home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ ftp.pasteur.org/FAQ/ / ftp-pasteur-org-FAQ.zip / FAQ / car-audio / part3 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  2004-03-06  |  41.1 KB

  1. From: ianbjor@mobileaudio.com (Ian D. Bjorhovde)
  2. Newsgroups: rec.audio.car,rec.answers,news.answers,uk.rec.audio.car
  3. Subject: rec.audio.car FAQ (Part 3/5)
  4. Followup-To: rec.audio.car
  5. Date: Sat, 6 Mar 2004 06:54:22 +0000 (UTC)
  6. Lines: 978
  7. Sender: ianbjor@shimano.phx.dataproxy.com
  8. Approved: news-answers-request@mit.edu
  9. Distribution: world
  10. Expires: 06 Apr 2004 05:00:00 GMT
  11. Message-ID: <c2bsiu$263$1@shimano.phx.dataproxy.com>
  12. Reply-To: ianbjor@mobileaudio.com (Ian D. Bjorhovde)
  13. Summary: This article describes the answers to the frequently asked questions in the rec.audio.car newsgroup. This article is posted once per month.
  14. NNTP-Posting-Host: 66.218.240.96
  15. X-Trace: corp.newsgroups.com 1078556062 66.218.240.96 (6 Mar 2004 00:54:22 -0600)
  16. X-Comments: This message was posted through <A href
  17. X-Comments2: IMPORTANT: Newsfeed.com does not condone,
  18. X-Report: Please report illegal or inappropriate use to
  19. X-Comments3: <A href ="http://www.newsgroups.com">Visit
  20. Organization: Newsfeeds.com http://www.newsfeeds.com 100,000+ UNCENSORED Newsgroups.
  21. Path: senator-bedfellow.mit.edu!bloom-beacon.mit.edu!ra.nrl.navy.mil!chiapp19.algx.com!allegiance!news-out2.newsfeeds.com!local!corp.newsgroups.com!shimano.phx.dataproxy.com!not-for-mail
  22. Xref: senator-bedfellow.mit.edu rec.audio.car:627095 rec.answers:85739 news.answers:267536 uk.rec.audio.car:48830
  23.  
  24. Archive-name: car-audio/part3
  25. Rec-audio-car-archive-name: FAQ/part3
  26. Version: 4.54
  27. Last-modified: 05 March 2004
  28.  
  29. 4      Subwoofers
  30. *****************
  31.  
  32. This section describes some elements necessary for understanding
  33. subwoofers - how they operate, how to build proper enclosures, how to
  34. pick the right driver for you, and how to have a computer do some of
  35. the work for you.
  36.  
  37.  
  38. 4.1    What are "Thiele/Small parameters?" [CD, RDP]
  39. ====================================================
  40.  
  41. These are a group of parameters outlined by A. N. Thiele, and later R.
  42. H. Small, which can completely describe the electrical and mechanical
  43. characteristics of a mid and low frequency driver operating in its
  44. pistonic region.  These parameters are crucial for designing a quality
  45. subwoofer enclosure, be it for reference quality reproduction or for
  46. booming.
  47.  
  48. `Fs'
  49.      Driver free air resonance, in Hz.  This is the point at which
  50.      driver impedance is maximum.
  51.  
  52. `Fc'
  53.      System resonance (usually for sealed box systems), in Hz
  54.  
  55. `Fb'
  56.      Enclosure resonance (usually for reflex systems), in Hz
  57.  
  58. `F3'
  59.      -3 dB cutoff frequency, in Hz
  60.  
  61. `Vas'
  62.      "Equivalent volume of compliance", this is a volume of air whose
  63.      compliance is the same as a driver's acoustical compliance Cms
  64.      (q.v.), in cubic meters
  65.  
  66. `D'
  67.      Effective diameter of driver, in meters
  68.  
  69. `Sd'
  70.      Effective piston radiating area of driver in square meters
  71.  
  72. `Xmax'
  73.      Maximum peak linear excursion of driver, in meters
  74.  
  75. `Vd'
  76.      Maximum linear volume of displacement of the driver (product of Sd
  77.      times Xmax), in cubic meters.
  78.  
  79. `Re'
  80.      Driver DC resistance (voice coil, mainly), in ohms
  81.  
  82. `Rg'
  83.      Amplifier source resistance (includes leads, crossover, etc.), in
  84.      ohms
  85.  
  86. `Qms'
  87.      The driver's Q at resonance (Fs), due to mechanical losses;
  88.      dimensionless
  89.  
  90. `Qes'
  91.      The driver's Q at resonance (Fs), due to electrical losses;
  92.      dimensionless
  93.  
  94. `Qts'
  95.      The driver's Q at resonance (Fs), due to all losses; dimensionless
  96.  
  97. `Qmc'
  98.      The system's Q at resonance (Fc), due to mechanical losses;
  99.      dimensionless
  100.  
  101. `Qec'
  102.      The system's Q at resonance (Fc), due to electrical losses;
  103.      dimensionless
  104.  
  105. `Qtc'
  106.      The system's Q at resonance (Fc), due to all losses; dimensionless
  107.  
  108. `Ql'
  109.      The system's Q at Fb, due to leakage losses; dimensionless
  110.  
  111. `Qa'
  112.      The system's Q at Fb, due to absorption losses; dimensionless
  113.  
  114. `Qp'
  115.      The system's Q at Fb, due to port losses (turbulence, viscosity,
  116.      etc.); dimensionless
  117.  
  118. `n0'
  119.      The reference efficiency of the system (eta sub 0) dimensionless,
  120.      usually expressed as a percentage
  121.  
  122. `Cms'
  123.      The driver's mechanical compliance (reciprocal of stiffness), in
  124.      m/N
  125.  
  126. `Mms'
  127.      The driver's effective mechanical mass (including air load), in kg
  128.  
  129. `Rms'
  130.      The driver's mechanical losses, in kg/s
  131.  
  132. `Cas'
  133.      Acoustical equivalent of Cms
  134.  
  135. `Mas'
  136.      Acoustical equivalent of Mms
  137.  
  138. `Ras'
  139.      Acoustical equivalent of Rms
  140.  
  141. `Cmes'
  142.      The electrical capacitive equivalent of Mms, in farads
  143.  
  144. `Lces'
  145.      The electrical inductive equivalent of Cms, in henries
  146.  
  147. `Res'
  148.      The electrical resistive equivalent of Rms, in ohms
  149.  
  150. `B'
  151.      Magnetic flux density in gap, in Tesla
  152.  
  153. `l'
  154.      Length of wire immersed in magnetic field, in meters
  155.  
  156. `Bl'
  157.      Electro-magnetic force factor, can be expressed in Tesla-meters or,
  158.      preferably, in meters/Newton
  159.  
  160. `Pa'
  161.      Acoustical power
  162.  
  163. `Pe'
  164.      Electrical power
  165.  
  166. `c'
  167.      Propagation velocity of sound at STP, approx. 342 m/s
  168.  
  169. `p'
  170.      Density of air at STP 1.18 kg/m^3 (rho)
  171.  
  172.  
  173. 4.2    How does speaker sensitivity affect real world SPL? Will a higher
  174.        sensitivity give me a larger SPL? [MS]                      
  175. ========================================================================
  176.  
  177. When it comes to mids and highs, efficiency (sensitivity) is a fairly
  178. good indicator of output differences at the same power level.  When it
  179. comes to subwoofer performance, the driver's sensitivity is irrelevant
  180. unless you are also specifying a box volume.
  181.  
  182. An efficient sub requires a larger box to achieve equivalent extension
  183. to a less efficient sub.  In a small box, the less efficient sub will
  184. actually be LOUDER at low frequencies at the SAME POWER as the more
  185. efficient sub.
  186.  
  187. Linear excursion is a very good indicator of ultimate output capability
  188. (given sufficient power to drive the speaker to that point.)  To make
  189. sound you must move air; therefore, the more air you move, the more
  190. sound you make. When comparing two speakers of equal surface area, the
  191. one with greater excursion capability will play louder given sufficient
  192. power.
  193.  
  194.  
  195. 4.3    What are the enclosure types available? [JLD, JG]
  196. ========================================================
  197.  
  198. Only the order of the enclosure itself is shown here.  The addition of
  199. a crossover network increases the order of the system by the order of
  200. the crossover.  Example:  If a First-Order, 6dB/Oct.  crossover (single
  201. inductor in series with the speaker) is used with a Fourth Order
  202. enclosure, the total system is a fifth order.  Note:  Air volumes and
  203. ratios shown here may not be to scale.  This is designed to provide
  204. order information only.
  205.  
  206.                             First Order
  207.                             Infinite-Baffle or Free-Air
  208.      
  209.                                     |
  210.                                     |
  211.                                    /
  212.                                   /
  213.                                 ||
  214.                                 ||
  215.                                   \
  216.                                    \
  217.                                     |
  218.                                     |
  219.      
  220.      
  221.       Second Order                        Second Order
  222.       Acoustic- or Air-Suspension         Isobaric* Acoustic-Suspension
  223.       or Sealed                           (Compound Loaded)
  224.        _______________________             _______________________
  225.       |                       |           |                  _____|
  226.       |                      /            |                 /    /
  227.       |                     /             |                /    /
  228.       |                   ||              |              ||   ||
  229.       |                   ||              |              ||   ||
  230.       |                     \             |                \    \
  231.       |                      \            |                 \____\
  232.       |_______________________|           |_______________________|
  233.      
  234.      
  235.       Fourth Order            Fourth Order            Fourth Order
  236.       Bass-Reflex or          Passive Radiator        Isobaric*
  237.       Vented or Ported        Bass-Reflex             Bass-Reflex
  238.        _______________         _______________         _______________
  239.       |               |       |               |       |          ____ |
  240.       |              /        |              /        |         /    /
  241.       |             /         |             /         |        /    /
  242.       |           ||          |           ||          |      ||   ||
  243.       |           ||          |           ||          |      ||   ||
  244.       |             \         |             \         |        \    \
  245.       |              \        |              \        |         \____\
  246.       |               |       |               |       |               |
  247.       |               |       |              /        |               |
  248.       |               |       |             /         |               |
  249.       |           ____|       |            |          |           ____|
  250.       |                       |            |          |
  251.       |           ____        |             \         |           ____
  252.       |               |       |              \        |               |
  253.       |_______________|       |_______________|       |_______________|
  254.      
  255.      
  256.       Fourth Order                    Fourth Order
  257.       Single-Reflex Bandpass          Isobaric* Single-Reflex Bandpass
  258.        _________________    ____      _______________________    ____
  259.       |         |       |  |    |    |               |       |  |    |
  260.       |        /        |  |    |    |              / \      |  |    |
  261.       |       /                 |    |             /   \             |
  262.       |     ||                  |    |           ||     ||           |
  263.       |     ||                  |    |           ||     ||           |
  264.       |       \                 |    |             \   /             |
  265.       |        \                |    |              \ /              |
  266.       |_________|_______________|    |_______________|_______________|
  267.      
  268.      
  269.       Fourth Order                      Fourth Order
  270.       Three Chamber                     Three Chamber Isobaric*
  271.       Single-Reflex Bandpass            Single-Reflex Bandpass
  272.        ____________   ____________      ______________   ______________
  273.       |      |     | |     |      |    |       |      | |      |       |
  274.       |     /      | |      \     |    |      / \     | |     / \      |
  275.       |    /                 \    |    |     /   \           /   \     |
  276.       |  ||                   ||  |    |   ||     ||       ||     ||   |
  277.       |  ||                   ||  |    |   ||     ||       ||     ||   |
  278.       |    \                 /    |    |     \   /           \   /     |
  279.       |     \               /     |    |      \ /             \ /      |
  280.       |______|_____________|______|    |_______|_______________|_______|
  281.      
  282.      
  283.       Fifth Order = Fourth Order Enclosure + First Order Crossover
  284.                   = Third Order Enclosure + Second Order Crossover, etc.
  285.      
  286.      
  287.       Sixth Order                        Sixth Order
  288.       Dual-Reflex Bandpass               Isobaric* Dual-Reflex Bandpass
  289.        ____    _____________    ____      ____    ____________    ____
  290.       |    |  |       |     |  |    |    |    |  |      |     |  |    |
  291.       |    |  |      /      |  |    |    |    |  |     / \    |  |    |
  292.       |    |  |     /               |    |    |  |    /   \           |
  293.       |           ||                |    |          ||     ||         |
  294.       |           ||                |    |          ||     ||         |
  295.       |             \               |    |            \   /           |
  296.       |              \              |    |             \ /            |
  297.       |_______________|_____________|    |______________|_____________|
  298.      
  299.       Sixth Order
  300.       Three Chamber                        Quasi-Sixth Order
  301.       Dual-Reflex Bandpass                 Series-Tuned Bandpass
  302.        _    _________   _________    _      _________________    ____
  303.       | |  |   |     | |     |   |  | |    |           |     |  |    |
  304.       | |  |  /      | |      \  |  | |    |          /      |  |    |
  305.       |      /                 \      |    |         /               |
  306.       |    ||                   ||    |    |       ||                |
  307.       |    ||                   ||    |    |       ||                |
  308.       |      \                 /      |    |         \               |
  309.       |       \               /       |    |          \              |
  310.       |________|_____________|________|    |       ____|             |
  311.                                            |                         |
  312.                                            |       ____              |
  313.                                            |           |             |
  314.                                            |___________|_____________|
  315.      
  316.      
  317.       Seventh Order = Sixth Order Enclosure + First Order Crossover, etc.
  318.      
  319.       Quasi-Eighth Order
  320.       Series-Tuned Dual-Reflex          Eighth Order
  321.       Bandpass                          Triple-Reflex Bandpass
  322.        _    _______________    _         ____________    _____________
  323.       | |  |        |      |  | |       |            |  |             |
  324.       | |  |       /       |  | |       |            |  |             |
  325.       |           /             |       |                             |
  326.       |         ||              |       |                             |
  327.       |         ||              |       |                             |
  328.       |           \             |       |____    _____________    ____|
  329.       |            \            |       |    |  |      |      |  |    |
  330.       |         ____|           |       |    |  |     /       |  |    |
  331.       |                         |       |            /                |
  332.       |         ____            |       |          ||                 |
  333.       |_____________|___________|       |          ||                 |
  334.                                         |            \                |
  335.                                         |             \               |
  336.                                         |______________|______________|
  337.      
  338.      
  339.       * Isobaric or Coupled Pair (Iso-group) Variations:
  340.      
  341.       A variety of configurations may be used in the isobaric loading
  342.       of any order enclosure. Physical and acoustic restrictions may
  343.       make one loading configuration preferable to another in a
  344.       particular enclosure.
  345.      
  346.       Composite or Push-Pull                  Compound or Piggy-Back
  347.       or Face-to-Face Loading                 or Tunnel Loading
  348.        _________________                 ___________________________
  349.       |                 |               |                       ____|
  350.       |                / \              |                      /   /
  351.       |               /   \             |                     /   /
  352.       |         >>> ||     || >>>       |               >>> ||  || >>>
  353.       |         >>> ||     || >>>       |               >>> ||  || >>>
  354.       |               \   /             |                     \   \
  355.       |                \ /              |                      \___\
  356.       |_________________|               |___________________________|
  357.      
  358.       Back-to-Back Loading                    Planar Loading
  359.        _________________________         ___________________________
  360.       |                _________|       |                        |  |
  361.       |                \       /        |                       /   |
  362.       |                 \     /         |                      /    |
  363.       |              >>> || || >>>      |                    || >>> |
  364.       |              >>> || || >>>      |                    || >>> |
  365.       |                 /     \         |                      \    |
  366.       |                /_______\        |                       \   |
  367.       |_________________________|       |________________________|  |
  368.                                                                  |  |
  369.                                                                 /   |
  370.                                                                /    |
  371.                                                              || <<< |
  372.                                                              || <<< |
  373.                                                                \    |
  374.       >>> indicates direction of                                \   |
  375.       >>> simultaneous cone movement.                            |__|
  376.  
  377.  
  378. 4.4    Which enclosure type is right for me? [IDB, DK]
  379. ======================================================
  380.  
  381. This answer is not designed to tell you exactly what kind of enclosure
  382. to build, but rather to give an idea of the advantages and
  383. disadvantages to the simple configurations (Infinite baffle [1st
  384. order], Sealed [2nd order], Ported [4th order] and basic bandpass).
  385. Building and designing more complicated systems (order > 4) is not for
  386. the light at heart.
  387.  
  388.  
  389. 4.4.1  Infinite Baffle ("free-air")
  390. -----------------------------------
  391.  
  392.    *    Advantages...
  393.         -       No box necessary!
  394.  
  395.         -       This means it's usually cheaper to design and implement
  396.           in your system
  397.  
  398.    *    Disadvantages...
  399.         -       Requires that a good seal be obtained between front and
  400.           rear of driver.  In a car, this can be quite difficult and
  401.           may require the installer to remove trim panels to plug any
  402.           holes that would let energy "bleed through".
  403.  
  404.         -       The responsibility for damping cone motion rests solely
  405.           on the driver's suspension.  As fatigue sets in, this becomes
  406.           a critical issue in infinite baffle set-ups.
  407.  
  408.         -       Less efficient in the sub-bass region than above
  409.           mentioned enclosures.
  410.  
  411.         -       Potentially more expensive drivers than good boxable
  412.           woofer - The suspension must be extremely hearty and
  413.           long-lasting to withstand high power applications.
  414.  
  415.  
  416. 4.4.2  Sealed Box
  417. -----------------
  418.  
  419.    *    Advantages...
  420.         -       Small enclosure volumes
  421.  
  422.         -       Shallow (12 dB/Octave) roll off on low end
  423.  
  424.         -       Excellent power handling at extremely low frequencies
  425.  
  426.         -       Excellent transient response/ group delay
  427.           characteristics
  428.  
  429.         -       Easy to build and design
  430.  
  431.         -       Forgiving of design and construction errors
  432.  
  433.    *    Disadvantages...
  434.         -       Not particularly efficient
  435.  
  436.         -       Marginal power handling in upper bass frequencies
  437.  
  438.         -       Increased distortion in upper bass over ported design
  439.  
  440.         -       When using high power and small box, magnet structure
  441.           is not in an ideal cooling environment
  442.  
  443.  
  444. 4.4.3  Ported Box
  445. -----------------
  446.  
  447.    *    Advantages...
  448.         -       3-4 dB more efficient overall than sealed design
  449.  
  450.         -       Handles upper bass frequencies better with less
  451.           distortion
  452.  
  453.         -       Magnet is in good cooling environment
  454.  
  455.         -       When properly designed, a ported box will slaughter a
  456.           sealed in terms of low frequency extension
  457.  
  458.    *    Disadvantages...
  459.         -       Size (not so critical outside the mobile environment)
  460.  
  461.         -       Woofer unloads below Fb
  462.  
  463.         -       More difficult to design/ can result in boomy, nasty
  464.           sounding bass if misaligned
  465.  
  466.  
  467. 4.4.4  Bandpass Box
  468. -------------------
  469.  
  470.    *    Advantages...
  471.         -       When properly designed and implemented, can provide
  472.           superior LF extension and efficiency.
  473.  
  474.         -       Cone motion is controlled more and therefore mechanical
  475.           power handling is increased.
  476.  
  477.         -       Cones are physically protected from contents of trunk
  478.           flying around.
  479.  
  480.         -       Output is easily channeled directly into the interior
  481.           of sedans.
  482.  
  483.    *    Disadvantages...
  484.         -       Difficult to build (not recommended for newbies), and
  485.           very sensitive to misalignment due to calculation or
  486.           construction errors.
  487.  
  488.         -       Their characteristic filtering often masks any
  489.           distortion that occurs as a result of amplifier clipping or
  490.           overexcursion and thus will give the user no warning that the
  491.           driver is over-stressed and about to fail.
  492.  
  493.         -       Need substantial mid-bass reinforcement to make up for
  494.           narrow bandwidths in efficient alignments.
  495.  
  496.         -       Transient response is largely dependent upon the
  497.           alignment chosen....wider bandwidths will result in sloppier
  498.           performance, narrower bandwidths (and thus higher effiencies)
  499.           result in better transient performance.
  500.  
  501.         -       They can oft times be quite large.
  502.  
  503.  
  504. 4.5    How do I build an enclosure? [AO]
  505. ========================================
  506.  
  507. These instructions are for building a first order (sealed) subwoofer
  508. enclosure.  Building ported or bandpass boxes is more difficult, and
  509. those designs are less forgiving of mistakes.  These instructions apply
  510. for all box designs, but be sure of the measurements before you make
  511. your cut.  Building your own enclosure can save you a lot of money, but
  512. only if you don't need to buy all of your materials twice because of
  513. mistakes!
  514.  
  515. You will need:
  516.  
  517. *Wood*
  518.      I only use MDF (see Section 4.6), but others have reported
  519.      success using other hardwoods like birch and oak. Do not use
  520.      plywood - it's far to flexible and porous.  Use a minimum of 3/4"
  521.      wood - flexing sub enclosures lose precious energy!
  522.  
  523. *Screws*
  524.      For one inch wood use #8 2 inch wood screws. For 3/4 inch wood use
  525.      #8 1 3/4 inch screws.  Double grip Drywall screws also work well.
  526.  
  527. *Adhesive*
  528.      I use "Liquid Nails" which comes in a caulk tube or a bucket, but
  529.      any paste type of adhesive will work.  Spray adhesives will not
  530.      work.
  531.  
  532. *Silicone sealant*
  533.      White, brown, clear, caulk tube, or squeeze bottle, it doesn't
  534.      matter.  Make sure you don't get silicone lubricant (which comes
  535.      in a spray can)!
  536.  
  537. *Terminals/Terminal Cup*
  538.      To allow easy connections from your amp.
  539.  
  540. Besides these materials you will need several tools:
  541.  
  542. *Table saw or radial arm saw*
  543.      I use a radial arm saw, just because it's a little easier and
  544.      accurate, but a table saw will work also.  You can use a circular
  545.      saw, but be very careful to make your cuts straight.
  546.  
  547. *Jig saw*
  548.      For cutting your speaker hole.
  549.  
  550. *Drill*
  551.      You will also need a 1/8" drill bit, a screwdriver bit, and a
  552.      countersinking bit.
  553.  
  554. *Pencil*
  555.      To mark your cuts, make notes, etc.
  556.  
  557. *Measuring tape*
  558.  
  559. *Safety Goggles*
  560.  
  561. *Face Mask*
  562.      Breathing MDF dust has not been proven to cause health-related
  563.      problems, but hang around with with a few installers at your local
  564.      shop for an afternoon and you'll see why you need a face mask. :-)
  565.  
  566. Start by marking the cuts you need to make on your wood.  Double check
  567. your math, and your measurements.
  568.  
  569. Use the table or radial arm saw to cut your wood.  When you're done you
  570. should have six pieces of wood which fit together tightly to form a box.
  571.  
  572. At this point you will need to trace the cut out for your subwoofer onto
  573. the front of the box. Remember that if you have a 10 inch subwoofer you
  574. do NOT want a 10 inch cutout. The 10 inch measurement is from the
  575. outside of the mounting ring. The actual cutout diameter should be with
  576. your instructions.  Transfer the proper sized circle onto the sub box
  577. and cut it out with the jig saw.  If you have trouble starting cuts with
  578. a jig saw, drill a 1/2" hole in the wood inside the circle.  You can
  579. drop your blade into the hole and then cut out to the edge of the circle
  580. and around.
  581.  
  582. After you have cut out your mounting hole you will need to cut out a
  583. square on one of the sides for your terminal cup. Transfer the proper
  584. size rectangle onto the wood and cut it out with the jig saw.
  585.  
  586. Now you are ready to start assembling the enclosure.  Choose one of the
  587. ends, and one of the sides.  Apply a bead of adhesive along the edge of
  588. the end piece.  Affix it to the edge of the bottom piece. Flip it over
  589. (have a friend hold the other end and hold the end in place,) and screw
  590. the edge to the end. Use one screw at each corner and then one more
  591. screw about every 8 inches.  Drill a pilot hole with your 1/8" drill
  592. bit, then drill a countersink with your countersinking bit.  Finally,
  593. drive the screw in.  Make sure that you don't strip the hole.
  594.  
  595. Repeat the above procedure with the other end. You should now have the
  596. two ends connected to one side. Affix the other three sides the same
  597. way.
  598.  
  599. Finally, you'll want to seal the insides of the box with silicone. Apply
  600. a bead of silicone across all the inside edges and around the terminal
  601. strip.
  602.  
  603. Allow the box to dry over night and then place your speaker into the
  604. hole.  Screw it down and you're done!
  605.  
  606.  
  607. 4.6    MDF for Dummies [IDB]
  608. ============================
  609.  
  610. Since MDF (Medium Density Fiberboard) is used so frequently in building
  611. subwoofer enclosures and other projects, this section provides some more
  612. detailed information.
  613.  
  614.  
  615. 4.6.1  What is MDF? [PS]
  616. ------------------------
  617.  
  618. MDF (Medium Density Fiberboard) is a hardboard product comprised of hot
  619. compressed wood fibers glued together. The color of this material can
  620. vary from light to dark brown depending on the brand of manufacturer.
  621. Particle Board or Flakeboard consist mostly of recycled wood chips.  The
  622. size of the wood chips used varies which means that the coarser the wood
  623. chips reduces the structural density of the material.
  624.  
  625.  
  626. 4.6.2  Where can I get MDF? [PS]
  627. --------------------------------
  628.  
  629. Wholesale distributors of lumber products.  Home Improvement Centers,
  630. such as Home Depot or Home Base, and Lumber Yards may or may not stock
  631. MDF products, but they will be able to order it for you.  Contact
  632. woodworking or cabinet making shops in your area, ask them where to get
  633. it or if it may be possible to buy the material from their business.
  634.  
  635.  
  636. 4.6.3  What type of saw blade works best when cutting MDF? [PS]
  637. ---------------------------------------------------------------
  638.  
  639. If you're using a circular saw, a good 40 tooth carbide tipped blade
  640. works best.  If you're using a table saw, a 50/60 tooth carbide tipped
  641. combination or ripping blade will provide smooth cuts.
  642.  
  643.  
  644. 4.6.4  What type of router bits work well with MDF? [PS]
  645. --------------------------------------------------------
  646.  
  647. As far as router bits go, use only two flute carbide bits and make
  648. several passes as opposed to one single pass. If possible, trace the
  649. outline of what you intend to router and remove the majority of the
  650. material with a jigsaw which will reduce the amount of material being
  651. removed and will put less strain on the router as well, not to mention,
  652. this will all reduce the amount of MDF dust.
  653.  
  654.  
  655. 4.7    What driver should I use?
  656. ================================
  657.  
  658.  
  659. 4.8    Is there any computer software available to help me choose an
  660.        enclosure and a driver? [JSC, MH, DK]                       
  661. ====================================================================
  662.  
  663. Various enclosure design software is available via ftp from
  664.  
  665.      <ftp://ftp.uu.net/usenet/rec.audio.high-end/Software/>.
  666.  
  667. The most popular program there is Perfect Box, which is in the file
  668. `perf.uu' (or `perf.zip').
  669.  
  670. Note that NO program can tell you what enclosure is best for YOUR car!
  671. The program does not take into consideration your space limitations,
  672. the type of car you drive, the type and number of mid-bass drivers you
  673. use, your musical preferences and the goals you have for your system.
  674. Many people follow (blindly) what a computer program says is "optimal,"
  675. and end up unhappy with the results.  Therefore, it is always a good
  676. idea to discuss a design you think looks good with a qualified
  677. installer or (even better) with the manufacturer.
  678.  
  679. For an overview of many programs and devices available for enclosure
  680. design, obtain the file `sahfsd01.doc' at the ftp.uu.net archive.  The
  681. filename stands for "Software and Hardware for Speaker Design", and was
  682. added to the archive in June 1994 by an anonymous contributor.
  683.  
  684.  
  685. 4.9    What is an "aperiodic membrane?" [CD, DK]
  686. ================================================
  687.  
  688. An "aperiodic membrane" is one part of a type of subwoofer enclosure.
  689. It is an air-permeable sheet which has frequency-dependent acoustical
  690. resistance properties.  The original design goes back to Naim, for use
  691. in home systems, but has been applied by several individuals and
  692. companies in car audio.
  693.  
  694. The completed system will be aperiodic, which means it will prove to be
  695. over-damped with a Q  well below 0.7.  In contrast, the most commonly
  696. used sealed enclosures have Qtc's in the range of 0.8 to 1.1 which are
  697. considered, by definition, to be underdamped.  When improperly used, a
  698. high-Q system may have poor transient response, nasty peaks in
  699. frequency response, and high rates of roll-off.  Aperiodic systems will
  700. feature excellent Aperiodic systems are characterized by better
  701. transient response, flatter frequency response and somewhat extended
  702. low frequency response.
  703.  
  704. Another benefit of the system is that you can pretty much choose
  705. whichever driver you'd like to use, as long as they are big.  The
  706. Thiele/Small parameters (which would normally determine what kind of
  707. box would be used) are taken into consideration by the membrane
  708. designers so that the response is extended and overdamped, regardless
  709. of the characteristics of the driver.
  710.  
  711. Physically, the aperiodic membrane isn't for every car.  It requires
  712. sealing the trunk from the passenger compartment in an air-tight
  713. manner, as well as sealing the trunk from the outside for best results.
  714. The drivers are then mounted into the baffle between the passenger
  715. compartment and the trunk, as would be standard in an
  716. infinite-baffle/free-air set-up.  The aperiodic membrane is then placed
  717. either in front of the driver or behind the driver, depending on the
  718. type.  When mounting behind the driver, the membrane is used as the
  719. rear-wall of a very small box which the driver sits in (as in Richard
  720. Clark's infamous Buick Grand National).  So, in short, it's not
  721. suitable for trucks, jeeps, R/V's, or hatchbacks.
  722.  
  723. You should probably only get an aperiodic membrane if you've got money
  724. to burn, lots of amplifier power, some big subs, a sedan, a desire for
  725. trunk space, and no wish to boom.  If your tastes lean towards
  726. bass-heavy booming, as opposed to well-recorded acoustic instruments,
  727. you're not going to be pleased with the result.
  728.  
  729.  
  730. 4.10   Can I use my subs in the winter? [MS]
  731. ============================================
  732.  
  733. The following applies to all speakers in extremely cold conditions, but
  734. the question most often occurs in reference to subwoofers.
  735.  
  736. The suspension of the speakers will stiffen considerably at very cold
  737. temperatures (lower than 30 degrees F).  So will certain cone materials
  738. which may become more brittle.
  739.  
  740. If a very cold speaker is played very hard there is a small potential
  741. for damage because more stress is placed on the cone's neck.  The
  742. likelihood of damage is minimal for well-constructed and well-designed
  743. automotive speakers, however.
  744.  
  745. Thermally, the danger is minimal because the ambient temperature and
  746. the coil temperature are so low that it is highly unlikely that a coil
  747. will overheat and burn, despite limited movement and ventilation.
  748.  
  749. At temperatures between +20 degrees F and 0 degrees F, it is a good idea
  750. to play the system at a moderate level until the car's heater has warmed
  751. the vehicle interior.  As the speakers warm up, they will play louder
  752. and lower signifying that their suspensions are warming up and returning
  753. to nominal compliance.
  754.  
  755. If the temperature is extremely cold (less than 0 degrees F), you should
  756. avoid playing the system at all until the vehicle interior is warm.
  757. This is to avoid stress fractures in the surround material (especially
  758. with rubber surrounds).
  759.  
  760.  
  761. 4.11   How can I carpet my enclosure? [AO]
  762. ==========================================
  763.  
  764. What you will need:
  765.  
  766.    * Adhesive (3M Super 77 or Super 90 is excellent.)
  767.  
  768.    * Carpet.
  769.  
  770.    * A good sharp pair of scissors.
  771.  
  772.    * A razor sharp utility knife. Buy a BOX of blades, they go dull
  773.      fast.
  774.  
  775.    * Solvent to clean up excess adhesive.
  776.  
  777. Before you start, find a large, clean, flat surface on which to set the
  778. box as you carpet it. Start by unrolling the carpet onto the surface,
  779. smoothing it out so that its flat, and setting the box on top of it
  780. edgewise.  Also, make sure that you remove the speaker, any ports and
  781. terminal cups from the box.
  782.  
  783. The instructions on how to carpet the box are as follows:
  784.  
  785.   1. Place the box such that it is centered on the carpet lengthwise,
  786.      and one edge of the box is about one inch from the edge of the
  787.      carpet.
  788.  
  789.   2. Roll the box back so that the side of the box that was previously
  790.      done faces forward, and the carpet beneath it is exposed. Coat
  791.      both the box and carpet with adhesive, but do NOT apply the carpet
  792.      to the box - the adhesive needs a few minutes to set up (follow
  793.      the instructions from your adhesive to find out how long you
  794.      should wait).
  795.  
  796.   3. After the adhesive has set up, roll the box back into position.
  797.      Wait a few more minutes for the adhesive to bond.
  798.  
  799.   4. Now coat the side of the box adjacent to the remaining carpet (the
  800.      side facing backwards) and the carpet next to it with adhesive,
  801.      let the adhesive set up, and roll the side you just coated onto
  802.      the coated carpet.  Repeat this until three sides of the box are
  803.      carpeted.
  804.  
  805.   5. Before carpeting the next side, the 1 inch of carpet sticking over
  806.      the edge must be removed. To do this, rotate the box so that the
  807.      first side that was carpeted is up. Pull the carpet sticking over
  808.      the edge down towards the uncarpeted edge and cut it off with the
  809.      knife, flush with the uncarpeted side of the box. You will have to
  810.      run the knife nearly parallel to the uncarpeted side to get a
  811.      perfect cut.
  812.  
  813.   6. This done, spray the remaining side and carpet, and roll the box
  814.      onto it. Shear off the remaining carpet sticking out from all
  815.      edges with the scissors leaving a 1 inch border everywhere.
  816.  
  817.   7. Clean up the ends of the box so that the carpet is flush with the
  818.      sides of the box as in step 4.
  819.  
  820.   8. Next cut off the remaining 1 inch flap of carpet (located at the
  821.      point where you began carpeting). This is the tricky part, as you
  822.      don't want to be able to see this seam. Again, pull the flap down
  823.      over the edge of the box, but this time cut it at roughly a 45
  824.      degree angle. If you are successful you shouldn't be able to see
  825.      the wood under the seam, but will probably see the white of the
  826.      adhesive and the back of the carpet.
  827.  
  828.   9. Soak some of the solvent onto a rag and use this to scrub the edge
  829.      you just cut off. It should dissolve the adhesive and the carpet
  830.      backing somewhat, causing the carpet on the edge to become fuzzy.
  831.      Keep scrubbing the edge until you can no longer see the seam.
  832.  
  833.  10. Now carpet the ends of the box. Cut two pieces of carpet slightly
  834.      larger than the ends of the box and lay one of them flat on the
  835.      surface. Spray the carpet and one end of the box with adhesive,
  836.      and set the end of the box on the carpet, so the box stands on end.
  837.  
  838.  11. After the adhesive has dried sufficiently cut off the remaining
  839.      border of the carpet as in 7 and 8.
  840.  
  841.  12. Repeat step 9 and 10 for the other end of the box.
  842.  
  843. Congratulations! You've just carpeted your box!
  844.  
  845.  
  846. 4.12   Are large magnets always better than small magnets? [ST]
  847. ===============================================================
  848.  
  849. Magnet *size* is meaningless!
  850.  
  851. Every speaker will have an optimal BL ((see Section 4.1),) product,
  852. the field strength in the air gap multiplied by the length of the voice
  853. coil wire in the field.
  854.  
  855. If the BL product is too low, the speaker is electrically not very well
  856. damped (which will result in a woofer with a high Qts). A bump in
  857. frequency response and a level drop in midband efficiency may be the
  858. result.  If the BL product is too high, the speaker is electrically
  859. overdamped (Low Qts woofer). A very high midband efficiency, but the
  860. driver starts to roll of early.
  861.  
  862. An high BL product can be achieved in a number of ways: increase field
  863. strength; or increase wire length in magnetic gap.
  864.  
  865. The increase in field strength is limited; so some manufacturers use
  866. very thin wire for the voice coil, as such they can achieve a high BL
  867. product with a low field strength (cheap magnet). Or they use an 8 layer
  868. voice coil... needless to say that electrical power handling will
  869. decrease enormously.
  870.  
  871. Long stroke woofers, having only a part of the voice coil in the air
  872. gap, need a very high field strength to achieve a high BL product. Often
  873. this means a big magnet as well...
  874.  
  875. Use magnet size as an indication, but as nothing more than that.
  876.  
  877.  
  878. 4.13   I know the box volume required for my subwoofer, but what are
  879.        the best dimensions for my enclosure? [IDB]                 
  880. ====================================================================
  881.  
  882. The specific dimensions of a subwoofer enclosure aren't really
  883. important.  Once you know the appropriate volume of the box, and you
  884. know where in your car you want to install it, you will have some idea
  885. of the restrictions in the dimensions.  For example, if the distance
  886. between the floor of your trunk and the bottom of the rear deck is 16",
  887. then you probably shouldn't make your box any taller than 16".
  888. Likewise, if width of the trunk (between the wheel wells is 38", then
  889. you've got that much space to work with.
  890.  
  891. You can also infer some other information about your box, from the
  892. speaker specifications (for a PPI PC10):
  893.  
  894.           Mounting Depth:         4.5625"
  895.           Speaker Displacement:   .032 ft^3
  896.  
  897. Here is an ASCII drawing of a subwoofer enclosure to help illustrate a
  898. few things:
  899.  
  900.  
  901.            |--- L ---|
  902.            __________     ___
  903.           /         /|     |
  904.          /     +   / |     |         + = Center of speaker
  905.         / x       /  |     D         x = center of port
  906.        /_________/   |     |
  907.        |         |   |    _|_        W = Width of box
  908.        |         |  /     /          L = Length of box
  909.        |         | /     W           D = Depth of box
  910.        |_________|/    _/_
  911.  
  912. Because of the speaker's mounting depth, you know that the box MUST be
  913. at 5.5" deep (it's always good to leave at least 1" of space behind the
  914. speaker, but leave more if you can).  If you use a straight port (3"
  915. diameter PVC) then the box will need to be at least 13" deep (leaving 2
  916. inches between the end of the port and the back of other side of the
  917. enclosure), assuming that your port will reside completely within the
  918. enclosure.  If you use Flex-Port or choose to have a portion of the
  919. port extending outside of the enclosure, you can make the box less deep.
  920.  
  921. We also know that with a 10" woofer, the length and width should both
  922. be a minimum of 12" (leave 1" on either side of the woofer). Obviously
  923. both dimensions can't be 12" otherwise we can't put the port on the
  924. same face as the speaker.
  925.  
  926. With volume, remember a couple of things.  Recommended volume is the Net
  927. Internal volume.  Both the speaker and the port will displace volume
  928. from the box - this means that you MUST account for these (i.e., make
  929. the interior volume of the box larger than the recommended value).  In
  930. this case, you know the following:
  931.  
  932.           Required Volume:       1.25 ft^3
  933.           Speaker Displacement:  0.032 ft^3
  934.           Port Displacement:     ??
  935.  
  936. 3" (interior diameter) PVC will usually have an exterior diameter of
  937. 3.5" (0.25" wall thickness).  Volume of a cylinder = pi*r^2*h, where r
  938. = 1.75" and h=12.25" (13" port length - 0.75" for the thickness of the
  939. MDF).  Therefore the port displacement is: 117.9 in^3 or 0.068 ft^3
  940. (1728 in^3 = 1 ft^3).
  941.  
  942.           Required Volume:       1.25 ft^3
  943.           Speaker Displacement:  0.032 ft^3
  944.           Port Displacement:     0.068 ft^3
  945.      
  946.           TOTAL INTERIOR VOLUME: 1.35 ft^3 or 2332.8 in^3
  947.  
  948. Now, to calculate the dimensions of the box:  For a rectangular box, L
  949. x W x D = Volume.
  950.  
  951. If we know that the minimum interior depth is 15" (because the port is
  952. 13" and you should leave 2" between the port and the wall of the
  953. enclosure), we can say,
  954.  
  955.           L x W x 15"  = 2332.8 in^3   or
  956.           L x W        = 155.52 in^2
  957.  
  958. Since we know that L must be at least 12" (since the speaker is 10" in
  959. diameter), we can continue:
  960.  
  961.           12" x W      = 155.52 in^2
  962.           W            = 12.96"
  963.  
  964. So, we have determined that the interior dimensions of the box must be
  965. 12" x 12.96" x 15".  Obviously this can't work, since there is nowhere
  966. to put the port!  You will either have to have the port extend outside
  967. of the enclosure, or use flex-port.  Keep in mind that if you have part
  968. of the port "sticking out" of the enclosure, the Port Displacement will
  969. also change!!.
  970.  
  971. For simplicity, (in this example) let's use flex-port.  This will let
  972. you decrease the thickness of your box to about 6".  So,
  973.  
  974.           L x W x 6"  = 2332.8 in^3
  975.           L x W       = 388.8 in^2
  976.           12" x W     = 388.8 in^2
  977.           W           = 32.4"
  978.  
  979. This is a little more reasonable.  This will be a flat, wide box.
  980. Again, keep in mind that these are internal dimensions.  If you use
  981. 3/4" MDF (and you should) to build the enclosure, this will add 1.5" to
  982. each of these figures for the external dimensions.  e.g.:
  983.  
  984.          13.5" x 33.9" x 7.5"
  985.  
  986. Remember, the 6" depth and 12" length are just the minimum values, you
  987. can alter them if, for example, you don't have enough space between your
  988. wheel wells for a 34" box.  If you only have, say, 28", then:
  989.  
  990.           maximum external width = 28"
  991.           maximum internal width = 26.5"
  992.      
  993.           L x W x D        = 2332.8 in^3
  994.           L x 26.5" x 6"   = 2332.8 in^3
  995.           L                = 14.7"  (internal)
  996.  
  997. Got it?  It can be a pain, but that's part of the fun in building a
  998. speaker enclosure.
  999.  
  1000.  
  1001.  
  1002.  
  1003. -----= Posted via Newsfeeds.Com, Uncensored Usenet News =-----
  1004. http://www.newsfeeds.com - The #1 Newsgroup Service in the World!
  1005. -----==  Over 100,000 Newsgroups - 19 Different Servers! =-----
  1006.