Cardioid bass, konstruere fra bunnen av?

[Snickers-is]

En del sliter med å få den spredningskarakteristikken de ønsker langt nok ned i frekvens. Dette gjelder vel egentlig alle som vet at det lønner seg å ha styr på spredningen, og som ikke har plass eller råd til å dedikere 20 kvadratmeter av lytterommet til bare basshornene. Det finnes en del forsøk på cardioid bass-løsninger, men jeg funderer på om det er noe å hente på å lage en løsning som er dedikert for nettopp denne typen kabinett (eller mangelen på kabinett). Jeg tenker at lav masse, god slaglengde og høy følsomhet kan være interessante parametre for en egnet driver. Litt usikker på hva det optimale frekvensområdet burde være, men kanskje en dedikert 12, 15 eller 18" beregnet for å møte et horn ved 600Hz eller noe?

 

[MusicBear]

Tro det Snickers-is - fordi svært mange følger tråder som det her med stor interesse - at mange som meg har hørt dette begrepet Cardioid bass. Men uten godt nok å vite hva det dreier seg om.

Vil med dette foreslå at du gir en kortfattet orientering (dersom ordet kortfattet måtte stå i ordboka di) om nettopp Cardioid prinsippet. For om man eksempelvis googler dette så ramler det ikke akkurat ned et fasit svar på løsninger hvor man konkluderer med; jøssameg, var det så enkelt, ja!

 

[Bergfinn]

Når jeg fåt tid og lyst vil jeg reise til Kråkerøy å lytte til de kostbare Geithain monitorere som Audiovisjon på Gearslutz importerer til Norge.
Forøvrig holder Geithain kortene tett til brystet. Ikke mulig å finne ut hva de har gjort når jeg googler de.

Er ikke helt sikker her, men innbiller meg at dette prinsippet trykksetter ikke rommet på samme måte som lukket og refleks systemene gjør. Det er vel også flere måter å konstruere cardioide på, om jeg ikke tar feil. Slik som Asbjørn gjør og noe som ligner åpen u-frame ala dipol med riktig mengde demping i rompa.

Absolutt et alternativ for meg og om man kan skåne naboleiligheter for de lave oktaver.

Mvh. Bergfinn

 

[Zomby_Woof]

Greia er å lage en høyttaler med et slikt spredningsmønster:

Normalt sett sprer høyttalere like mye hele veien rundt ved lave frekvenser (omnidireksjonelt). Dette gjør dem mer følsomme for plassering enn kardioider, og balansen mellom direktelyd og reflektert lyd dras i retning reflektert. Mer reflektert lyd gir også større sannsynlighet for/kraftigere romresonanser/stående bølger. Kardioid bass er nok en smått krevende øvelse å realisere, men potensielt veldig interessant.

De fleste burde nok være nysgjerrige når Snickers-is begynner å grave i problemstillingen. Jeg følger i alle fall med.

 

[slowmotion]

Denne tråden har jeg tenkt å følge med på. Bra tiltak.

 

[Nikko03]

Her skal det følges med i timen. Jeg håper dette kanskje resulterer i ett prosjekt. Sånn at teori kan settes ut i praksis.
Har prøvd meg litt med demping av en relativt grunn Ubaffel. Men resultatet ble litt så som så i mine ører
Så noe gjorde jeg feil. Derfor skal det følges godt med her.

 

[Syncrolux]

En U-baffel i seg sjøl har jo noe mer output framover enn bakover, så det skal ikke så veldig mye til før den har minimalt med output bakover.

H-U frame woofers

 

[Nikko03]

Du er nok inne på noe der syncrolux. Derfor jeg skal følge med her. Jeg bomma sånn passe på hoppkanten sist jeg prøvde

 

[FredrikC]

@Snickers,
er ideen her å utvikle en driver til dette bruket? Eller et kabinettdesign? Eller begge deler?

 

[Leikis Lyd]

Du kan jo eventuelt sånn helt tilfeldig bruke dette elementet i en beregning med 6 stk pr side

https://www.parts-express.com/pedocs/specs/295-032--dayton-audio-pa310-8-spec-sheet.pdf

 

[JoHoo]

Flott hvis du drodler videre på kardioidebass. Vi er flere som har fundert på dette.

For øvrig en finsk herremann som har gjort en del forsøk og betraktninger:

Cardioid bass

 

[Snickers-is]

Tro det Snickers-is - fordi svært mange følger tråder som det her med stor interesse - at mange som meg har hørt dette begrepet Cardioid bass. Men uten godt nok å vite hva det dreier seg om.

Vil med dette foreslå at du gir en kortfattet orientering (dersom ordet kortfattet måtte stå i ordboka di) om nettopp Cardioid prinsippet. For om man eksempelvis googler dette så ramler det ikke akkurat ned et fasit svar på løsninger hvor man konkluderer med; jøssameg, var det så enkelt, ja!

I ordboka mi står det at jeg tenker på en bassløsning som gir samme spredningsmønster som et typisk horn.

 

[Snickers-is]

@Snickers,
er ideen her å utvikle en driver til dette bruket? Eller et kabinettdesign? Eller begge deler?

Det har jeg ikke tatt stilling til. Formålet må være å gjøre diverse undersøkelser for å finne ut hva som trengs, hva som finnes og hva som kan gjøres.

 

[MusicBear]

Tro det Snickers-is - fordi svært mange følger tråder som det her med stor interesse - at mange som meg har hørt dette begrepet Cardioid bass. Men uten godt nok å vite hva det dreier seg om.

Vil med dette foreslå at du gir en kortfattet orientering (dersom ordet kortfattet måtte stå i ordboka di) om nettopp Cardioid prinsippet. For om man eksempelvis googler dette så ramler det ikke akkurat ned et fasit svar på løsninger hvor man konkluderer med; jøssameg, var det så enkelt, ja!

I ordboka mi står det at jeg tenker på en bassløsning som gir samme spredningsmønster som et typisk horn.

Ja, jeg/vi lytter, var det alt som stod i ordboka di om dette?

 

[Asbjørn]

Jeg tenker at lav masse, god slaglengde og høy følsomhet kan være interessante parametre for en egnet driver. Litt usikker på hva det optimale frekvensområdet burde være, men kanskje en dedikert 12, 15 eller 18" beregnet for å møte et horn ved 600Hz eller noe?

Det er noe sånt jeg tenker også, men for å bli kvitt kanselleringen fra frontvegg og holde power response nokså konstant fra under den kanselleringsfrekvensen og opp til baffle step (hvor høyttaleren begynner å bli mer retningsbestemt av seg selv). Å matche spredningsmønsteret fra et horn ved 600 Hz virker derimot nokså krevende. Den opplagte måten å bygge en kardioide på er å sette to elementer rygg mot rygg, fasevende det bakerste og gi det en tidsforsinkelse tilsvarende løpetiden mellom elementene. Hvis man er tilstrekkelig nerdete er det interessant å utlede formlene for lydtrykk som funksjon av vinkel og frekvens. Når man har gjort det kan det se slik ut, her to elementer 40 cm fra hverandre med 1,2 ms tidsforsinkelse:

For enkelhets skyld er elementene modellert som to punktkilder her, så virkeligheten blir nok litt mer komplisert, men legg merke til at de to elementene summerer seg med positivt gain på aksen for frekvenser fra ca 70 - 300 Hz. Under det kansellerer de hverandre i økende grad, eksakt som en dipol, og over 300-350 Hz faller polarresponsen fra hverandre. Interessant sammentreff mellom hva som behøves og hva som er mulig. Og hvis elementene er to Beyma 12P80Nd med 101 dB følsomhet og kardioidemonteringen gjør at de summerer seg med +6 dB ekstra gain på aksen ved 200 Hz så kan jo dette bli en del lyd.

(For den som ikke er fullt så nerdete kan formlene finnes her, sammen med simuleringer av hvordan kardioider, dipoler og monopoler oppfører seg i små lytterom: http://www.soundright.org.uk/BeneficialofCoupling.pdf)

 

[MusicBear]

En høyttaler felt inn i veggen (forutsatt tilstrekkelig volum for kabinettet), hvor veggen er elementenes baffel, er ikke dette den absolutt perfekte bassløsning?

Tja, på høyttalere generelt, også, bortsett fra at man ikke får rom/luft bak de så lenge veggen er baffelen.

 

[Snickers-is]

MB: Det er snakk om en relativt kompakt løsning som står fritt i rommet og sprer slik diagrammet i innlegget til Asbjørn viser. Dette er lett å få til med horn, problemet er at hornet blir litt stort. For 100Hz snakker vi typ 3,5-4 meter i diameter for et rundt horn. Målet er altså å få til noe som først og fremst sender lyd mot sweetspot og i mindre grad sender lyd via andre flater.

Jeg har sett en rekke ulike definisjoner på Schroeder-frekvensen. Det kan se ut til at de fleste har det til felles at de sammenfaller i større eller mindre grad med når høyttaleren begynner å hjelpes av flater rundt i rommet. Dersom vi plasserer bassen nær gulvet og unngår den værste kanselleringen fra frontvegg og sidevegg så får vi langt mer ro i lydbildet, samt en forsterket opplevelse av dynamikk.

 

[Sluket]

Cut the man som slack.....

 

[FredrikC]

Kardioideløsninger er interessant og jeg utforsker selv en løsning med horn og kardioide midbass, så jeg syntes det er kjempe arig å høre mer om hvordan andre går løs på disse utfordringene.

Problemet med kardioide løsninger er at de i liten grad fungerer over store frekvensområder. 70-350hz som Asbjørn ser er helt typisk, rett i overkant av to oktaver.

Det gjør at en fullgod elektronisk kardioid blir ganske komplisert og dyr. Se på B&O 90 f.eks.

Passive/ressistive løsninger blir billigere pga færre drivere og forsterkerkanaler, men også litt lenger vekk fra det teoretisk perfekte. Kanseleringen bak blir gjerne ikke så dyp og du får gjerne problemer med å holde mønsteret oppover i frekvens. Særlig u-baffel sliter med dette, men det finnes eksempel på folk som har fått til ganske ok resultater: DSP midrange directivity control aka kinda cardioid - diyAudio

Et annent "problem" med Snickers sitt ønske er at en kardioide stråler vesentlig bredere enn de fleste horn. Se Asbjørn sin illustrasjon. Det er mulig å tweake spredningen mer mot en hyperkardiod eller super kardiod for noe smalere stråling, men vanskelig å få det veldig smalt.

Mitt håp er å klare å tweake ut omtrent 120 grader spredning på frontal loben slik som Nate i tråden jeg linket til i området 150-800hz, med samme fremgangsmåte; En 15" av god kvalitet og "restitive vents".

Også har jeg en WG med 120x100 mønster, altså en god del bredere enn normalt for å unngå/minimere hopp i power responsen mest mulig. Blir spennende å se hvordan det fungerer.

En annen utfordringen er at man omtrent blir nødt til å optimere dette utendørs/ekkofritt. Å få et ærlig bilde av høyttaleren innendørs i dette frekvensområdet ser jeg på som svært vanskelig etter å ha pusslet med DIY i 5-6 år nå. Du trenger en måling med omtrent 10ms uforstyrret vindu for å få gode data og det skal du ha uansett vinkel på høyttaleren for å ha kontroll på direktivitet. Ikkje enkelt.

 

[Asbjørn]

Mine kommer til å stå ca en meter fra frontvegg. Jeg henger en Glava akustikkplate på den veggen, slik at overgangen mellom kardioide og "normal" kassehøyttaler tørkes litt opp. Akustikkplaten er derimot sjanseløs i arbeidsområdet for kardioiden. Det er mer enn en måte å gjøre det på.

Det blir nokså vrient å gjøre gode målinger, ja. Jeg har ihvertfall ikke tilgang på et stort ekkofritt kammer med dreieskive kapabel til å håndtere både høyttalerne og stabelen monoblokker. Får se hva som er mulig å få til. En måte å gjøre det på kan være å sette høyttaleren der den skal stå, sveipe den i frekvens, notere kanselleringsfrekvensen, og justere nivå og tidsforsinkelse på den bakre høyttaleren til kanselleringsnotchen minimeres. Hvis 80-90 Hz er for vanskelig å måle, er neste kanselleringsfrekvens i kamfilteret ved ca 240-270 Hz, og det er mye lettere å få til med kort vindu. Eller å dra høyttaleren ut på gulvet, sette mikrofonen et stykke rett bak høyttaleren og justere til nivået der blir lavest mulig ved en eller annen frekvens i intervallet.

 

[Tytte71]

Cardiod spredning med to element (ala hybrid dipol), eller U-baffel gir en null og relativt bred spredning. Med tre element kan man få to nuller (120 grader mellom nullene), osv. og styre mot en smalere spredning - mer lik en typisk spredning fra et mellomtonehorn.

 

[Tytte71]

Cardiod spredning med to element (ala hybrid dipol), eller U-baffel gir en null og relativt bred spredning. Med tre element kan man få to nuller (120 grader mellom nullene), osv. og styre mot en smalere spredning - mer lik en typisk spredning fra et mellomtonehorn.

Burde brukt begrepet kilde istedet for element.

 

[FredrikC]

Cardiod spredning med to element (ala hybrid dipol), eller U-baffel gir en null og relativt bred spredning. Med tre element kan man få to nuller (120 grader mellom nullene), osv. og styre mot en smalere spredning - mer lik en typisk spredning fra et mellomtonehorn.

Ja, med nok drivere, forstkere og DSP er det veldig mye som er mulig og det er garantert fremtiden. Forstkere og DSP blir bare billigere.

 

[MusicBear]

Jeg spør igjen; vil ikke en løsning med innbygning i vegg, hvor veggen er baffelen, (forutsatt nok volum i veggen) være optimal?

 

[FredrikC]

Nei, ikke optimalt. Men antakeligvis bedre enn vanlige høyttalere plassert et stykke ut i rommet.

Du slipper kanseleringen fra frontvegg. Men kanseleringer fra alle andre flater forblir inntakte. Du får ikke smal spredning av å bygge høyttalerne inn i veggen.

 

[Asbjørn]

Jeg spør igjen; vil ikke en løsning med innbygning i vegg, hvor veggen er baffelen, (forutsatt nok volum i veggen) være optimal?

Ja, det kan ihvertfall være en god løsning hvis det er praktisk mulig. Mange studioer er bygget slik, og denne fyren endte også opp med en slik løsning (med noen interessante detaljer):

Table of Contents for Art Ludwig's sound page

For mange av oss er det noen praktiske begrensninger som gjør at in-wall ikke er så veldig aktuelt, og da blir utfordringen å lage noe som kan oppføre seg sånn noenlunde i et møblert hjem.

I hvilken grad man ønsker refleksjoner i rommet er en annen historie. Noen vil man nok ha, jfr Tooles artikler og bøker.

 

[Tytte71]

Cardiod spredning med to element (ala hybrid dipol), eller U-baffel gir en null og relativt bred spredning. Med tre element kan man få to nuller (120 grader mellom nullene), osv. og styre mot en smalere spredning - mer lik en typisk spredning fra et mellomtonehorn.

Ja, med nok drivere, forstkere og DSP er det veldig mye som er mulig og det er garantert fremtiden. Forstkere og DSP blir bare billigere.

Grunnen til at jeg korrigerte meg selv er man ikke skal se bort fra at det finnes en løsning hvor man i praksis kan oppnå det samme med mindre. Det handler om tidsforsinkelser, fase og nivå. Jeg har ikke løsningen, men det murrer noe fryktelig i skolten

 

[FredrikC]

Presisering: Når jeg skrev "ikke optimal" om in-wall, så tenker jeg på at det er mange utfordringe rundt høyttalerdesign som forblir uløst ved å bygge høyttalerne inn i veggen. Ikke at det er en dårlig løsning på noen måte.

Har sansen for denne ->

I hvilken grad man ønsker refleksjoner i rommet er en annen historie. Noen vil man nok ha, jfr Tooles artikler og bøker.

Klart du vil ha refleksjoner i rommet. Men tror ikke det Toole mener er dype suckouts i 50-350hz området.

 

[Guit]

Det er ikke så mange produsenter som kan vise til gode system med cardioide system i sine høyttalere. Men Orcadesign har dette i sine høyttalere

Her skal mid-bass være fasevent iforhold til til de to foran. Så tror jeg de bruker DEOX sitt DSP system for styring av delaytime.

 

[MusicBear]

Nei, ikke optimalt. Men antakeligvis bedre enn vanlige høyttalere plassert et stykke ut i rommet.

Du slipper kanseleringen fra frontvegg. Men kanseleringer fra alle andre flater forblir inntakte. Du får ikke smal spredning av å bygge høyttalerne inn i veggen.

Hvem sier at man søker smal spredning, fra de bølgelengder som lar veggen forsterke seg - en forsterkning man må ta med i grunnkonstruksjonen og som sånt sett er/forblir stabil?

 

[FredrikC]

Her er en nykommer som har dype røtter til DIY miljøet: https://dutchdutch.com/professional/pro-fidelity-t15c

 

[FredrikC]

Hvem sier at man søker smal spredning, fra de bølgelengder som lar veggen forsterke seg - en forsterkning man må ta med i grunnkonstruksjonen og som sånt sett er/forblir stabil?

Vi trenger ikke ta stilling til smal eller bred spredning i denne tråden, men:

1. Du ønsker ikke brå overganger i power responsen.
2. Du ønsker ikke dype kanseleringer som ødelegger smekk og rytme.
3. Snickers (trådstarter) ønsker seg en løsning som integrerer godt med horn. Disse har gjerne relativt smal spredning.

Å flytte høyttalerne inn i veggen løser ikke disse problemene uten videre. Men det er helt klart mulig å bygge glimrende in-wall løsninger og det er riktig at det følger noen fordeler med å gjøre det.

 

[Bx]

I den dype bassen vil det gi samme spredning som en helt vanlig sub, med mindre den sår LANGT ut fra veggen.

Edit: Dette var svar til #24.

 

[FredrikC]

I den dype bassen vil det gi samme spredning som en helt vanlig sub, med mindre den sår LANGT ut fra veggen.

Enig. For de aller fleste er det langt mer praktisk å skille bass systemet og resten av høyttaleren.

Da kan du f.eks plassere driverne tett på gulv og bakvegg slik at du unngår kansleringer i 100-350hz området, samt plasere frontene der de fungerer best, gjerne med kanseleringene under arbeidsområdet.

Men heller ikke dette løser alle problemer. Det er fortsatt et området mellom Schroeder og opp til den frekvensen det begynner å bli praktisk å bruke horn til å styre spredningen. Slik jeg ser det er det dette Snickers (og jeg) søker en fornuftig løsning på

 

[Bergfinn]

Geithain RL 901 K har cardioide fra 25 til 300hz, men jeg vet ikke hvordan de har løst oppgaven her. Det vil de vel heller ikke si noe om.

 

[8x12_TOM]

I den dype bassen vil det gi samme spredning som en helt vanlig sub, med mindre den sår LANGT ut fra veggen.

Enig. For de aller fleste er det langt mer praktisk å skille bass systemet og resten av høyttaleren.

Da kan du f.eks plassere driverne tett på gulv og bakvegg slik at du unngår kansleringer i 100-350hz området, samt plasere frontene der de fungerer best, gjerne med kanseleringene under arbeidsområdet.

Men heller ikke dette løser alle problemer. Det er fortsatt et området mellom Schroeder og opp til den frekvensen det begynner å bli praktisk å bruke horn til å styre spredningen. Slik jeg ser det er det dette Snickers (og jeg) søker en fornuftig løsning på

Skal bli spennende å se hvordan dere løser dette, og kanskje ennå mer spennende blir det å høre ting satt ut i virkelig live

 

[Snickers-is]

Her er en ide som går ut på å la en vanlig U-baffel få support av et par ekstra drivere oppover i frekvens:

 

[Asbjørn]

Geithain RL 901 K har cardioide fra 25 til 300hz, men jeg vet ikke hvordan de har løst oppgaven her. Det vil de vel heller ikke si noe om.

Geihain (og Dutch & Dutch) bruker en passiv akustisk motstand for å forsinke signalet bakover. Det er forsåvidt ikke noe problem å holde på kardioide-karakteristikken til lave frekvenser. I diagrammet mitt litt ovenfor er det kardioidemønster til 20 Hz, men elementene kansellerer hverandre i økende grad ved lave frekvenser, så spørsmålet er hvor man drar streken.

 

[FredrikC]

Her er en ide som går ut på å la en vanlig U-baffel få support av et par ekstra drivere oppover i frekvens:

Vis vedlegget 351580

Ser ikke dumt ut.

Et spm Snickers:

Om slike konfigurasjoner leser jeg på noen fora at kvaliteten på de ekstra driverne ikke er så nøye fordi de kun brukes til å suge opp lyden som kommer bakover, men gir de ikke også et bidrag til direktelyden?

 

[Tytte71]

Et hvert linjear/ulinear avvik fra hovedkilden vil bidra til endring og farging av direktelyden.
Slik vil det også til sin ytterste konsekvens måtte være, uavhengig av om det er valgt like element eller ikke til kanselleringen, siden elementene belastes forskjellig.