Gjennom høsten/vinteren har jeg planer om å ta frem en monitorhøyttaler med flerbruk i tankene. På godt norsk, en såkalt multipurpose monitor. Prosjektet blir realisert sammen med gode kollegaer. De har ikke kunnskap om høyttalerkonstruksjon, men vi har alle et felles ønske om god lyd og synes det kan være artig å gjøre et prosjekt sammen. For the record, Tytte sin hornrigg er demontert og de beste bitene er preservert på loftet. De får se dagslys ved en annen og senere anledning.
Så hva mener jeg med multipurpose? Jo, systemet skal kunne brukes til miksing/mastring, skal kunne tas med til enkle (intime) spillejobber og skal kunne brukes som musikkformidler i en alminnelig stor stue.
En forutsetning for prosjektet er aktive monitorer. Med innebygget DSP kan vi enkelt korrigere for avvik i høyttalerne, lage vår egen house curve og vi kan velge mellom preset for om høyttaleren står som sterilt verktøy i studio, som mini PA i puben, eller som takttrampegenerator i heimen.
Størrelsesmessig skal vi kunne forsvare å sette de i et forholdsvis lite lydstudio, samtidig som det også skal kunne ta seg greit ut for samboer... altså ok WAF. Vekten blir også et hensyn å ta for ønske om portabilitet ifm. spillejobber.
Jeg har notert meg følgende designkriterier:
Samtidig som vi ønsker å ivareta spredningskontroll over et veldig stort frekvensområde, ønsker vi også noe annet enn en veldig bredt spredende høyttaler. Mellom 90 og 120º horisontal spredning bør være innenfor målet. Her finnes jo et par varianter å velge mellom:
CBT havner litt i samme bås som Synergyhorn. For så vidt greit å implementere, men de blir fort store og kostbare. Og de er totalt uegnet til som desktop høyttalere. Mange drivere drar opp prisen om man ønsker et visst nivå av byggekvalitet, spesielt da mht. driverne. Spennende konsept det også, om bruken var annerledes og budsjettet skrudd opp noen knepp.
Coaxialdrivere er av natur nær ideell punktkilder, i teorien ypperlig til denne bruken. Problemet er at jeg ikke finner Coax-er som måler like godt on-axis som off-axis og som for øvrig er godt konstruert. Jeg skal ikke si de ikke finnes, og har noen tips på (godt dokumenterte) sådan i 8-12 toms størrelse, så fyr ut! Forslag mottas i verste fall med hånlig latter, så ingen ting å være redd for
.
Fulltoner har også den fordel av å være en nær ideell punktkilder. Men mht. størrelsen vi trenger, så blir det fort drivere med wizard kone og den slags er ikke egnet som kirurgisk presisjonsverktøy. Fulltoner uten wizard er heller ikke egnet i dette prosjektet hvor en frekvenslineær, forvrengningsfattig gjengivelse og spredningskontroll er et krav.
Flerveissystem med tradisjonelle hifidrivere kan være en vei til mål. Det krever at vi monterer diskanten i en WG og at vi har kontroll på spredningskarakteristikken til driverne seg i mellom. Senter-senter avstanden mellom driverne kan gjøres nokså kort, slik at vi også minimerer kamfilterproblemer. For å få spredningskontoll nedover i frekvens må imidlertid vi gjøre tiltak. Enkleste veien til mål er passiv kardioide. Men… skal vi gjøre dette og samtidig stiller krav til gode komponenter, så spretter også prisen veldig fort i været. Vi kunne ha tenkt oss at vi starter med en Bliesma diskant og tilpasset en WG til denne. Utfordringen blir å finne en liten mellomtone med tilsvarende egenskaper, altså en frekvenslineær mellomtone som kan deles i 3kHz området, som har en lineær og stiv motor, lineært oppheng og som ikke er tatt livet av gjennom egendemping i opphenget, eller verre, svingspoleformer som bremser naturlig bevegelse.
Inntil videre utgår «hifi-varianten» pga. mangel på en forlokkende mellomtone og høy pris (flere drivere og forsterkerkanaler)
Da står vi igjen med et toveissystem. Eller strengt tatt, jeg regner bassen utenfor tellingen. Sikkert feigt av meg, men rene toveissystemer er uhyre vanskelig å få til. Selv to drivere som skal dekke området fra 100-200 til 20000 Hz er krevende nok å få til. Nå skal jeg være den første til å si at vi ikke skal forvente det grandiose lydbildet, dynamikken, smekket og gøyfaktoren som vi får fra en fornuftig skrudd hornrigg, men så er det heller ikke målsettingen i denne omgang. På en annen side så er det mislykket om vi ikke klarer å lage en engasjerende musikkformidler som samtidig fungerer utmerket som produksjonsverktøy og som egner seg godt til lytting fra «nærfelt» til diffust felt.
Dette med nærfelt begrenser vi riktig nok til 1,5 m lytteavstand, så ekte nærfelt er det strengt tatt ikke. Kortere enn 1,5 m tror jeg begrener mulighetsrommet for mye. Den av oss som skal bruke dette i sitt studio, sitter allerede 1,5 m fra sine monitorer. Viktig å ha med at høyttalerne skal ha en viss evne til å spille høyt, så å pakke tett sammen små drivere er ikke svaret på vår utfordring, desverre.
Angående høyt; 95 dB midlere lyttenivå ved 1 meter skulle bety i området 115-120 dB peak lydtrykk ved 1 meter. Dette ønsker vi selvsagt at leveres i hele det tiltenkte frekvensområde og innenfor systemets lineære arbeidsområde. På den måten vil vi ivareta lav forvrengning. Maks lydtrykk kan være noe høyere enn dette igjen og her har vi ingen target. Det kan allikevel være fornuftig å balansere de enkelte driveres maks kapasitet, eller å begrense tilført effekt til driverne for å redusere faren for overbelastning av komponent(er).
Veien videre er ikke hugget i sten. Men, tanken er å dele mot en god 8 eller 10-tommer. Det medfører deling i området 1,6-2,2 kHz, alt etter mellomtonedriver. Vi trenger da en 8-12 tommer WG for diskanten. Såpass lav deling og med krav om 120 dB peak lydnivå setter store krav til både diskant og mellomtoneseksjonen. En driver med typisk 90 db/W/m må ha tilført 1000W for å spille 120 dB høyt! Vi må m.a.o. se etter drivere som i tillegg til å ha resten av parameterne i orden, inneha høy følsomhet for å begrense effektomsetningen alle ulemper høy effekt / store strømmer gir.
Nå ligger største delen av energien musikkreproduksjonen i de lavere oktavene. Jeg regner at vi trenger ca. 10 dB mindre nivå i diskanten om vi skal gjengi 120dB musikkinnhold sikkert. Det gjør det litt enklere. Her har kanskje noen erfaringer å dele? Om mine guestimater er rett så vil det si 100W på en 90dB følsom diskant, heller enn 1000W.
Snur vi på det og gjør samme vurdering for en kompresjonsdriver med 105 dB følsomhet, så kreves det bare 3W for å oppnå samme lydtrykk. Kompresjonsdrivere er, i sammenligning med domer/ringradiatorer for hifi, enklere å få til mht. jevn spredning over et stort frekvensområde. Her finnes en del å velge mellom både mht. diy og ferdigvare. Unde tunger skal ha det til at kompresjonsdrivere ikke er godt egnet til nærfelt. Noen som kan bekrefte/avkrefte dette med en teknisk overbevisende forklaring?
Siden et av kravene er tilgjengelige deler, må vi enten finne den WG på markedet som er godt egnet, eller så må vi lett kunne ta den frem selv, enten via CNC eller 3D print. For den spesielt interesserte så kan det være verdt å lese følgende helteinnsats: https://www.diyaudio.com/forums/multi-way/338806-acoustic-horn-design-easy-ath4.html. Den skal prøves i løpet av prosjektet.
Så langt har jeg funnet disse diskantdriverne interessante:
https://faitalpro.com/en/products/HF_Drivers/product_details/index.php?id=502010175
https://www.bcspeakers.com/en/products/hf-driver/1-0/8/de360-8
http://www.bliesma.de/Datasheet T34A-4.pdf
Begge kompresjonsdriverne listet over bruker myke membraner. Disse kan ha en tendens til å smøre ut tidsdomenet og låte… ehhh mykt. Tips til rimelig kompresjonsdriver med metallmembran som spiller ryddig fra 1,5 kHz til 20 kHz mottas med takk. Aller helst med neodymmotor.
Hva gjelder mellomtone/midbass, henger det foreløpig i luften. Enn så lenge tenker jeg å plassere mellomtonen i en passiv kardioidekasse. Dvs. ventilerte dempede sidefelt i kassen, ala Dutch & Dutch S8. Hvis jeg har valget mellom to tekniske likeverdige drivere i 8 og 10 tommer utførelse, er jeg redd valget faller på 10 tommeren. Lavere delefrekvens og mer kapasitet er etter min oppfatning å foretrekke her.
Bass-seksjonen er enklere. Her finner vi mer å velge mellom. Alt fra 12 til 18 tommer bassdrivere. En pr. side. Kapasitetsmessig skulle det også være en overkommelig oppgave å gjengi 120 dB peak innenfor xmax, så lenge det jeg får bruke blaffreflekskasser. Og det får jeg. Effektmessig skal vi også komme greit i mål.
Valg av forsterker og DSP blir bleeding obvious for meg. Det må bli Hypex sine plateamper, kanskje i kombinasjon med løs Hypex amp bygget inn i bassdelen. Systemet har utmerkede forsterkere, enkel og skalerbar DSP og koster ikke hviten ut av øyet. Tilkoblingsmulighetene er også helt greie. Master/slave funksjonalitet og IR fjernkontroll er et must. Det mangler i grunn kun et funksjonelt display, så hadde det vært komplett til dette bruket.
Det var en lang introduksjon. Samtidig håper jeg det bare var starten og at vi kommer i mål i løpet av vinteren. Kjenner på at det skal bli kjekt å fikle med slikt igjen etter lang tids tørke.
Kommentarer og forslag mottas selvsagt med takk, derav tråden. Samtidig setter jeg stor pris på om innspillene relateres til formålet med prosjektet og at det ikke flyter ut i tema som ikke har beviselig virkning for vår sans hørselen.
Så hva mener jeg med multipurpose? Jo, systemet skal kunne brukes til miksing/mastring, skal kunne tas med til enkle (intime) spillejobber og skal kunne brukes som musikkformidler i en alminnelig stor stue.
En forutsetning for prosjektet er aktive monitorer. Med innebygget DSP kan vi enkelt korrigere for avvik i høyttalerne, lage vår egen house curve og vi kan velge mellom preset for om høyttaleren står som sterilt verktøy i studio, som mini PA i puben, eller som takttrampegenerator i heimen.
Størrelsesmessig skal vi kunne forsvare å sette de i et forholdsvis lite lydstudio, samtidig som det også skal kunne ta seg greit ut for samboer... altså ok WAF. Vekten blir også et hensyn å ta for ønske om portabilitet ifm. spillejobber.
Jeg har notert meg følgende designkriterier:
- Spredningskontroll 200-20000 Hz
- Midlere lydtrykk 95 dB SPL ved 1 meter
- Lav THD og IM forvrengning
- God impulsrespons (ryddig tidsdomene)
- Frekvensområde 30-20000 Hz +/- 3dB (ekkofritt)
- Frekvenslinearitet +/-2 dB, 1/24 oktav glatting (ekkofritt)
- Lytteavstand 1,5m +
- Benytte komponenter tilgjengelig i butikk
- Kost < 30 000,- NOK pr. system (stereo oppsett)
- Finish etter eget forgodtbefinnende
Samtidig som vi ønsker å ivareta spredningskontroll over et veldig stort frekvensområde, ønsker vi også noe annet enn en veldig bredt spredende høyttaler. Mellom 90 og 120º horisontal spredning bør være innenfor målet. Her finnes jo et par varianter å velge mellom:
- Synergyhorn
- En vri på Keele sitt CBT-prinsipp med styrt horisontalspredning
- Coaxialdrivere med kardioidestyring i mellomtone/midbass
- Fulltoner med kardioidestyring i mellomtone/midbass
- Flerveissystem med tradisjonell hifidrivere, diskanten i WG og i kombinasjon med kardioide mellomtone/midbass.
- Toveissystem med CD WG med eller uten kompresjonsdriver og kardioide mellomtone/midbass.
CBT havner litt i samme bås som Synergyhorn. For så vidt greit å implementere, men de blir fort store og kostbare. Og de er totalt uegnet til som desktop høyttalere. Mange drivere drar opp prisen om man ønsker et visst nivå av byggekvalitet, spesielt da mht. driverne. Spennende konsept det også, om bruken var annerledes og budsjettet skrudd opp noen knepp.
Coaxialdrivere er av natur nær ideell punktkilder, i teorien ypperlig til denne bruken. Problemet er at jeg ikke finner Coax-er som måler like godt on-axis som off-axis og som for øvrig er godt konstruert. Jeg skal ikke si de ikke finnes, og har noen tips på (godt dokumenterte) sådan i 8-12 toms størrelse, så fyr ut! Forslag mottas i verste fall med hånlig latter, så ingen ting å være redd for
.Fulltoner har også den fordel av å være en nær ideell punktkilder. Men mht. størrelsen vi trenger, så blir det fort drivere med wizard kone og den slags er ikke egnet som kirurgisk presisjonsverktøy. Fulltoner uten wizard er heller ikke egnet i dette prosjektet hvor en frekvenslineær, forvrengningsfattig gjengivelse og spredningskontroll er et krav.
Flerveissystem med tradisjonelle hifidrivere kan være en vei til mål. Det krever at vi monterer diskanten i en WG og at vi har kontroll på spredningskarakteristikken til driverne seg i mellom. Senter-senter avstanden mellom driverne kan gjøres nokså kort, slik at vi også minimerer kamfilterproblemer. For å få spredningskontoll nedover i frekvens må imidlertid vi gjøre tiltak. Enkleste veien til mål er passiv kardioide. Men… skal vi gjøre dette og samtidig stiller krav til gode komponenter, så spretter også prisen veldig fort i været. Vi kunne ha tenkt oss at vi starter med en Bliesma diskant og tilpasset en WG til denne. Utfordringen blir å finne en liten mellomtone med tilsvarende egenskaper, altså en frekvenslineær mellomtone som kan deles i 3kHz området, som har en lineær og stiv motor, lineært oppheng og som ikke er tatt livet av gjennom egendemping i opphenget, eller verre, svingspoleformer som bremser naturlig bevegelse.
Inntil videre utgår «hifi-varianten» pga. mangel på en forlokkende mellomtone og høy pris (flere drivere og forsterkerkanaler)
Da står vi igjen med et toveissystem. Eller strengt tatt, jeg regner bassen utenfor tellingen. Sikkert feigt av meg, men rene toveissystemer er uhyre vanskelig å få til. Selv to drivere som skal dekke området fra 100-200 til 20000 Hz er krevende nok å få til. Nå skal jeg være den første til å si at vi ikke skal forvente det grandiose lydbildet, dynamikken, smekket og gøyfaktoren som vi får fra en fornuftig skrudd hornrigg, men så er det heller ikke målsettingen i denne omgang. På en annen side så er det mislykket om vi ikke klarer å lage en engasjerende musikkformidler som samtidig fungerer utmerket som produksjonsverktøy og som egner seg godt til lytting fra «nærfelt» til diffust felt.
Dette med nærfelt begrenser vi riktig nok til 1,5 m lytteavstand, så ekte nærfelt er det strengt tatt ikke. Kortere enn 1,5 m tror jeg begrener mulighetsrommet for mye. Den av oss som skal bruke dette i sitt studio, sitter allerede 1,5 m fra sine monitorer. Viktig å ha med at høyttalerne skal ha en viss evne til å spille høyt, så å pakke tett sammen små drivere er ikke svaret på vår utfordring, desverre.
Angående høyt; 95 dB midlere lyttenivå ved 1 meter skulle bety i området 115-120 dB peak lydtrykk ved 1 meter. Dette ønsker vi selvsagt at leveres i hele det tiltenkte frekvensområde og innenfor systemets lineære arbeidsområde. På den måten vil vi ivareta lav forvrengning. Maks lydtrykk kan være noe høyere enn dette igjen og her har vi ingen target. Det kan allikevel være fornuftig å balansere de enkelte driveres maks kapasitet, eller å begrense tilført effekt til driverne for å redusere faren for overbelastning av komponent(er).
Veien videre er ikke hugget i sten. Men, tanken er å dele mot en god 8 eller 10-tommer. Det medfører deling i området 1,6-2,2 kHz, alt etter mellomtonedriver. Vi trenger da en 8-12 tommer WG for diskanten. Såpass lav deling og med krav om 120 dB peak lydnivå setter store krav til både diskant og mellomtoneseksjonen. En driver med typisk 90 db/W/m må ha tilført 1000W for å spille 120 dB høyt! Vi må m.a.o. se etter drivere som i tillegg til å ha resten av parameterne i orden, inneha høy følsomhet for å begrense effektomsetningen alle ulemper høy effekt / store strømmer gir.
Nå ligger største delen av energien musikkreproduksjonen i de lavere oktavene. Jeg regner at vi trenger ca. 10 dB mindre nivå i diskanten om vi skal gjengi 120dB musikkinnhold sikkert. Det gjør det litt enklere. Her har kanskje noen erfaringer å dele? Om mine guestimater er rett så vil det si 100W på en 90dB følsom diskant, heller enn 1000W.
Snur vi på det og gjør samme vurdering for en kompresjonsdriver med 105 dB følsomhet, så kreves det bare 3W for å oppnå samme lydtrykk. Kompresjonsdrivere er, i sammenligning med domer/ringradiatorer for hifi, enklere å få til mht. jevn spredning over et stort frekvensområde. Her finnes en del å velge mellom både mht. diy og ferdigvare. Unde tunger skal ha det til at kompresjonsdrivere ikke er godt egnet til nærfelt. Noen som kan bekrefte/avkrefte dette med en teknisk overbevisende forklaring?
Siden et av kravene er tilgjengelige deler, må vi enten finne den WG på markedet som er godt egnet, eller så må vi lett kunne ta den frem selv, enten via CNC eller 3D print. For den spesielt interesserte så kan det være verdt å lese følgende helteinnsats: https://www.diyaudio.com/forums/multi-way/338806-acoustic-horn-design-easy-ath4.html. Den skal prøves i løpet av prosjektet.
Så langt har jeg funnet disse diskantdriverne interessante:
https://faitalpro.com/en/products/HF_Drivers/product_details/index.php?id=502010175
https://www.bcspeakers.com/en/products/hf-driver/1-0/8/de360-8
http://www.bliesma.de/Datasheet T34A-4.pdf
Begge kompresjonsdriverne listet over bruker myke membraner. Disse kan ha en tendens til å smøre ut tidsdomenet og låte… ehhh mykt. Tips til rimelig kompresjonsdriver med metallmembran som spiller ryddig fra 1,5 kHz til 20 kHz mottas med takk. Aller helst med neodymmotor.
Hva gjelder mellomtone/midbass, henger det foreløpig i luften. Enn så lenge tenker jeg å plassere mellomtonen i en passiv kardioidekasse. Dvs. ventilerte dempede sidefelt i kassen, ala Dutch & Dutch S8. Hvis jeg har valget mellom to tekniske likeverdige drivere i 8 og 10 tommer utførelse, er jeg redd valget faller på 10 tommeren. Lavere delefrekvens og mer kapasitet er etter min oppfatning å foretrekke her.
Bass-seksjonen er enklere. Her finner vi mer å velge mellom. Alt fra 12 til 18 tommer bassdrivere. En pr. side. Kapasitetsmessig skulle det også være en overkommelig oppgave å gjengi 120 dB peak innenfor xmax, så lenge det jeg får bruke blaffreflekskasser. Og det får jeg. Effektmessig skal vi også komme greit i mål.
Valg av forsterker og DSP blir bleeding obvious for meg. Det må bli Hypex sine plateamper, kanskje i kombinasjon med løs Hypex amp bygget inn i bassdelen. Systemet har utmerkede forsterkere, enkel og skalerbar DSP og koster ikke hviten ut av øyet. Tilkoblingsmulighetene er også helt greie. Master/slave funksjonalitet og IR fjernkontroll er et must. Det mangler i grunn kun et funksjonelt display, så hadde det vært komplett til dette bruket.
Det var en lang introduksjon. Samtidig håper jeg det bare var starten og at vi kommer i mål i løpet av vinteren. Kjenner på at det skal bli kjekt å fikle med slikt igjen etter lang tids tørke.
Kommentarer og forslag mottas selvsagt med takk, derav tråden. Samtidig setter jeg stor pris på om innspillene relateres til formålet med prosjektet og at det ikke flyter ut i tema som ikke har beviselig virkning for vår sans hørselen.
