Georgs ymse eksperimenter

[Georgb]

Starter ein tråd med ymse eksperimenter og slikt som eg driv med for ikkje å fylle dei eksisterande trådane mine med urelaterte ting. Vert nok mange simuleringsbilete, anten med eller utan kontekst.

Aksesymmetrisk bølgeleiar 36mm hals 10 grader exit 500mm diameter - inkludert 18Sound ND3SN konisk exit

Impedans frå fasepluggexit

CTA-2034 av denne


2-veg konsept 15'' resistiv kardioide og 1.4'' i bølgeleiar med jamt aukande direktivitet


2-veg konsept 15'' resistiv kardioide og 1.4'' i bølgeleiar med konstant direktivitet

 

[tofter]

Stemmer det at den øverste bølgeleder er i bruk i den nederste 2-vegs konstruksjonen? Deling ved 550Hz?

 

[Georgb]

Stemmer det at den øverste bølgeleder er i bruk i den nederste 2-vegs konstruksjonen? Deling ved 550Hz?

Korrekt. Deling 525Hz.

 

[tofter]

Er vel kanskje ikke låst til å bruke denne driveren, men hva tenker du om å kjøre ND3SN så langt ned?

 

[Georgb]

Konsept: Kardioidemidbassmodul til mindre 2-vegs høgtalarar (ikkje ulikt Genelec W371). 2x Satori WO24P, kun kassevolum, high/lowpassfilter og plassering av element brukt til tuning her. Mogleg å laga noko nesten tilsvarande med passive filtre òg. Gjev langt meir bass enn ein typisk kardioide eller dipol med same storleik sidan filtrene her justerer fase og nivå lenger ned slik at det ikkje vert full kortslutning. Mindre spreiingskontroll enn ein del kardioider på markedet, men framleis kring 9-12dB reduksjon bakover, som er effektivt for å unngå kansellering frå frontvegg i 80-250Hz området. betre resultat mogleg med meir involvert prosessering, men då ikkje praktisk mogleg passivt.

Lukka kasse 20L og førsteordens høgpassfilter på 50Hz for frontelement.
Lukka kasse 25L, førsteordens høgpassfilter på 15Hz og andreordens butterworthfilter (Q=0.707) lågpass for bakelement.

 

[Georgb]

Er vel kanskje ikke låst til å bruke denne driveren, men hva tenker du om å kjøre ND3SN så langt ned?

Ingen sterke tankar om det enno. Eg kjøpte eit sett nyleg (veldig god pris hos LydKonsept, om nokon ikkje har fått det med seg), men har ikkje kome så langt at eg har testa dei, vart ferdig med siste eksamen no på måndag, så har framleis ikkje kome så langt at eg har printa eit sett bølgeleiarar til testing. Simulering med ein forenkla lumped element modell viser ca. 116dB SPL ved 500Hz før membranen treffer fasepluggen på denne bølgeleiaren. Altså 122dB med eit typisk 4. ordens Linkwitz-Riley filter (bittelitt mindre sidan max utslag skjer under delefrekvensen med eit slikt filter, men sei 120dB i staden).

Lydkvalitet er sjølvsagt eit anna spørsmål, men testing står på agendaen.

 

[Georgb]

Eg har lyst til å prøva meg på eit multiple entry horn. Eg tykkjer dei fleste som er på marknaden og DIY-fora er skuffande, totalt sett. Spesielt det faktum at 95% av dei er laga med rette vegger (fy-fy for spreiingskontrollen sin del). Til dette vil eg gjerne ha snevrare vertikal enn horisontal spreiing, så eg har laga eit rektangulært horn på ca. 560x380mm (440x320 utan roundover, sånn cirka). Ideellt sett ville hornet vore større vertikalt enn det er no, men då må ein nesten inn med ei diffraksjonsspalte for å få det til å gå (sjå til dømes korleis JBL 2360A ser ut). Om ein ser vekk frå problema ei diffraksjonsspalte kan medbringa, så vert hornet veldig mykje djupare og det vil ha veldig treig ekspansjon i starten, noko som ikkje er ideelt for eit MEH. Grunnen er at mellomtonedrivarane må sitja nær diskanten si dybde, samstundes som ein ynskjer at spaltene til desse har minimal påverknad på bølgefronten frå diskanten. Eit horn med rask ekspansjon er då eit naturleg val. Hornet er laga for bruk med BMS5530ND, med eit halssegment som starter ved fasepluggen til drivaren. På dette viset kan ein oppnå veldig brei spreiing sjølv høgt i frekvens, sidan du i praksis har ein halsdiameter på berre 16.4mm.

Hornet:


Simuleringer er avgrensa til 12kHz grunna storleiken på hornet.
Horisontal spreiing:

Vertikal spreiing:

Diagonal spreiing:

Det er noko mild waistbanding synleg i horisontalplanet. Frå erfaring er dette vanskeleg å unngå med rektangulære horn. Det er òg vanskeleg å unngå i horn med brei spreiing, så her er det dobbelt opp. Totalt sett er det ikkje eit stort problem. Spreiing horisontalt er kring 100 grader, mens det vertikalt er kring 70 grader. Diagonalen er det mange som bekymrer seg over med rektangulære horn, men i dette tilfellet er det ikkje noko problem. Faktisk er spreiinga langs diagonalplanet desidert mest smooth.

Så då har ein eit horn som ser brukandes ut, utfordringa no vert å finna ut korleis ein skal montera mellomtonene på hornet. Eg har ein del tankar.

 

[Glennooo]

Jeg er svak for en solid Volvo med rette linjer, men aller helst curvy horn!

Spennende dette her!

 

[Dalemark]

Denne hadde fin spredning. Lar det seg greit 3d- printe?

 

[tofter]

Digger at du prøver deg på MEH, rett mann til jobben!
Har lenge hatt ønske om å teste dette selv men her kommer man ikke utenom simuleringer.

 

[Georgb]

Denne hadde fin spredning. Lar det seg greit 3d- printe?

Print må nok skje i 8-10 delar (med mindre ein har ein veldig stor 3D-printer). Eg kjem til å laga det slik at det kan skrivast ut på min bambu lab X1 carbon (256x256x256mm)
Halsadapter til 5530ND, senterbit av hornet, så 6-8 delar som må limast på denne senterbiten (ikkje ulikt det Mabat har gjort med sine horn). Ein kjem nok til å trenge ein 3D-skrivar som kan skriva ut deler på litt meir enn 200mm i største dimensjon.

Med tanke på storleik på dette hornet er det nærliggande å tenkja at å printe det hult og så fylle med noko er fornuftig. Til dømes gips eller epoxy.

 

[Georgb]

Digger at du prøver deg på MEH, rett mann til jobben!
Har lenge hatt ønske om å teste dette selv men her kommer man ikke utenom simuleringer.

Sjølv simuleringer er ganske tungvint med horn som dette, sjølve modelleringa er hovudpine nok i seg sjølve, men å setja opp simuleringa er heller ikkje rett fram. Å gjera ei simulering, så gå tilbake att i Fusion360 for å justera, for så å setja opp ei ny simulering er mykje meir tidkrevjande enn simulering av aksesymmetriske horn.
Når ein òg modellerer kammer og slikt til mellomtonen så kan det fort verta numeriske problem, då grunna singulærpunkter i dei integralene som AKABAK må løysa, så då har ein plutseleg sløst ein time med arbeid/simuleringstid for å få eit ubrukeleg resultat...

Lærerikt er det likevel.

 

[Georgb]

Køyrde ein kjapp (8 timer lang) simulering i ein uendeleg baffel for å få ei aning om korleis spreiing til 20kHz ser ut. Det vart nokre numeriske feil, så eg har lagt til 1/6 oktav smoothing. Sjå vekk frå alt som skjer under ~5kHz her.

Spreiing ved 16kHz er rett over 80 gradar. Sjølv lyttarar som sit veldig langt off-axis bør ikkje oppleve noko særleg fall ved høge frekvensar.

 

[Georgb]

Trur aldri eg delte dette offentleg, men her er eit døme på ein waveguide der eg har brukt BMS 5530ND med ein hornhals som startar ved fasepluggen sin exit, ikkje ulikt hornet over. Dette er ein 340mm diameter rund waveguide. Måling til venstre og simulering til høgre. Forskjellene er nok ein kombinasjon av at eg ikkje har vore heilt nøyaktig med vinklane på målinga og at eg har målt for nære. Den rare åtferda lågt i frekvens er berre på grunn av støy.
obs: målinga går kun til 80 grader, medan simuleringa er vist til 90 grader.

 

[Audiodidakt]

fantastisk bra resultat
og en god attest for simuleringsverktøyet!

 

[Georgb]

Har hatt eit par Gradient Revolution ei stund, og likar dei godt, men har ikkje gjort nokre målinger på dei utanom rommålinger. Tok meg tida til å setja opp og måle 0-90 grader horisontalt i dag (aldri så travel som når eg no har litt fritid, altså). Gating 3.7ms (tida før golvrefleksjon inntreffer), så målinger er berre vist frå 350Hz-20kHz. 1/24 oktav smoothing, utan at det gjer særleg stor forskjell her.
Frekvensrespons/begrensa CTA-2034:

Normalisert off-axis frekvensrespons 0-90 gradar:

Contour plot, normalisert til 0 gradar og 10 gradar:

Nærfeltmåling av koaxelementet, ca. 85dB@1m:


Kommentarar:
Det er ein del interferens/diffraksjon her frå kring 4kHz og oppover. Det er synleg i ETC at det er andre lydkjelder som har innverknad veldig kort tid etter direktelyden. Høgtalaren spreiar derimot fint og jamt på makronivå.

Frekvensresponsen er +-2dB viss ein ser vekk frå dei to søkka i øvste oktav. Søkket rett over 10kHz forsvinn så snart du beveger deg berre bittelitt off-axis, og det andre søkket er såpass høgt i frekvens at det vert ein subtil effekt. Resonansen ved 700Hz er høyrbar, og er ein av dei få tinga eg har brukt EQ til å redusere når eg brukar høgtalaren. I realiteten er nok denne resonansen noko større enn det som er synleg her, han vert glatta av den korte gatinga.

Kardiodeeffekten i mellomtonen er god. No har eg ikkje målt rundt heile høgtalaren, men basert på desse målingene ser det ut til at det er eit sted mellom ein kardioide og superkardioide, omtrent.

Forvrenging er låg. Eg gisser at auken i 3. og 5. harmoniske er grunna ikkje-linær åtferd i stoffet framføre drivaren. Dette hadde vore mogleg å testa, men då må ein fjerna stoffet i front, og det er eigenleg festa "permanent", så det vil eg helst ikkje.

Totalt sett er det openbert at det har vore smarte hovud i arbeidet med denne høgtalaren for over 30 år sidan.

 

[Kalle Klovn]

Mye bra arbeid Georg. Er du student for tiden?

 

[Georgb]

I tillegg til dette så har eg endeleg laga ein lang mikrofonholdar, slik at refleksjonar frå mikrofonstativet ved høge frekvenser vert redusert (relativt sett). Dette er ganske små forskjellar, men greitt å ha styring på. Det er mogleg å 3D-printe fleire deler og skru dei saman for å gjera han lengre viss det er naudsynt. B&K har eit fint bilete som eg ikkje klarar å finne nett no der dei viser effekten av mikrofonstativet på ein målt frekvensrespons. Her er korleis mikrofonhaldaren ser ut:

Vinkelen her får han til å sjå kortare ut enn han er.

 

[Georgb]

Mye bra arbeid Georg. Er du student for tiden?

Det er eg! Eg byrja på bachelor i elektroteknologi ved UiS i haust. Eg nemnde vel i ein av dei andre trådene mine at eg sa opp jobben min i vår, men plutseleg fekk eg tilbod om å halda fram med å jobba eit år til i ei deltidsstilling (25%) med lønsauke, noko eg takka ja til. Eg har vore rimeleg oppteken denne hausten, med andre ord, så no når eg har verken jobb eller studier i 2 veker så er det berre å køyra på med alt av akustikktanker som flyr gjennom hovudet mitt

Å studera er veldig, veldig gøy. Eg stortrivst og gler meg veldig til å byrja med meir elektrospesifikke fag på nyåret.

 

[Kalle Klovn]

Det er eg! Eg byrja på bachelor i elektroteknologi ved UiS i haust. Eg nemnde vel i ein av dei andre trådene mine at eg sa opp jobben min i vår, men plutseleg fekk eg tilbod om å halda fram med å jobba eit år til i ei deltidsstilling (25%) med lønsauke, noko eg takka ja til. Eg har vore rimeleg oppteken denne hausten, med andre ord, så no når eg har verken jobb eller studier i 2 veker så er det berre å køyra på med alt av akustikktanker som flyr gjennom hovudet mitt

Å studera er veldig, veldig gøy. Eg stortrivst og gler meg veldig til å byrja med meir elektrospesifikke fag på nyåret.

Så gøy. Jeg har hvert år et par studenter fra UiS som skriver Master eller Bachelor oppgave i min lab, men det er i petroleumsfag. Studenter kan utrette mye bra så fram de får anledning til det.

 

[Georgb]

For ei stund tilbake fekk eg ein førespurnad frå @Dalemark om ikkje eg kunne designa eit mellomtonehorn til Altec 299, som matcher ATH280EX for ein delefrekvens på kring 800Hz og 4500Hz. Her har eg brukt ein kontur som er nesten lik det fyrste innlegget i denne tråden, men med ein annleis halsadaptar, slik at hornet kan få meir loading nedover i frekvens. Dette betyr sjølvsagt meir beaming oppover, men når hornet likevel berre skal brukast til 4-5kHz så er ikkje det eit problem. Hornet skal erstatte hans Jabo 53, og er omtrent same storleik (545mm diameter).
Spreiing 400Hz-10kHz:

Akustisk impedans i hornhalsen:

Frå det eg kan sjå har altec 299 ein ganske lang exit, så faktisk loading bør gå lågare enn det som er vist, men det er vanskeleg å simulera utan å veta korleis denne exiten ser ut. 800Hz bør uansett ikkje vera noko problem, særleg sidan det ikkje er ein veldig brå cutoff her, slik som for eit eksponentielt horn til dømes.
Horisontalt vil dette hornet delt til ATH280EX på kring 4-5kHz gjeva svakt innsnevrande spreiing frå kring 95 gradar ved 800Hz til 75 gradar ved 10kHz.

 

[Musikkmannen]

Har hatt eit par Gradient Revolution ei stund, og likar dei godt, men har ikkje gjort nokre målinger på dei utanom rommålinger. Tok meg tida til å setja opp og måle 0-90 grader horisontalt i dag (aldri så travel som når eg no har litt fritid, altså). Gating 3.7ms (tida før golvrefleksjon inntreffer), så målinger er berre vist frå 350Hz-20kHz. 1/24 oktav smoothing, utan at det gjer særleg stor forskjell her.
Frekvensrespons/begrensa CTA-2034:
Vis vedlegget 1084141
Normalisert off-axis frekvensrespons 0-90 gradar:
Vis vedlegget 1084144
Contour plot, normalisert til 0 gradar og 10 gradar:
Vis vedlegget 1084145 Vis vedlegget 1084146
Nærfeltmåling av koaxelementet, ca. 85dB@1m:
Vis vedlegget 1084140

Kommentarar:
Det er ein del interferens/diffraksjon her frå kring 4kHz og oppover. Det er synleg i ETC at det er andre lydkjelder som har innverknad veldig kort tid etter direktelyden. Høgtalaren spreiar derimot fint og jamt på makronivå.

Frekvensresponsen er +-2dB viss ein ser vekk frå dei to søkka i øvste oktav. Søkket rett over 10kHz forsvinn så snart du beveger deg berre bittelitt off-axis, og det andre søkket er såpass høgt i frekvens at det vert ein subtil effekt. Resonansen ved 700Hz er høyrbar, og er ein av dei få tinga eg har brukt EQ til å redusere når eg brukar høgtalaren. I realiteten er nok denne resonansen noko større enn det som er synleg her, han vert glatta av den korte gatinga.

Kardiodeeffekten i mellomtonen er god. No har eg ikkje målt rundt heile høgtalaren, men basert på desse målingene ser det ut til at det er eit sted mellom ein kardioide og superkardioide, omtrent.

Forvrenging er låg. Eg gisser at auken i 3. og 5. harmoniske er grunna ikkje-linær åtferd i stoffet framføre drivaren. Dette hadde vore mogleg å testa, men då må ein fjerna stoffet i front, og det er eigenleg festa "permanent", så det vil eg helst ikkje.

Totalt sett er det openbert at det har vore smarte hovud i arbeidet med denne høgtalaren for over 30 år sidan.

Så kjekt at mine og ikke minst @ottone sin gamle Gradient fremdeles lever godt.

 

[Georgb]

Så kjekt at mine og ikke minst @ottone sin gamle Gradient fremdeles lever godt.

Nytt nick ser eg.
Ja, eg kosar meg framleis med dei frå tid til annan, sjølv om det vert meir lyttetid på mine eigne høgtalarar i desse dagar. Eg har tenkt at eg bør skaffa meg ein liten integrert forsterkar (kanskje ein av topping sine?) og ha Revolution ståande oppkopla i stua. Har berre ikkje kome så langt at eg faktisk har gjort det

 

[Kalle Klovn]

Nytt nick ser eg.
Ja, eg kosar meg framleis med dei frå tid til annan, sjølv om det vert meir lyttetid på mine eigne høgtalarar i desse dagar. Eg har tenkt at eg bør skaffa meg ein liten integrert forsterkar (kanskje ein av topping sine?) og ha Revolution ståande oppkopla i stua. Har berre ikkje kome så langt at eg faktisk har gjort det

Mulig Wiim sin integrerte er et fornuftig alternativ? Jeg har en liggende under treet, så jeg får sjekket det ut til daglig bruk om litt.

 

[Deng1]

^ De beste gavene gir man til seg selv !! Kudos !! Og gratulerer med fin Amp, har hatt Wiim Amp siden i sommer og den er knakende fin !!

 

[Georgb]

Då er 8x Lavoce FSN030.72-16 bestilt til MEH (sjølv om planen er å bruka kun 2x per horn). Eg har ikkje funne ein god måte å simulera effekten av mellomtonekammeret på diskanten sin respons som ikkje tek sjukt lang tid, så i staden har eg modellert hornet slik at det er mogleg å raskt byta mellomtonehóla for testing. Då tek eg målinger av solide vegger (altså eit normalt horn) som samanlikningsgrunnlag, og bytar med forskjellige mellomtonekammer og ser kva som funkar. Det tek sjølvsagt litt tid å printe nye slike kvar gong, men det er nok framleis langt meir effektivt enn å skulle simulere.

Eg er ikkje nokon CAD-trollman for å seia det mildt, så det har vore eit strev å få ordna dette på slik ein måte at delane kan printast utan støtter og slik at dei kan setjast saman utan permanente festeanordningar (lim eller liknande) sidan mange av delane her må kunne fjernast att. Samstundes skal ein taka hensyn til akustikken (ingen skruehól i front, til dømes), men eg har noko som ser lovande ut, så får me sjå når eg køyrer testprint om det dukkar opp nokre problem (det plar det gjera).

Sjølve "ramma" til hornet ser slik ut bakifrå:

Dette er eigenleg to delar, sjølve ramma og halsadaptaren til 5530ND. Halsadaptaren skrur ein fyrst på 5530ND, og så skrur ein denne på sjølve ramma igjen. Plata som mellomtonen er montert på kan deretter festast til hornet, igjen med skruer. Gjengeinnsatsar vert brukt for å lage gjenger til boltene ("heat set insert" på engelsk, veldig praktisk til 3D-printing).

Dette gjeld heldigvis berre for sjølve testeksemplaret. Når eg veit korleis mellomtonen skal monterast så kan eg sjølvsagt gjera CAD-teikninga enklare og printe heile ramma i ein del.

Fronten av ramma ser slik ut:

Det er spor til bitane av hornet, og alignment pins mellom kvart element som skal limast saman her (ikkje vist). Frå erfaring bør dette gjev godt resultat, men ein må nok pårekna litt pussearbeid for å få ein sømlaus finish.

Elles ynskjer eg ei god jul til alle saman.

 

[Georgb]

Over til noko (litt) anna, så har eg tenkt på kva slags drivarar ein kan ha i botn her. Dette er ikkje eit veldig stort horn (alt er relativt...), så eg tykkjer det skal få spela til 300-400Hz ein stad. Då kan ein 18'' vera eit god alternativ i botnen. BMS 18N862 er jo eit openbert val, og sannsynlegvis omtrent så bra som ein kan få. Eg har i alle fall til gode å sjå storsignalmålinger som er betre. Problemet er jo berre at eit par 18N862 kjem på over 18 000 norske kroner etter frakt, mva og ublu gebyr frå fraktselskap (pris frå TLHP, som er det billigaste eg kan finne). Det er lett å gløyme, men sjølv med noko utilsikta deltidsjobbing er eg jo faktisk fattig student (alt er relativt...). Så eg har gått på leit etter eit element som kan vera rimelegare men framleis av høg kvalitet.

Mellombels er det B&C 18SW100 som stikker seg ut som eit veldig godt alternativ. Ein kar på eit Tsjekkisk forum har samla klippelmålinger frå forskjellige kilder og plotta dei med prosentavvik i staden for absolutte verdiar, det gjer det lettare å samanlikne ein del drivarar, her er BMS 18N862 (originaldata frå Voice Coil/Vance Dickason):

Ikkje berre er Bl(x) og Cms(x) symmetriske og lineære (relativt sett), Le(x) er òg under god kontroll, som betyr ein del til bruk så høgt som 300-400Hz
Her er 18SW100 til samanlikning (originaldata frå Voice Coil/Vance Dickason):

18N862 er marginalt betre, det er tydeleg, men 18SW100 kostar 5200,- per stykk frå thomann, då med moms og frakt inkludert. Det er kring halvparten av 18N862. Eit forførande alternativ. B&C har òg 18SW115 som ser ut til å ha noko betre respons over 600Hz, men den kostar òg ein del meir enn 18SW100.

Det er berre å koma med forslag, men helst ting som har klippelmålinger tilgjengeleg.