Dette er skikkelig spennende Ole Kristian! Jeg tillater meg i min grenseløse freidighet å poste en kurve til som du sendte meg i går:
Hvis jeg forstod deg rett er det altså snakk om at den lyse kurven har kraftig motor, mens den mørke kurven har svakere motor. Det jeg ønsker å fokusere på her er at jo kraftigere modene ved lave frekvenser blir, jo mer dreier de i frekvensdomenet. Vi kan se at ved den fundamentale moden er lav og høy Q faktisk ute av fase, og tendensen henger med et stykke oppover. Det kan derfor virke som om modene får den svakere varianten til å lagge etter i tid.
Etter drøssevis av simuleringer, lesing og beregninger ser jeg at det å få en driver til å gå fra 200Hz til 20kHz er fullstendig gjennomførbart. Man vil da gjerne også unngå moder i kavitet, i faseplugg og i membran. Man vil ha en fullstendig kontrollert bølgefront og man vil ha en faseplugg som ikke blir reaktiv innenfor det hørbare området (det skjer som regel godt under 10kHz). I andre enden av skalaen vil man ha mykt oppheng, stort kammer og massiv demping med merinoull. Det fine med merinoull er at det demper rett og slett bedre enn noe annet materiale jeg har vært borti. Dette er ekstremt viktig for å kunne terminere hornet med høy compliance og ekstremt moderate reaktive komponenter.
For å si bittelitt mer rundt dette med bakkammer og reaktive komponenter. I WE555-driveren (Western Electric driver fra 1920-tallet. 2" aluminiumsmembran med ribbed suspension i aluminium og 1" exit) sitt patent er det beskrevet hvordan de benyttet reaktive komponenter i driverens oppheng og bakkammer for å nulle reaktive komponenter i hornet. Den strekker seg ned til omkring 100Hz. Noen år senere gjorde de et eksperiment sammen med en samarbeidspartner der de modifiserte opphenget (flatt) og hornet for å ende opp med at de reaktive komponentene fortsatt matchet, men i et modifisert WE15-horn var de nå nede i en grensefrekvens på 36Hz!
Denne metoden er svært interessant i seg selv, men den krever at horn og driver er direkte matchet til hverandre. I alle eksperimentene eg og
@oks81 har gjort har vi gått ut i fra at oppheng og bakkammer ikke er matchet til hornet. Når disse to er matchet får man utrolige LF-egenskaper, men i en driver som bare passer akkurat dette hornet. Når de to ikke matcher, men Fs fortsatt er høy, kan man få en fundamental mismatch. Derfor er driveregenskapene vi har lagt til grunn i stor grad basert på mykt oppheng, ekstremt lav masse og superkraftige motorer. Dette med mykt oppheng og lav masse går litt opp i opp, så stort bakkammer er også viktig for å få Fs i et område der det er mindre aktuelt å bruke driveren.
Overraskelsen var litt at mange av de driverne man kunne forvente at går skikkelig godt nedover i frekvens faktisk ikke gjør det. Ser vi for eksempel på JBL + Truextent har de stivt oppheng, relativt lite bakkammer og ganske tung spole. Dette i kombinasjon med moderat motorkraft gjør at flankene (høye og lave frekvenser) faller litt av, og driveren synger ikke like "fritt" i større horn. Det er også flere som har påpekt at disse ikke alltid yter så godt ved deling ned mot 600Hz og lavere. Så har vi TAD 4003 som kanskje det mest åpenbare andre eksempelet å vurdere i denne sammenhengen. De har større bakkammer, mykt oppheng, noe lavere masse og 5 slit faseplugg vs 4 slit på JBL. Begge fasepluggene er nogen lunde fornuftig konstruerte med det som ser ut som Smith-style faseplugg. Frekvensresponsen oppover tyder også på at dette stemmer. 4003 har dermed en del forutsetninger for å gå bedre nedover i frekvens med sitt mykere oppheng, og skal man tro opinionen så gjør den også det. Den skulle også gjøre det et hakk bedre oppover i frekvens med sin ekstra slit vs JBL. På den annen side vil ikke en berylliumsmembran i 10 cm diameter være fri for oppbrytninger i audioområdet. En 1" dome bryter ofte opp rundt 35-40kHz, avhengig av profil, og for en 4" dome kan vi dele dette på 4. Men det var ikke hovedpoenget, det 4003 overraskende nok mangler er en brutal motor. Jeg gikk løs på den for å se hvor brutal motoren var, og overraskelsen var stor da jeg så den lå rundt 0,4T under teoretisk grense for en driver med stålkomponenter. Når den i tillegg har en ganske lett spole er kraftfaktoren dermed på den moderate siden. Selv om JBL heller ikke har ekstrem kraftfaktor kan man nok allikevel anta at JBL er litt bedre akkurat der, men at den taper på spolemasse, faseplugg, oppheng og bakkammer vs 4003.
Grunnen til at jeg skriver at dette var overraskende er at alt dette var kjent kunnskap da alle disse driverne ble utviklet. Resultatet, når man tar med disse faktorene i regnestykket, er at man knapt ser noen grense for hvor dypt dette skal gå. Jeg utfordret Rune Skramstad på dette, han er en jævel på å simulere horn for å si det forsiktig. På det datasettet jeg sendte ham, basert på en 89mm spole ringradiator med karbonmembran, rimelig lav Fs og moderat loading kom han tilbake med 50Hz horn, og det uten at man benytter teknikken WE brukte på 20-tallet. Dette er i realiteten en bittelitt mindre driver enn 4" fullformat, men den skulle henge fint med i et 140-145dB stereosystem med deling under 500Hz. Man kan bare anta at i JBL sitt tilfelle ønsket man en enda mer robust driver, og TAD-en er tross alt utviklet av minst én ingeniør som også var med på å utvikle flere av JBL sine drivere.