Filter optimalisatie verslag (pic's)

[Verwijderd]

Hehe, ik wist wel dat "pic's" de aandacht zou trekken , ik wens je een hoop lees plezier .

Naar aanleiding van de DIY wedstrijd bij S&C (bij velen nog wel bekend ) heb ik 2 2-weg speakers gebouwd.
Ik heb ze op de wedstrijd wel meegenomen maar ze waren eigenlijk maar voor de helft af, een filter wat maar gegokt was en niet afgewerkt (en ook nog het filter per ongeluk verkeerd aangesloten ).

Nu gaat het om het gluid van de speakers dus heb ik het filter maar eerst af gemaakt (eindelijk jah.... ). De afwerking volgt nu.

Het filter dus...

Ik ben begonnen met een 2e orde filter met impedantie correctie voor de tweeter én woofer. Een electrisch cross-over punt van 2700Hz. Gewoon volgens het boekje puur op basis van simulatie zonder meet gegevens. Zo ben ik naar de wedstrijd gegaan.
Na metingen na afloop van de wedstrijd bleek dus dat het filter neit goed in fase stond en er een reuze dip in de response zat. Ik dacht toen dat ik de kast inwendig niet omgepoold had war wél de bedoeling was maar later bleek het aan het fase verschil door het verschil van akoestisch centrum in het klankbord te wijten te zijn. Maar affijn, na ompolen zag het er niet slecht uit behalve dat de tweeter wat gedimt zou moeten worden (zoals ik verwacht had) en er zat een bult van +/- 4dB tussen 500 en 850Hz. Volgens Tito van S&C kon ik dat laatse oplossen door een wat zwaardere spoel te gebruiken, ik zat toen op 0.82mH en moest volgens hem naar zo'n 1.5 á 2.2mH. Ik heb toen ter plekke 2 1.8mH spoelen aangeschaft en thuis gemonteerd. Dat wes op het gehoor wel een flinke verbetering. Ook had ik de tweeter heel licht gedimt maar ik had geen spullen (gekocht) om dit voldoende te doen. Ook gaf hij aan dat ik de tweeter moest dimmen met een L-pad met 2.2ohm in serie en 12ohm parralel en de impedantie correctie beter weg kon. (dit zie ik nu op het schematische schema wat ik toen bij me had geschetst door Tito) Later zal blijken dat hij dus echt héél goed kan gokken .

Voor het perfect maken van het filter heb ik de hulp van een andere ervaren DIY'er ingeschakeld die ook bij de wedstrijd was. Hij heeft de beschikking over de juiste meet apparatuur en een hoop ervaring.

Bij Martin HSI aangekomen zijn we eerst eens gaan meten wat het systeem in deze staat deed en dat leek hélemaal niet zo slecht.

Frequentie response:
EDIT: Dit is de response na de modificatie kom ik net achter maar ik laat hem maar staan...


Tijdens de meting klinkte de ruis van het meet signaal niet helemaal homogeen, dat duide er wel op dat het niet echt in orde was.
We zijn eens gaan meten wat de poort allemaal uit staalt:

laag met poort dicht gestopt:

laag mét poort:


Hier zien we niet veel rare dingen behalve dat er meer laag is met poort er bij .

Tijdens de luistertest blijkt dat de woofer aan zijn einde van het bereik nogal scherp klinkt, dit is zeer goed hoorbaar als de tweeter los gekoppeld is.
Om dit effect op te lossen is de impedantiecorrectie aangepast en zijn we van 2e orde naar eerste orde gegaan, de condensator hebben we dus verwijderd. Nu is de steilheid minder geworden en de Q-factor verbeterd, bij de tweede knik in de karakteristiek bij 4KHz valt de curve sterk af en dat komt goed uit, we gebruikten dit ook om het "gat" in het "midden" dicht te krijgen.

De tweeter speelde te luid dus hebben we die 3 dB verzwakt, de parallel weerstand is van 82 naar 10 ohm gegaan en dempt de resonantie frequentie nu ook. Ook hebben we is de impedantiecorrectie verwijdert, die zorgde alleen maar voor een lagere impedantie (2,9 ohm 20KHz).

Het midden/hoog gebied is minder hard gaan weergeven en door de minder steile curve van de woofer gecompenseerd.

Als je zo naar de waterval metingen van vóór en na gaat kijken moet je eens opletten hoe klein het verschil uiteindelijk is, maar toch hoor je het zeker! Ook kun je zien het verschil heel klein lijkt maar er elektrisch gezien toch een aantal dingen heel erg veranderd zijn (woofer van 2e orde naar 1e orde bijv.), dat viel mij erg op. En toch klinkt het een stuk anders. Meer met minder (componenten) .

Totale curve voor modificatie:


Totale curve na modificatie:


Je ziet dat vooral het midden is verbeterd en het hoog gedimt is. Er is een nog een heel kleine fase uitdoving ergens door een fase verschil van de units t.o.z. van elkaar (vermoeden we) en er was een kleine uitdoving die ik heb kunnen oplossen door wat meer demping in de kast aan te brengen. Bij de eerste leg ik me maar neer want dat is maar zeer minimaal en niet de kosten waard om het op te lossen. nu dus 99% perfect, daar neem ik genoegen mee.

Pic van tijdens het tweaken:


pic van speaker:


Al met al ben ik blij met de verbeteringen. Het is jammer dat het zonder meet apparatuur geoonweg neit mogelijk is om een goed filter te ontwerpen, en nog meer jammer dat die apparatuur erg prijzig is. Maar dat heb ik dus opgelost door tegen een redelijke vergoeding de hulp van Martin in te schakelen.
Nog eens dank voor de service Martin

Ik heb stiekem een paar regels text van Martin HSI ze site gepikt omdat dit zo goed omschreef waar het op stond dat ik het beter kon over nemen dan minder goed over doen, ook heb ik de plaatjes gepikt. Op die site kun je meer informatie over Martin zijn diensten en projecten vinden. Ook staat er een leuk onderzoek op over de verschillen in materiaalsoorten die je kunt gebruiken om een kast te maken.

Grtzz, Eul

[ Voor 10% gewijzigd door Verwijderd op 05-11-2003 17:03 ]

[Hydraulik-Phunk]

Leuk verslag, inderdaad jammer dat het eigenlijk ook niet te doen is voor de gemiddelde hobbybouwer, ik heb er ook weinig eieren van gegeten maar dit helpt je toch weer een beetje op weg

Enne, wat een verschrikkelijk mooie speaker, heb je nog meer pics? Hij is me zo 1-2-3 niet opgevallen in het zelfbouw wedstrijdtopic.

[JvS]

Cool, zelfbouwen is inderdaad niet te doen met eigen ontwerpen als je de spullen niet hebt om het na te meten, daar ben ik wel van overtuigd . Ik heb overigens je plaatjes even op 600px breedte gezet, je post was echt niet te lezen, klik op een plaatje voor de volledige grootte .

[Verwijderd]

Het is wel te doen maar als je de apparatuur en/of kennis niet hebt moet je het laten doen (bij bijv. een andere hobyist zoals Martin) en als je hier geen moeite, tijd en geld in wilt steken maar wel een goede speaker wilt hebben voor een scherpe prijs kun je nog voor een bestaand ontwerp kiezen. Moor from scratch vond ik persoonlijk leuker.

Tnx voor het resizen JvS! Ik wist eigenlijk niet hoe dat moest en na dat hele verhaal had ik even geen puf om het op te zoen (luiheid dus ), maar nu weet ik het voor de volgende keer!

Hier nog een plaatje ven een beetje bovenaf dan:


en hier nog van dichtbij:


En het binnenwerk, de kast is zo dood als een pier

[ Voor 11% gewijzigd door Verwijderd op 04-11-2003 23:22 ]

[Hydraulik-Phunk]

Ok, door die bracing weet ik het weer, nogmaals erg tof, weet je al hoe je ze gaat afwerken ?

Maar idd, het is wel te doen, maar enige expertise van iemand anders is toch makkelijk.
Een pakket trekt me niet echt, doe ook liever wat from scratch op m'n eigen manier, en dan loop je toch tegen deze dingen aan.

Hoe hoog zijn de kosten trouwens ongeveer per speaker/2 ?

[_ferry_]

Wat zijn de afmetingen van de kast eigenlijk? want op de foto's van de kast zelf is het net een kleine boekenplank speaker, maar t binnewerk heeft op de onderste foto een breedte van een stoeptegel, 30cm dus.

[Verwijderd]

Over de afwerking heb ik wat geschreven in me eerste post , ik twijfel nog tussen spuiten of fineeren. Als ik ga spuiten gaat de frees er nog één keer overheen en worden de voorste hoeken (onder de schuin afgezaagde vlakken) ook schuin gefreesd, dit om het scherpe voor het oog er van af te halen, hier zou je btw met fineer geen last van hebben, naar mijn idee.

De prijs p/st. zit nu op €275,- maar dan heb ik nog wel speakerdoek en bevestegingsmateriaal voor het front liggen dat er nu dus nog niet op zit.
Voor dat geld heb je dus drivers, filtercomponenten, MDF + alle extra verbruiksartiekelen (lijm bijv.), poort, kabel, aansluit terminal (dubbel zodat bi-amping mogenlijk blijft), lood bitumen, pritex en natuurlijk de meet sessie. Dat is dus p/st.!

In het geval van zelfbouwen from scratsch is het dus niet echt voordelig t.o.v. fabrieks speakers maar ik denk dat je niet snel voor dit bedrag een beter presterende speaker als dit kant en klaar vindt. Maar ik heb het ook niet gedaan om goedkoper uit te zijn maar omdat ik het leuk vind, het geeft meer voldoening als een kant en klare speaker en je kunt de speaker exact zo maken als je zelf wilt .

De maten zijn 525 x 255 x 346 (h x b x d). Het zijn dus wel flinke monitor speakers . De netto inhoud is 24L.

Wat me ook zeer opviel is hoe goed de hedendaagse simulatie software is. Als je naar de gemeten frequentie response kijkt (bovenste post, eerste plaatje) en dan naar de simulatie er van, op basis van de afzonderlijk gemeten frequentie curves en impedantie curves van de woofer en de tweeter, zie je opvallend veel overeenkomsten in de simulatie en de gemeten curve. Bijv de kleine dip vij 400Hz en 1kHz (deze is nu opgelost door betere demping). Ook als je de curves volg komen deze heel erg overeen. Zo kun je zien dat je met alleen de afzonderlijke gemeten curves al een heel eind kan komen, maar het mooist is natuurlijk als je het gesimuleerde kan bevestigen met een meeting .