which is 640 x 480.  If you cannot
  250. support this, back down to EGA, which is mode 9, 640 x 350.  CGA is mode
  251. 2, 640 x 200, no pretty colors.  Note that many EGA cards have extended
  252. modes if used with multi-frequency monitors.  You may be able to run in
  253. VGA mode if this is the case.
  254.  
  255. Very little testing has been done on Hercules systems, mostly because
  256. almost no one uses them anymore.  Testing has been done with VGA boards,
  257. locked in the emulation mode.  The opening screen is active in VGA and EGA
  258. (and runs in 640 x 200 to allow page swapping), but is static in the other
  259. modes.  You can hit F or S to go faster or slower if you have the active
  260. opening screen.  There is no internal graph printing routine yet, but many
  261. screen dump utilities will do the job.  You may wish to load graphics.com,
  262. then set the program to CGA monochrome.  This gives a useable result, if
  263. not a work of art!
  264.  
  265. ---8---
  266.  
  267. There are a few environment variables which can affect the program.
  268. Oddball video hardware can sometimes be forced to work by using these.
  269. You will not often need them, but here is a list:
  270.          
  271.               SET 87=YES                SET 87=NO
  272.               SET CGASNOWCHK=YES        SET CGASNOWCHK=NO
  273.               SET HERC=YES              SET HERC=NO
  274.               SET VGA=YES               SET VGA=NO
  275.  
  276.  
  277. ---9---
  278.          
  279. This program is offered with no guarantees as to its suitability for any
  280. purpose.  The writer assumes no liability for any loss or damage resulting
  281. from its use, misuse, or failure to operate as described or assumed.
  282.  
  283. This program and source code are hereby released to the public domain.
  284. You may use this program for personal or commercial endeavors, ie: use as a
  285. development tool for commercial products is OK.  No fees are requested.
  286.  
  287.                       *****************************
  288.  
  289. Finally, please support quality shareware, when fees ARE requested.  You
  290. may not be aware of just how much time it takes, not only to develop an
  291. application program, but to test it on a large number of different
  292. machines, document it, and support it when questions arise.  Though not a
  293. large program, LOUDSP30 has several hundred hours of development and
  294. testing invested in it, yet it is stilll far from perfect.
  295.  
  296.  
  297. Trademarks:
  298.  
  299.                  PowerBASIC      Spectra Publishing 
  300.                  TurboBASIC      Borland International
  301.                  
  302. >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> end of file <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<
  303.