Høyttalere med Air Motion Transformer diskant

[Asbjørn]

Eneste ulempen jeg kan se med stjernejord er at det utelukker eventuell fremtidig flirt med brokoblede forsterkere.

Det var kanskje litt upresist fra min side. Jeg mente ikke å koble sammen minuspolene, men å dra en separat jordleder fra chassis på hvert element til et separat jordingspunkt i form av en grønn-og-gul polskrue på baksiden av høyttaleren, og så jorde den til nettjord via chassis på effektforsterkerne. Eventuell fordel skulle visstnok ligge i å sende innstrålt RF-støy rett til nettjord heller enn til utgangstrinnet på effektforsterkeren. Kanskje ikke så mye å bry seg om, spesielt ikke med klasse-D-forsterkere.

For det første ser jeg ikke poenget, vi snakker om strømmer på flere ampere og en kildeimpedans på under 0,1 ohm. Du må ha radiostøy i kilowattklassen for å kunne få noe som minner om problemer, og det eneste problemet du vil få er at effektforsterkeren din går bananas om den ikke tåler det. Imidlertid er sannsynligheten stor for at en av naboene dine ett eller annet sted har jordfeil (eller du selv), og da tilfører du støy til systemet. Sist men ikke minst så kan overbelastning av høyttalerelementer medføre kontakt mellom de elektriske delene og magnetsystemet, noe som gjør at du i verste konsekvens brenner opp forsterkerne sammen med elementene. Du må da i såfall ha 0,1A sikringer eller noe i mellom.

Når jeg har tenkt meg litt om er jeg enig. Too tweaky for its own good.

 

[Asbjørn]

...Du har også planer om å bruke dem i trykkammer, og med den opphengsteknologien parret med behovet for slaglengde vil du få kraftig resonansjumping.

Kunne du forklart kort hva dette er?

Linken til Asbjørn blir litt vel omfattende...

Det er ikke så veldig komplisert egentlig.

La oss si at resonansfrekvensen Fs til et høyttalerelement er et forholdstall mellom Mms (bevegelig masse) og Cms eller VAS om du vil, begge de to er uttrykk for opphengets kapasitive effekt bare at den ene inkluderer Sd.

Når et element beveger seg endres VAS. Dersom opphenget utgjør en vesentlig del av total kapasitiv effekt i en lukket kasse blir denne effekten stor. Dette vil være tilfellet der opphenget er tildels stivt.

Dersom opphenget er veldig progressivt vil VAS reduseres dramatisk når membranen beveger seg mye. Opphenget blir altså stivere. Da vil også Fs øke. Dersom friluftsresonansen ligger på 20Hz, og man påtrykker et signal=1 ved 25Hz får man et utslag=1. Øker man til signal=2 får man et utslag=2. Når man kommer til et visst punkt, for eksempel signal=3, har membranen flyttet seg såpass mye at Fs har økt til 25Hz. Siden man befinner seg ved resonansfrekvensen til elementet vil det bevege seg lettere. Dermed vil signal=3 kanskje medføre utslag=5.

Ved 20Hz vil utslag=1 trolig medføre ingen signifikant endring i Fs. Om man øker til signal=2 befinner man seg kanskje ved 22Hz resonans, og man vil få jumping kanskje fra 2-3. Ved 25Hz får man jumping fra 3-5, ved 28Hz får man kanskje jumping fra 4-6, ved 32 fra 5-7. Systemet blir med andre ord ute av stand til å gjengi signalnivåer innenfor et bestemt intervall ved en gitt frekvens da systemet i dette intervallet er ustabilt.

Det samme kan skje om BL endrer seg mye med membranbevegelse. Systemet blir ulineært, og da kan sånne ting skje. I den linken mente man forresten at dette bare er et problem ved veldig lite demping i systemet. De brukte en strømforsterker, altså en effektforsterker uten noen som helst evne til å dempe back-EMF, for å fremprovosere fenomenet. Men det er reelt nok når det først inntreffer. I dette tilfellet er altså systemet grundig overdempet, selv om graden av overdemping nok vil variere en del med pådrag.

 

[Snickers-is]

...Du har også planer om å bruke dem i trykkammer, og med den opphengsteknologien parret med behovet for slaglengde vil du få kraftig resonansjumping.

Kunne du forklart kort hva dette er?

Linken til Asbjørn blir litt vel omfattende...

Det er ikke så veldig komplisert egentlig.

La oss si at resonansfrekvensen Fs til et høyttalerelement er et forholdstall mellom Mms (bevegelig masse) og Cms eller VAS om du vil, begge de to er uttrykk for opphengets kapasitive effekt bare at den ene inkluderer Sd.

Når et element beveger seg endres VAS. Dersom opphenget utgjør en vesentlig del av total kapasitiv effekt i en lukket kasse blir denne effekten stor. Dette vil være tilfellet der opphenget er tildels stivt.

Dersom opphenget er veldig progressivt vil VAS reduseres dramatisk når membranen beveger seg mye. Opphenget blir altså stivere. Da vil også Fs øke. Dersom friluftsresonansen ligger på 20Hz, og man påtrykker et signal=1 ved 25Hz får man et utslag=1. Øker man til signal=2 får man et utslag=2. Når man kommer til et visst punkt, for eksempel signal=3, har membranen flyttet seg såpass mye at Fs har økt til 25Hz. Siden man befinner seg ved resonansfrekvensen til elementet vil det bevege seg lettere. Dermed vil signal=3 kanskje medføre utslag=5.

Ved 20Hz vil utslag=1 trolig medføre ingen signifikant endring i Fs. Om man øker til signal=2 befinner man seg kanskje ved 22Hz resonans, og man vil få jumping kanskje fra 2-3. Ved 25Hz får man jumping fra 3-5, ved 28Hz får man kanskje jumping fra 4-6, ved 32 fra 5-7. Systemet blir med andre ord ute av stand til å gjengi signalnivåer innenfor et bestemt intervall ved en gitt frekvens da systemet i dette intervallet er ustabilt.

Det samme kan skje om BL endrer seg mye med membranbevegelse. Systemet blir ulineært, og da kan sånne ting skje. I den linken mente man forresten at dette bare er et problem ved veldig lite demping i systemet. De brukte en strømforsterker, altså en effektforsterker uten noen som helst evne til å dempe back-EMF, for å fremprovosere fenomenet. Men det er reelt nok når det først inntreffer. I dette tilfellet er altså systemet grundig overdempet, selv om graden av overdemping nok vil variere en del med pådrag.

Resonansfrekvensen påvirkes ikke av BxL

 

[Snickers-is]

Jeg gjorde en liten sim på hvor mye et basselement som får en 20% endring i BxL og VAS vil endre respons. Her er resultatet, det taler vel for seg selv...:

 

[Asbjørn]

Interessant. Hvor stort er "stort" og "lite" signal, og hvor store membranutsving er dette?

 

[Snickers-is]

Signalet er egentlig det samme. Reduksjon i BxL på 20% er gjort ved å endre T/S for elementet.

Du må nok forvente at kurven for elementet ser ut omtrent som dette:

Bruker du et XBL eller TCsounds element vil du kunne få et avvik på små 5% innenfor mesteparten av arbeidsområdet.

Jeg gjorde forresten en feil, jeg glemte å ta med suspension i regnestykket.

Laget en ny:

 

[Asbjørn]

Vel, oppgitt "coil length" er 25 mm og "air gap" 14 mm. Enden av spolen når kanten av gapet ved et utsving på (25-14)/2 = 5,5 mm. Hvis vi antar at magnetfeltet holder seg perfekt inne i gapet og er helt uniformt der inne, så ville motoren altså oppføre seg lineært opp til +/- 5,5 mm utsving. (Beyma legger til 14/3,5 = 4 mm til den verdien, uten at jeg helt skjønner hvorfor.) Nå er verden sjelden perfekt, så feltet vil nok både være litt ujevnt og strekke seg litt utenfor gapet. La oss tippe at motoren oppfører seg "hifi-lineært" opp til +/- 5 mm, heller enn til de oppgitte +/- 10 mm. Det er enklere og billigere å lage et oppheng som oppfører seg noenlunde lineært enn et motorsystem som gjør det, så jeg vil også tippe at det er motoren heller enn opphenget som begrenser dette.

BassBox sier at to 12SW1300Nd i hver sin 15 liters kasse vil nå 5 mm utsving ved 20 Hz med 32 V signalnivå, eller 256 W tilsammen. Det skulle gi et lydtrykk på ca 99 dB @ 1 m. Så er det koblingen til gulv og vegg ved den frekvensen som gjør at dette bare stråler ut i 1/4 space, pluss room gain som følge av at dette er frekvenser godt under laveste stående bølge i rommet. Tilsammen får vi kanskje så mye som 10-12 dB "gratis", sånn at dette blir rundt 110 dB i rommet.

Og så var det den 2x10" XLS-sub'en i summert mono. Den matcher de 99 dB @ 20 Hz ved ca 121 W inn, noe som gir uproblematiske 8 mm utsving på XLS'ene. Litt avhengig av hvordan det hele summerer seg i rommet, blir det 3-6 dB ekstra lydtrykk derfra, sannsynligvis nærmere 6 dB ettersom avstanden mellom elementene er kortere enn 1/4 bølgelengde.

I mitt hode betyr det at motorlinearitet først blir et problem ved lydtrykk større enn 112-115 dB i rommet ved 20 Hz. Og da tror jeg naboene klager først, enda jeg bor i enebolig på landet.

 

[Snickers-is]

Så da blir spørsmålet, hva er grunnen til å bruke Beyma?

 

[Snickers-is]

I hifiverdenen pleier man å måle x-max etter overheng, men man havner da som regel på under 80% kraftfaktor. Det er lite sannsynlig at du klarer mer enn 2-3mm med godvilje før du passerer 5% avvik. En rask sim gir meg omkring 106,5dB inklusive room gain ved 20Hz på 4 slike elementer i 15 liter pr stk.

Tilsvarende vil 2 stk Audiopulse Axis 12" i 30 liter pr stk gi 113dB med like stort headroom som Beymaene innenfor 5% avvil (målt).

 

[_RoDa_]

Utrolig lekre disse siste, Asbjørn!!
Moro å lese i tråden din.

Mvh
Rolf

 

[Asbjørn]

Så da blir spørsmålet, hva er grunnen til å bruke Beyma?

Det er et riktig godt spørsmål.
Det korte svaret er "slam" og "packaging", men det krever likevel en lengre forklaring.

Utgangspunktet for hele prosjektet er et ønske om bedre dynamikk, spesielt i øvre bass og nedre mellomtone, der hvor fundamentet i musikken holder til. Jeg har ganske bra frekvensgang fra rett under 20 Hz og opp til 20 kHz i dag, men sammenlignet med levende, akustisk musikk håndspilt i samme stue mangler det litt "plutselighet", "trøkk", "kropp", eller hva man nå skal kalle det. Dessuten er det en notorisk problemfrekvens rett under 100 Hz med en suck-out som er såpass dyp at den ikke lar seg EQ'e helt ut. Den skyldes kansellering fra reflektert lydbølge fra frontvegg, men også at gulv, vegger og tak er panelkonstruksjoner som sluker bass ved visse frekvenser. Det er også en velkjent floor bounce ved ca 300 Hz, samtidig som det er litt mye nivå ved 200 Hz. Hvis jeg skal være ekstremt kritisk til lyden (før EQ) er den karakterisert av for lite "slam" (100 Hz), for mye "mud" (200 Hz), og for lite "warmth" (300 Hz). Romkorreksjon/EQ hjelper mye på dette, men når ting nærmer seg grensen for hva de kan yte ved f eks 100 Hz, blir resultatet likevel ikke så involverende og funky som jeg gjerne vil ha det. Derimot er det ikke noe problem å gjengi kirkeorgel og lignende lav-Q-instrumenter (Q igjen!) ved ganske lave frekvenser. Det hjelper ikke å pøse på med mer effekt, ettersom det allerede er noe sånt som 1,3 kW pr side (nominell effekt av UcD700 + 400 + 180 i 4 ohm).

Så, høyttalerne er flaskehalsen, spesifikt i et bånd fra rett under 100 Hz opp til litt over 300 Hz. Det er litt mye forlangt at et par 6,5" Excel-elementer skal fikse det på egen hånd. De områdene jeg forsøker å gjøre noe med er å få bedre opplevd dynamikk gjennom høyere effektivitet i elementene og mindre energilagring i kassen, å motvirke den suckout'en ved 100 Hz ved å plassere minst ett basselement slik at det kan bekjempe refleksjonen fra frontvegg ved "realistisk" plassering av høyttaleren i rommet, og å sikre at det er massevis av headroom for å korrigere forskjellige moder og kanselleringer i rommet. Nå er det sjelden mulig å få alt på en gang, og en perfekt høyttaler er tilnærmet "mission impossible", så hvis jeg blir nødt til å kompromisse bort noe, er det kanskje holografisk gjengivelse av innspillingsrommet og den aller jordskjelvdypeste bassen som går først. Dette skal spille musikk, men skal ikke brukes som analyseverktøy eller til lydeffekter for film.

Det betyr igjen at jeg har forsøkt å sette sammen noe med en stiv og dempet kasse (har ikke skrevet så mye om det i tråden ennå), velge ut høyeffektive elementer med relativt stort membranareal og sterke motorer, og plassere dem slik at de ikke skaper nye problemer gjennom kansellering etc. Utgangspunktet er da Beyma TPL150 fordi den går for å være det mest "dynamiske" diskantelementet som kan oppdrives. Mellomtonen, PHL 1120, har høy nok effektivitet til at den også bør kunne henge med dynamisk, samtidig som den har ekstremt lav intermodulasjonsforvrengning og sies å ha en "åpen" lyd. Mellombassen, PHL 3430, bør ha en del "familielikhet" med 1120 og er forholdsvis snill oppover i frekvensene, sånn at den bør kunne gi en ganske sømløs overgang oppover, samtidig som den greier å flytte mer luft nedover enn hva en 6,5" kan.

Og så var det bassene. Hovedoppgaven er å levere "slam" rundt 100 Hz og å bekjempe den suck-out'en som dukker opp et sted mellom 80 og 100 Hz, avhengig av høyttalerplassering. Da må minst ett element stå på siden eller baksiden av høyttaleren for å kunne spille i delvis motfase med den reflekterte lyden. Dette er også de elementene som har størst bevegelig masse i høyttaleren, sånn at ett element på hver sin side av kassen i en push-push-konfigurasjon gir en nyttig mulighet til å kansellere reaksjonskrefter inne i kassen uten å sette store flater i bevegelse. Det er også en fysisk begrensning på størrelse her. Høyttaleren får ikke være mer enn 40 cm bred, alt inklusive, og helst ikke mye dypere enn det heller.

Derfor, når jeg støtte på disse nye Beyma-bassene som gir nærmest bibelsk slam ved 100 Hz, samtidig med at 12-tommerne bare er 132 mm dype (og 15" er 155 mm) og de attpåtil trives i små kasser, så er det klart jeg var interessert. Det er fullt mulig å pakketere to sånne dynamittgubber i denne konstruksjonen uten å sprenge WAF-kontoen. Men da er jeg også klar over at de har begrensninger i den dypeste bassen, at de ser ut til å mangle kortslutningsring i motorkonstruksjonen, at tredjeordens forvrengning dominerer over andreordens, og at de helst ikke bør få lov til å gi lyd fra seg over 200 Hz. Men det er altså båndet rundt 100 Hz som er designfrekvensen for disse, ikke 20 eller 200 Hz. Helt nederst vil de få hjelp av subwooferen, som greier å klemme ut av seg rundt 100 dB ved 16 Hz før den når Xmax (som er 12,5 mm for XLS/SWR 269), og øverst er det en kapabel 10" til å ta over.

Jeg bekymrer meg nok mer for at systemresonansen med disse Beyma'ene ser ut til å havne ved 90 Hz, sånn at det er noen brutale endringer i impedans og fasevinkel rundt dette punktet som forsterkeren må forholde seg til, samtidig som det er den frekvensen hvor systemet må gi fra seg mest lyd. Tough job.

Noen andre kjente "ømme punkter" i denne konstruksjonen:
Mellomtonen har et snodig oppheng som blir rimelig ikkelineært ved store utslag. Samtidig ville det vært hendig å kunne overlappe mellomtonen og mellombassen i området 3-400 Hz med et slakt delefilter for å jevne ut "floor bounce". Tony Gee deler sånne drivere ved 250 Hz med et førsteordens filter (!), så det kan være litt slingringsrom her. Jeg blir nødt til å prøve meg frem med ulike delefrekvenser, filtersteilheter og EQ-pådrag for å finne riktig avveining mellom dynamikk og forvrengning.

Spredningskarakteristikken har vi også diskutert før. Den vertikale spredningen av TPL150 nærmest kollapser over 3000 Hz. En waveguide er en enkel løsning, men da blir det en brå endring i spredning fra mellomtone til diskant. Jeg har skissert en bakoverfyrende diskant som er tenkt faset inn med et førsteordens filter fra ca 3000 Hz og oppover. Aner ikke om det kommer til å fungere, så der må det stå en av/på-bryter som angrefrist.

Men, altså, en perfekt høyttaler finnes ikke. Spørsmålet er heller hvilke kompromisser som gir den beste tilpasningen til egne preferanser og egen musikksmak.

 

[Snickers-is]

Argumenterer du egentlig for de elementene her? Det eneste jeg klarer å finne er "biblisk gjengivelse rundt 100Hz" hva nå det skulle bety, samt "høy følsomhet", noe som vel heller ikke stemmer ved 100Hz og nedover.

 

[Asbjørn]

OK, prøver igjen. Poenget er at jeg ikke er mest opptatt av 20 Hz, men av et område rundt 100 Hz, la oss si 80-160 Hz. Det er der pauker og elbasser holder til, det som gir rytme og driv. Dessuten er den verste problemfrekvensen i rommet hos meg ca 90-100 Hz. Det er der jeg trenger mest uforvrengt headroom til romkorreksjon. Selv basstromme ligger rundt 50-60 Hz. I den sammenhengen hvor elementene skal brukes, som jeg prøvde å beskrive tidligere, er jeg ikke villig til å prioritere lydkvalitet ved 20 Hz over lydkvalitet ved 100 Hz. Bass i musikalsk forstand holder ikke til ved 20 Hz.

Fra 80-150 Hz har disse elementene følsomhet > 90 dB, forvrengning < -50 dB, er i stand til å levere > 120 dB akustisk energi, og kan svelge unna > 300 W elektrisk effekt. Med 2,83 V (altså 2 W tilsammen) ved 80 Hz produserer de 98 dB lydtrykk med noe sånt som 0,25 mm utsving. Det røsker.

Dessuten får to slike plass i kassen, i motsetning til hifi-subwoofere med mye lengre slaglengde. En state-of-the-art hifisub kunne gått inn, men det ville bare blitt ett element, ikke to. Dermed ville jeg mistet muligheten til å bekjempe kanselleringen fra frontvegg akustisk, og måtte brukt ganske ekstrem EQ for å knipe den elektronisk, samtidig som jeg ville mistet muligheten til å kansellere krefter mellom to elementer og dermed fått betydelig mer kassevibrasjon å hanskes med.

Hvis du skal overbevise meg om å velge noe annet, må du ta utgangspunkt i hva jeg forsøker å gjøre og hvilken sammenheng dette skal inn i, ikke ytelsene i et frekvensområde jeg er sånn måtelig interessert i. 16-20 Hz er "nice to have", ikke noe som hele greia skal designes rundt.

Edit: Det kan også hevdes at uforvrengt 20 Hz ikke er hørbart. Det vi "hører" når en høyttaler prøver å gjengi 20 Hz er stort sett forvrengningskomponentene ved 40 og 60 Hz. Uforvrengt 16 Hz er definitivt ikke hørbart som lyd, men vil oppleves som et udefinerbart og "skummelt" trykk mot kroppen. Jeg argumenterer absolutt ikke for "mer forvrengning", men påpeker igjen at uforvrengt 16-20 Hz har begrenset musikalsk interesse utover "special effects".

 

[Asbjørn]

Disse ser ganske dyre ut i kirsebærfinér. Må bare runde av knekken på sidepanelet med en halv millimeter for å få en jevn kurve som finéren kan følge.

 

[Audiodidakt]

Mycket nice! Likte fineren!

I forhold til woofer tror jeg du gjør rett i å prioritere de øverste deler av bassen kontra 15 - 40 Hz, når musikalitet er hovedfokus. Se bare på JBL sine høyttalere, inkludert Everest med sine 2 x 15 basser: oppgir ofte F3 rundt 45 Hz. Likevel har jeg aldri lest noe sted at noe mangler - derimot har de slam herfra til h..., samt musikalitet så det monner.

 

[Kaare G. Opsahl]

Disse ser ganske dyre ut i kirsebærfinér. Må bare runde av knekken på sidepanelet med en halv millimeter for å få en jevn kurve som finéren kan følge.

Ser veldig fine ut i med den fineren.

 

[Asbjørn]

Enig. Men var det mitt design ville jeg forsøkt å ta bort sokkelen og eksperimentert med fasetter ned mot gulvet også. Jeg synes den endrer designspråk fra 12" og ned nå.

Jo, forresten. Funksjonen av den sokkelen er å få noen millimeter ekstra "sporvidde" mellom føttene og å legge til litt tyngde helt nederst, begge deler for å redusere vipping som reaksjon på plutselige transienter. Kunne nok barbert den på sidene, ettersom det er lengderetningen som har en funksjon her.

 

[Bjørn ("Orso")]

Tror du prioriterer helt riktig. Bassen rundt 80Hz er ifølge mange den viktigste. Meget pene var de på siste bildet.

 

[Vidar Øierås]

Vel, oppgitt "coil length" er 25 mm og "air gap" 14 mm. Enden av spolen når kanten av gapet ved et utsving på (25-14)/2 = 5,5 mm. Hvis vi antar at magnetfeltet holder seg perfekt inne i gapet og er helt uniformt der inne, så ville motoren altså oppføre seg lineært opp til +/- 5,5 mm utsving. (Beyma legger til 14/3,5 = 4 mm til den verdien, uten at jeg helt skjønner hvorfor.) Nå er verden sjelden perfekt, så feltet vil nok både være litt ujevnt og strekke seg litt utenfor gapet. La oss tippe at motoren oppfører seg "hifi-lineært" opp til +/- 5 mm, heller enn til de oppgitte +/- 10 mm. Det er enklere og billigere å lage et oppheng som oppfører seg noenlunde lineært enn et motorsystem som gjør det, så jeg vil også tippe at det er motoren heller enn opphenget som begrenser dette.

BassBox sier at to 12SW1300Nd i hver sin 15 liters kasse vil nå 5 mm utsving ved 20 Hz med 32 V signalnivå, eller 256 W tilsammen. Det skulle gi et lydtrykk på ca 99 dB @ 1 m. Så er det koblingen til gulv og vegg ved den frekvensen som gjør at dette bare stråler ut i 1/4 space, pluss room gain som følge av at dette er frekvenser godt under laveste stående bølge i rommet. Tilsammen får vi kanskje så mye som 10-12 dB "gratis", sånn at dette blir rundt 110 dB i rommet.

Og så var det den 2x10" XLS-sub'en i summert mono. Den matcher de 99 dB @ 20 Hz ved ca 121 W inn, noe som gir uproblematiske 8 mm utsving på XLS'ene. Litt avhengig av hvordan det hele summerer seg i rommet, blir det 3-6 dB ekstra lydtrykk derfra, sannsynligvis nærmere 6 dB ettersom avstanden mellom elementene er kortere enn 1/4 bølgelengde.

I mitt hode betyr det at motorlinearitet først blir et problem ved lydtrykk større enn 112-115 dB i rommet ved 20 Hz. Og da tror jeg naboene klager først, enda jeg bor i enebolig på landet.

Magnetfeltet sprer seg utover selve gapet ja. Den blir fort svak, men 1mm utenfor er feltstyrken lite endret. I følge simuleringer viser det seg at feltstyrken er sterkest i midten i polstykket, og når talespolens ende nærmer seg dette feltet vil kraftfaktoren gå litt opp i forhold til de viklinger som er inni magnetfeltet. Siden det er stadig færre viklinger som er innimellom polstykket utenfor disse 5,5mm blir samtidig talespolens effektivitet redusert. Summert sett er linjæriteten faktisk litt mer enn spolehøyde minus polstykket. Mulig derfor Bayma har satt dette som en "tommelfinger-regel" i sine beregninger av linjært utsving. Det er ikke uten grunn at elementer som her lite linjær vandring også er de mest følsomme, fordi talespolens ende (der magnetfeltet rundt viklingene vender rundt og et øyeblikk ligger plant med kraftfeltet) er så nær polstykket til enhver tid at kraftfaktoren blir svært høy. Til sammenligning ville en talespole som var uendelig lang ha et magnetfelt som gikk 100 prosent vinkelrett på magnetfeltet i magnetgapet, og derfor ikke gi noe kraftfaktor i det heletatt.

Vidar

 

[Rojoh]

Tror du prioriterer helt riktig. Bassen rundt 80Hz er ifølge mange den viktigste. Meget pene var de på siste bildet.

Det som kanskje er noe å tenke på (for oss monopolarister) er at frontveggkanselleringen ofte forekommer i akkurat dette området da de fleste stiller sine høyttalere rundt meteren (målt fra frontbaffel) fra frontvegg. Hvis vi sier at basselementet er plassert 1 meter fra frontvegg, så vil man få en dipp sånn ca. mellom 80-90Hz. (Et retursignal som er i motfase med direktesignal).

Som en liten digresjon, så lurer jeg ikke på om jeg hos meg har klart å plassere denne utfasingen i stoppbåndet til h.h.v. bass og øvre bass/mellomtone ved å plassere dem med ulik avstand og ulik ufasingsfrekvens (siden jeg har en to-delt løsning) og plassere delingen midt mellom? Er selvsagt ikke bombesikker på teorien, men opplever at mellombassen sitter sånn noenlunde i stuen. Skulle vært interessant å fått målt oppsettet, men det får vi ta senere.

Mvh. Johan

 

[Snickers-is]

Magnetfeltet sprer seg utover selve gapet ja. Den blir fort svak, men 1mm utenfor er feltstyrken lite endret. I følge simuleringer viser det seg at feltstyrken er sterkest i midten i polstykket, og når talespolens ende nærmer seg dette feltet vil kraftfaktoren gå litt opp i forhold til de viklinger som er inni magnetfeltet. Siden det er stadig færre viklinger som er innimellom polstykket utenfor disse 5,5mm blir samtidig talespolens effektivitet redusert. Summert sett er linjæriteten faktisk litt mer enn spolehøyde minus polstykket. Mulig derfor Bayma har satt dette som en "tommelfinger-regel" i sine beregninger av linjært utsving. Det er ikke uten grunn at elementer som her lite linjær vandring også er de mest følsomme, fordi talespolens ende (der magnetfeltet rundt viklingene vender rundt og et øyeblikk ligger plant med kraftfeltet) er så nær polstykket til enhver tid at kraftfaktoren blir svært høy. Til sammenligning ville en talespole som var uendelig lang ha et magnetfelt som gikk 100 prosent vinkelrett på magnetfeltet i magnetgapet, og derfor ikke gi noe kraftfaktor i det heletatt.

Vidar

Kraftfaktoren virker jo kun i gapet. Utenfor gapet er tettheten svært liten. Her er en Seas med 5mm x-max: (Fig 1)

Det ser for meg ut til at simmuleringen din er linear og ikke akselinear. Det er en vesentlig faktor når du simmulerer magnetsystemer. Seas med 6mm gap ser omtrent sånn ut på density plot (nær metning i polstykket): (Fig 2)

Tesla i gapet er omtrent som dette: (Fig 3)

Her ser man tydelig at utenfor gapet er det praktisk talt ikke noe magnetfelt, kort og godt fordi det avtar eksponensielt etter polenes avstand. Det samme skjer med spolen. Imidlertid vil spolen ha et noe mer konsentrert magnetfelt i senter enn mot endene. Derfor vil overheng +35% av gap (som jo er vanlig innen PA) være en horribel måte å oppgi x-max på.

Husk også at dette modulerer samtidige toner. En tone ved 120Hz gjengitt samtidig med for eksempel en kraftig 70Hz vil gi en betydelig modulasjon de to i mellom.

 

[Snickers-is]

OK, prøver igjen. Poenget er at jeg ikke er mest opptatt av 20 Hz, men av et område rundt 100 Hz, la oss si 80-160 Hz.

Jeg tror jeg har forstått applikasjonen, og selv om jeg synes det er dumt å ikke prioritere LF med 4x12" tilgjengelig er jeg fortsatt usikker på om de relativt kostbare Beymaene har noen som helst fordeler til akkurat det bruket som du skisserer.

 

[Asbjørn]

Jeg tror jeg har forstått applikasjonen, og selv om jeg synes det er dumt å ikke prioritere LF med 4x12" tilgjengelig er jeg fortsatt usikker på om de relativt kostbare Beymaene har noen som helst fordeler til akkurat det bruket som du skisserer.

Dessverre bare 2x12" i denne skissen, i et forsøk på å gjøre høyttalerne litt mer salonfähige.

 

[Snickers-is]

Ja, estetikk skal man ikke kimse av.

 

[bambadoo]

Angående kimsing.
http://www1.nrk.no/nett-tv/indeks/159026

 

[Snickers-is]

Haha ;D

De kom jo frem til at det ikke er størrelsen som teller når det gjelder Olifanter, muligens ikke lyden heller

 

[Asbjørn]

Nuvel, WAF og kimsing kan bli en lang historie.

Derimot har jeg stusset sokkelen litt, etter innspill fra flere av dere. Da blir den sånn:


Jeg har også sett litt på data for sånne elementer som Audiopulse Axis og LMS-Ultra. Det var en helt annen innfallsvinkel, ja. Den verbale beskrivelsen på web-siden ser bra ut:

The Audiopulse flagship is the most linear lowest distortion highest displacement low frequency driver in the world. Nothing, and we mean nothing, will outperform this driver for low-end displacement, distortion, or SPL. This is the end-game for subs, and we we’re setting the record straight with 80 pounds of high quality and low distortion.

Det er nesten like bra som Peerless XXLS som går ett steg lengre og "completely eliminate distortion". Ahem. Beskrivelsen av motoroppbygningen ser også riktig bra ut. Men jeg legger merke til at Audiopulse omhyggelig unngår å oppgi induktansen blant Thiele-Small-parametrene. Følsomheten (eller var det effektiviteten?) er oppgitt til høyst middelmådige 85 dB. Det vil gjøre en forskjell om det er @ 1 W eller @ 2,83 V når disse ser ut til å være 6-ohms elementer.

Jeg greier ikke å finne tilgjengelige målinger av hverken frekvensgang, impedans, eller forvrengning som kunne bekrefte eller i det minste sannsynliggjøre påstandene. Derfor tipper jeg at disse ruller av ganske tidlig på grunn av høy induktans, og at effektiviteten rundt 100-150 Hz er riktig lav. Da er det også nærliggende å tro at disse sannsynligvis vil gi mye mer nivå helt nederst (med forholdsvis lav forvrengning) enn Beymaene, mens at de dynamiske egenskapene i mellombassen kan være mer sådär. Det er ikke opplagt for meg at det vil være en forbedring, selv om det er annerledes.

 

[Rojoh]

BMS 12N630 har litt mer slaglengde (+/- 8mm). Om den totalt sett passer bedre inn i puslespillet vet jeg ikke.

Mvh. Johan

 

[mls]

Jeg har også sett litt på data for sånne elementer som Audiopulse Axis og LMS-Ultra.

Har du sett på elementene til AE Speakers?

http://www.aespeakers.com/

 

[Asbjørn]

Ja, jeg har forsåvidt tittet både på BMS og AE, og mye annet rart.

BMS 12N630 trenger noe større kasse for å strekke seg dypt nedover, og da får den problemer med utsvinget. Den får Q = 0,5 (for best impulsrespons) med ca 70 liter pr element. Da når den Xmax = 8 mm ved 20 Hz @ 100 W og 95 dB med det ene elementet. Mindre kasse reduserer utsvinget, men også bassen. 30 liters kasse uten fyll gir Q = 0,65 og 100 W @ 20 Hz vil da gi 5,5 mm utsving og 92 dB.

AE TD12H har bemerkelsesverdig lav induktans, noe som gjør det mulig å spille langt oppover, men noen filmsubwoofer er den ikke. Den får Q = 0,5 i 39-40 liters kasse, og da gir 100 W 6 mm utsving og 93 dB ved 20 Hz. Med 130 W når den oppgitt Xmax = 7 mm og gir da fra seg 95 dB ved 20 Hz. Også der er det vanskelig å finne målekurver for frekvensgang etc.

Jeg greier ikke å regne ut noe meningsfylt på det Audiopulse-elementet, fordi så mange parametre ikke er oppgitt. De fleste kan man regne seg frem til, men ikke induktansen L. Jeg tror Audiopulse sikter på et annet kundesegment enn det jeg befinner meg i.

Peerless XXLS 830500 ville vært et bedre alternativ. Q = 0,5 i 24-25 liter kasse, når oppgitt Xmax = 12,5 mm ved 270 W @ 20 Hz og produserer da 99 dB. I 15 liters kasse får den Q = 0,615, men havner fortsatt på ca 99 dB ved 20 Hz ved Xmax, selv med nesten 500 W i ryggen. To stk kommer da opp på 105-6 dB. XXLS er egentlig standard svar på spørsmålet "hvilket basselement". Eneste grunn til at jeg ikke velger et par XXLS (som i tidligere versjoner av prosjektet) er at jeg allerede har et par 10" XLS i sub'en og gjerne vil komplettere med "raskere" bass, som jeg antar har noe med effektivitet rundt 100 Hz å gjøre. Jeg mener forøvrig at 10" er optimal størrelse for XLS og XXLS.

Til sammenligning når en Beyma 12SW1300Nd i 15 liters kasse en "konservativ Xmax" på 5,5 mm ved 125 W og gir da 93 dB ut, den også. Først når den drives til oppgitt Xmax = 10 mm med 800 W matcher den XXLS'ens 99 dB. Forholdsvis mye lyd i lite plass, noe som gjør det praktisk mulig å pakke inn to 12" i den forholdsvis lille høyttaleren jeg drodler på nå. Det øker lydtrykket med 6 dB, motvirker frontveggkanselleringen ved 80-100 Hz, og reduserer kabinettresonansene. (Har noen tenkt over hvorfor bassen på baksiden av en Adam Tensor Beta spiller fra 90 Hz og ned, samtidig som den høyttaleren er anbefalt plassert minst en meter fra frontveggen?)

Og hvis det ikke funker som det skal når det hele er ferdigbygd, så vil det være en lett match å rive ut Beymaene for å sette inn et par 12" XXLS i stedet. De er rimelig risikofri.

Det er ikke størrelsen det kommer an på, men det gjelder ikke for bass. Det er ganske opplagt at et par 15" eller en 18" ville flyttet mer luft ved lave frekvenser. Kompromisser, kompromisser.

 

[Rojoh]

...Det øker lydtrykket med 6 dB, motvirker frontveggkanselleringen ved 80-100 Hz, og reduserer kabinettresonansene. (Har noen tenkt over hvorfor bassen på baksiden av en Adam Tensor Beta spiller fra 90 Hz og ned, samtidig som den høyttaleren er anbefalt plassert minst en meter fra frontveggen?)

Tror du har valg en veldig fornuftig løsning. Siden temaet "frontvegg-kansellering" ble bragt på på banen valgte jeg å gjøre noe jeg hadde tenkt en stund (men ikke giddet): A flytte XO fra 120 til 100Hz hos meg. Hvorfor? Bassene mine er plassert ca. 65-70cm (akustisk senter) fra frontvegg; noe som gir utfasing ved rundt 150Hz. Altså relativt nær XO på 120. Ved å flytte XO til 100Hz vil 8" i Tannoyene ha mer nivå til å dra opp summasjonen. Muligens blir utfasingen mindre også grunnet mindre nivå fra bass?

Nå er det vanskelig å gjøre gode sammenligninger siden omkobling tar litt tid, men mener å høre at bassen ble litt mindre "gumpete" (dominant i midbassen kontra området rundt suckouten ved 150Hz).

Skal ikke bli for skråsikker siden jeg ikke har allverdens erfaring med eksperimentering med dette, men på meg virker det som om å håndtere frontveggutfasingen på ett eller annet vis gir seg utslag i den opplevde basskvaliteten. Akkurat nå tok jeg frem en kul liten Telarc-sak (Junior Wells: Everybody's gettin' some). Småfunky sak med Telarc-tørrheten. Kul og groovy basspilling. Jeg tror man mister mye spenst og driv om bassen blir for nivårik nedover kontra oppover.

Mvh. Johan

 

[BanjoArrne]

Nå ble de bare enda nydeligere,med finèr!

Synes kanskje sokkelen ble litt blodfattig og ikke helt i stil i forhold til resten som ser så majestetisk og lekkert ut, med linjer som harmonerer så godt med hverandre.De er jo meget robuste å se til også.Kanskje noe litt kraftigere hadde gjort seg der nede?Jeg vet ikke hva du har tenkt å bruke som føtter til høyttalerne.Men enten det er de smarte dørstopperne som du bruker eller noe annet,så kunne du jo bygge sokkelen i tykk solid Eik eller annet hardtre,Deretter frese ut å forsenke føttene i sokkelen slik at de ble lavere og mer litt mer skjult.Det virker også mer solid fremfor å f.eks lage et skjørt rundt som lett sprekker.Slik tror jeg høyttaleren ville får et litt mer solid fundament som skaper god harmoni med resten av høyttalerens linjer.

Laget en silhouette av den ene høyttaleren,som kanskje kan vise hva jeg tenker på.Jeg har ikke noen gode tegneprogram som jeg i tillegg mestrer godt,så det ble slik det ble.

Er nå bare et forslag,men hva synes du om noe ala dette? :

 

[Asbjørn]

Nei, det enkle er ofte det beste, og den doffen-har-daua-enkleste løsningen er å droppe hele sokkelen og legge et sandkammer eller litt blyhagl i bunnen av kassa for å stabilisere. Det blir enklere å få på finéren også. Omtrent slik:

 

[Snickers-is]

Jeg har fortsatt tro på å ha en sokkel som ser ut til å ligge helt ned på gulvet, med omkring 10mm klaring mellom sokkelen og kassa. Du kan nok med fordel beholde den finerte kanten nederst, men tror den sokkelen som da erstatter føttene bør være et par cm høyere enn du har tegnet føttene nå.

 

[Peter]

Jeg synes den var penest med sokkel. Bare sørg for at den ikke stikker ut og samler støv! Det er også en god idè å forsenke gummiputene i sokkelen, slik at det er minimal klaring til gulvet, da ser du ikke støvet under HT.

Ser du har fundert på mye, og vurdert mange elementer. Har du vurdert Aurasound sine elementer for den dypeste bassen? Tror det ligger en stk 15" til salgs på www.finn.no ubrukt sådann...

Spennende tråd, og HT begynner å se bra ut!

 

[Asbjørn]

Jeg har fortsatt tro på å ha en sokkel som ser ut til å ligge helt ned på gulvet, med omkring 10mm klaring mellom sokkelen og kassa. Du kan nok med fordel beholde den finerte kanten nederst, men tror den sokkelen som da erstatter føttene bør være et par cm høyere enn du har tegnet føttene nå.

Ja, jeg ser poenget. Her er den med samme høyde, og da kan den se litt flatklemt ut. (Her har jeg lagt sokkelen oppunder kassa og klaringen ned mot gulvet, heller enn motsatt.)



Jeg regnet forresten litt mer på frekvensgang i rommet. Her er 1 W pr element, inkludert subwooferens 2x10", med omtrent den avrullingen som BassBox angir for respektive driver. Beymaene begynner å rulle av med ca 9 dB/oktav fra så høyt som 200 Hz og nærmer seg 12 dB/oktav fra rundt 30 Hz. Jeg har mekket litt med delefiltre, sånn at subwooferen og de to Beymaene er lavpassfiltrert fra hhv 60, 100 og 120 Hz med 24 dB/oktav. Dessuten har jeg pad'et ned midbass, mellomtone og diskant med hhv -3, -6 og -9 dB for å få sånn omtrent riktig form på frekvensgangen i rommet.



Dette blir ingen bassmonstre, nei. Tilsammen er det 88 dB ved 1 W @ 20 Hz. Det trengs bare +6 dB EQ (altså 4 W på hvert basselement...) ved 20 Hz for å få systemet som helhet til å spille langs "target-kurven". Det blir ca 12-15 dB tilt på frekvensgangen fra 20 Hz til 20 kHz. Med 40 W på sub'en når den alene lyttenivået på 94 dB ved 20 Hz, og den maxer ut totalt et sted rundt 300 W og 103 dB. I tillegg kan den jo få litt hjelp av Beymaene også uten at de blir altfor svette. De leverer 98-99 dB ved 20 Hz med 5,5 mm utsving når de får 500 W å dele på. Dessuten er så dyp bass som regel i mono, sånn at den andre høyttaleren også vil bidra med noen dB. Tilsammen skulle oppimot 110 dB i rommet ved 20 Hz være mulig uten altfor store anstrengelser.

 

[Asbjørn]

Dratt opp skjørtekanten halvannen cm. Greier nesten ikke å se noen forskjell, annet enn at formen begynner å se ganske harmonisk ut for mine øyne. Skinnet bedrar.

 

[Asbjørn]

Eller kanskje sokkelen burde dras helt ut til kanten, med en 10 mm spalte over, sånn som Snickers-is er inne på. Hva synes dere?

 

[Lateralus]

Dette må jeg si er et veldig spennende prosjekt, og et meget flott design! Kommer til å følge spent med videre.

Når det gjelder sokkelen, dersom den skal ha en annen finish enn resten av høyttaleren, slik som på tegningen din, ville jeg ha latt den være litt mindre i areal enn det som står oppå, slik som f.eks. Avalon gjør. Men uansett blir dette stilige høyttalere

Lykke til videre.

 

[Peter]

Eller kanskje sokkelen burde dras helt ut til kanten, med en 10 mm spalte over, sånn som Snickers-is er inne på. Hva synes dere?

Penest "the Avalon way", men kanskje mest praktisk den siste der - da blir finèren beskyttet mot f.eks støvsuger...