[DIY] 2 Zuiltjes op basis van Visaton units

[Verwijderd]

Ik heb nog nooit eerder een set luidsprekers zelf gebouwd maar ben nu wel serieus van plan om er aan te beginnen.
Wat ik in gedachten had is een zuiltje met een Visaton G20SC en een W170S in een bas reflex behuizing van 34 liter afgestemd op 34Hz.

Als filter wilde ik het volgens Visaton voorgeschreven filter voor de Alto 1 en 2 gebruiken: (ietwat opgewaardeerd vanwege het gebruik van MKP condensators) Is nu een ander filter op basis van Morion TL's:


Over dit filter heb ik echter nog wat vragen:

* Volgens het schema wordt er een 4 ohm versie van de w170s gebruikt. Als ik een speaker wil die wat meer richting de 8 ohm nominaal zit kan ik dan niet beter de 8 ohm versie gebruiken?

* Zitten hier ook consequnties aan voor het filter en de respons van de speaker?

* Ik gebruik een andere tweeter: de Fs van beide tweeters ligt redelijk dicht bij elkaar (1800 tegen 1900) dus de scheidingsfrequentie hoeft niet aangepast te worden. Hoe zit het echter met de gevoeligheid (90 tegen 88 dB/W/m) en wat moet er met het weerstandje gebeuren dat in serie staat met de tweeter?

* Geeft een Metaal Oxide weerstand ipv een standaard vermogensweerstandje een beter geluid in het hoog?

Hier de respons volgens WinISD

Respons van de woofer in 34 liter lijkt mij netjes voor zo'n zuiltje

Hier de group delay volgens WinISD

Ik weet dat de groupdelay ietwat aan de hoge kant zit, gaat dit problemen opleveren?

Kortom: ben ik een beetje op de goede weg? Als het allemaal goed gaat probeer ik binnenkort te beginnen met bouwen en laat ik hier wel wat foto's zien van de vorderingen.

------------------
Belangrijkste gegevens drivers:
http://www.visaton.com/bilder/fotos/klein/w170sc.jpg
W170S:
86 dB (1W/1m)
Vas 38 l
Fs: 36 Hz
Max Hub: 20 mm

http://www.visaton.com/bilder/fotos/klein/dt94.jpg
DT94:
90 dB (1W/1m)
Fs: 1900 Hz

http://www.visaton.com/bilder/fotos/klein/g20sc.jpg
G20SC:
88 dB (1W/1m)
Fs: 1800 Hz

[ Voor 2% gewijzigd door Verwijderd op 25-07-2004 16:52 . Reden: aanpassing van filter ]

[CornelisJ]

Verwijderd schreef op 22 juli 2004 @ 14:17:
* Volgens het schema wordt er een 4 ohm versie van de w170s gebruikt. Als ik een speaker wil die wat meer richting de 8 ohm nominaal zit kan ik dan niet beter de 8 ohm versie gebruiken?

Inderdaad, maar dan moet je ook de laagsectie van het filter aanpassen, want de door de hogere impedantie van de luidspreker moeten de component-waarden aangepast worden (grotere waarde van spoel, en kleinere waarde van condensator).

* Ik gebruik een andere tweeter: de Fs van beide tweeters ligt redelijk dicht bij elkaar (1800 tegen 1900) dus de scheidingsfrequentie hoeft niet aangepast te worden. Hoe zit het echter met de gevoeligheid (90 tegen 88 dB/W/m) en wat moet er met het weerstandje gebeuren dat in serie staat met de tweeter?

Omdat de G20SC een lager rendement heeft, moet je minder verzwakken, dus weerstandswaarde moet wat kleiner. Een andere tweeter betekent vermoedelijk ook een ander impedantie-verloop, dus misschien moeten ook spoel en condensator aangepast worden.

* Geeft een Metaal Oxide weerstand ipv een standaard vermogensweerstandje een beter geluid in het hoog?

Een MOX weerstand heeft minder zelfinductie, maar er zijn ook draadgewonden weerstanden met lage zelfinductie. Ik denk niet dat je het verschil zult horen.

Hier de respons volgens WinISD
[afbeelding]
Respons van de woofer in 34 liter lijkt mij netjes voor zo'n zuiltje

Ik weet niet of 34 liter het optimale volume is voor de W170S, maar ik zie wel een beetje opslingering. Die kun je wegwerken door de basreflex pijp iets langer te nemen.

Kortom: ben ik een beetje op de goede weg? Als het allemaal goed gaat probeer ik binnenkort te beginnen met bouwen en laat ik hier wel wat foto's zien van de vorderingen.

Je gaat uit van een bestaand ontwerp, maar je wilt zowel een andere woofer (8 Ohm) als een andere tweeter gebruiken. Beide hebben consequenties voor het filterontwerp. Ik zou dan liever een ander ontwerp als uitgangspunt nemen, waar in ieder geval de woofer inzit die je wilt gebruiken. Kijk eens of er niet een bestaand "Cheap Trick" ontwerp is uit het blad Klang+Ton, dat aan je wensen voldoet.

Edit1: Hier een Cheap Trick overzicht: http://www.lautsprechershop.de/hifi/bau_ct.htm
De CT200 gebruikt de W170S8 woofer, maar is een gesloten ontwerp.

Edit2: De beschrijving van de CT200 kan ik op verzoek voor je inscannen (ik heb de Klang+Ton waar deze instaat toevallig in huis).

Edit3: Teacher (regelmatig bezoeker van dit forum) heeft ook luidsprekers gebouwd met de W170S8 woofer en G20SC tweeter, zie dit topic. Helaas zijn de plaatjes verdwenen. Suggestie: neem contact met hem op voor het filterontwerp.

[ Voor 25% gewijzigd door CornelisJ op 23-07-2004 11:13 ]

[MM]

Je krijgt de bult weg door óf lager te tunen of de kast te vergroten.

[CornelisJ]

De woofer (W170S8) doet het gezien zijn parameters (relatief hoge Qts) ook heel aardig in een gesloten behuizing van ca 25 liter. Voordeel van een gesloten behuizing is een grotere belastbaarheid.

In een basreflex behuizing gaat een W170S8 weliswaar erg laag, maar als hij lage tonen te verwerken krijgt onder de tuning frequentie zal de conus erg grote slagen gaan maken, en loopt dan bij hoge volumes al snel tegen zijn Xmax (maximale lineaire uitslag) aan.

[Jag]

CornelisJ schreef op 23 juli 2004 @ 00:45:
De woofer (W170S8) doet het gezien zijn parameters (relatief hoge Qts) ook heel aardig in een gesloten behuizing van ca 25 liter. Voordeel van een gesloten behuizing is een grotere belastbaarheid.

In een basreflex behuizing gaat een W170S8 weliswaar erg laag, maar als hij lage tonen te verwerken krijgt onder de tuning frequentie zal de conus erg grote slagen gaan maken, en loopt dan bij hoge volumes al snel tegen zijn Xmax (maximale lineaire uitslag) aan.

Ik ben het niet geheel met je eens CornelisJ. Een gesloten systeem is in principe veel minder belastbaar dan een BR en heeft bovendien een lager rendement (behalve onder de tuning frequentie van de BR inderdaad). De enige reden om voor gesloten te gaan is de in principe betere geluidskwaliteit en een makkelijker ontwerp.

[teacher]

Even een zijweg:

dezelfde units gebruik ik (en nightwish) in een TL zuil (wel dik 100 liter):
http://www.diy-morion.tk/

Wat ik van de w170 weet is dat ie in een 34 liter gesloten kist het best tot zijn recht komt.
Voor BR zou ik er 10-15 liter bij doen.

[CornelisJ]

De Morion is beschreven in Hobby Hifi 4/2003. Meer info: Morion. Voor het filter-schema moet je bij Hobby Hifi zijn (losse nummers zijn na te bestellen), of iemand moet bereid zijn de scanner op te starten.

[teacher]

CornelisJ schreef op 23 juli 2004 @ 10:59:
of iemand moet bereid zijn de scanner op te starten.

Zeg het maar als je ze wil hebben; ik heb ze destijds ook voor nightwish ingescand.

[Verwijderd]

CornelisJ schreef op 22 juli 2004 @ 15:09:
Inderdaad, maar dan moet je ook de laagsectie van het filter aanpassen, want de door de hogere impedantie van de luidspreker moeten de component-waarden aangepast worden (grotere waarde van spoel, en kleinere waarde van condensator).

En hoe valt deze nieuwe waarde te berekenen? Ik heb wel een websiteje gevonden waar ik wat berekeningen kan uitvoeren maar daarmee kom ik niet eens op het originele filter uit. http://www.12vhifi.nl/filters.html

Omdat de G20SC een lager rendement heeft, moet je minder verzwakken, dus weerstandswaarde moet wat kleiner. Een andere tweeter betekent vermoedelijk ook een ander impedantie-verloop, dus misschien moeten ook spoel en condensator aangepast worden.

Ook hier weer, zou je me kunnen vertellen hoe je dit moet berekenen?

Een MOX weerstand heeft minder zelfinductie, maar er zijn ook draadgewonden weerstanden met lage zelfinductie. Ik denk niet dat je het verschil zult horen.

Bij speakerland.com (waar ik de onderdelen voor mijn filter denk ik ga halen) is er enkel keuze uit gewone vermogensweerstandjes en MOX. Is de 4watt variant ook afdoende of moet ik voor de zekerheid maar 10watt nemen? (Voor de prijs maakt het niet veel uit zie ik )

Ik weet niet of 34 liter het optimale volume is voor de W170S, maar ik zie wel een beetje opslingering. Die kun je wegwerken door de basreflex pijp iets langer te nemen.

Die opslingering valt nogal mee. Nog geen 1 dB. En i.c.m. de eigen response van de driver zou het geen slecht resultaat op moeten leveren. Met een tuning op 32Hz is de "slingering" inderdaad iets minder.

Edit3: Teacher (regelmatig bezoeker van dit forum) heeft ook luidsprekers gebouwd met de W170S8 woofer en G20SC tweeter, zie dit topic. Helaas zijn de plaatjes verdwenen. Suggestie: neem contact met hem op voor het filterontwerp.

Kijk, dat is handig. Volgens mij had ik dat topic al een tijdje geleden gezien maar vergeten te bookmarken.

CornelisJ schreef op 23 juli 2004 @ 00:45:
[..]
In een basreflex behuizing gaat een W170S8 weliswaar erg laag, maar als hij lage tonen te verwerken krijgt onder de tuning frequentie zal de conus erg grote slagen gaan maken, en loopt dan bij hoge volumes al snel tegen zijn Xmax (maximale lineaire uitslag) aan.

De speaker zal niet op volumes gaan draaien die richting maximum gaan. Ze zijn in principe bedoeld voor mijn vriendin. Die houdt er niet zo van om muziek hard te draaien.

teacher schreef op 23 juli 2004 @ 10:23:
[..]
Wat ik van de w170 weet is dat ie in een 34 liter gesloten kist het best tot zijn recht komt.
Voor BR zou ik er 10-15 liter bij doen.

In een gesloten kist van 34 liter ligt het F3 punt op ruim 54Hz, dat vind ik toch wat tegenvallen.
Als ik nog eens, zeg 12 liter, bij deze kast zou moeten doen wordt het allemaal wel wat lomp. Nogmaals, ze komen op de kamer van mijn vriendin.

In principe is alleen het filter nog een probleem, of jullie moeten zeggen dat bij redelijke volumes de driver ook al uit zijn voegen gerukt wordt.

Teacher: in jouw topic las ik dat je een filter met een crossover op 2500Hz gebruikte. Is dat niet wat laag ivm. de Fs van 1800Hz van de G20SC?

[ Voor 3% gewijzigd door Verwijderd op 23-07-2004 13:20 ]

[CornelisJ]

teacher schreef op 23 juli 2004 @ 12:52:
[...]
Zeg het maar als je ze wil hebben; ik heb ze destijds ook voor nightwish ingescand.

Teacher, ik ben zeker geïnteresseerd in het schema van het scheidingsfilter van de Morion. Wil je de schema's (TL plus gesloten uitvoering) opsturen naar Tweakert en mijzelf? Bij voorbaat dank!

PS: Ik heb een email gestuurd.

[ Voor 10% gewijzigd door CornelisJ op 23-07-2004 14:13 ]

[Wekkel]

CornelisJ schreef op 23 juli 2004 @ 00:45:
In een basreflex behuizing gaat een W170S8 weliswaar erg laag, maar als hij lage tonen te verwerken krijgt onder de tuning frequentie zal de conus erg grote slagen gaan maken, en loopt dan bij hoge volumes al snel tegen zijn Xmax (maximale lineaire uitslag) aan.

Dat is een reëel gevaar, maar wel erg theoretisch wat mij betreft. In een maximaal opgerekte 72 liter monsterzuil heb ik de W170S harder dan hard horen knallen en weinig last gehad van die hoge group delay. Kortom, het zal allemaal wel (als je gewoon lekker geluid wil zonder de hifi aspiraties tot in de puntjes te willen verzorgen).

[subsonik]

Vergeet niet dat je bij een filterontwerp ook met vervelende neveneffecten rekening moet houden, zoals de zogenaamde "baffle step". Ergens in het middengebied krijg je ineens 6dB erbij, en dat moet in het filter gedempt worden. De "standaard" filterberekeningsprogjes houden hier allemaal geen rekening mee! Met zo'n standaard filter krijg je een waardeloze speaker. Een speaker staat of valt met de kwaliteit van het filter!

Als je geen meetinstrumenten hebt (meetmic e.d.), lijkt het mij het beste om uit te gaan van een bestaand ontwerp. Er zijn heel wat goedkope, compacte 2-weg zuiltjes die toch nog goed presteren. Het voordeel van het nabouwen van een bestaand ontwerp is dat je iets bouwt waar echte pro's uren/dagen/weken tijd in gestoken hebben. Om dat te evenaren zonder ervaring en de nodige apparatuur, is niet simpel, zoniet onmogelijk.

[teacher]

CornelisJ schreef op 23 juli 2004 @ 13:35:
[...]

Teacher, ik ben zeker geïnteresseerd in het schema van het scheidingsfilter van de Morion. Wil je de schema's (TL plus gesloten uitvoering) opsturen naar Tweakert en mijzelf? Bij voorbaat dank!

PS: Ik heb een email gestuurd.

you've got mail

[CornelisJ]

teacher schreef op 23 juli 2004 @ 15:45:
[...]
you've got mail

Bedankt voor je hulp.

[Verwijderd]

Goed, na een beetje gepruts ben ik (met wat hulp van CornelisJ en teacher) uitgekomen op het volgende filter:


Ivm met het op vakantie gaan etc. kan het echter nog wel even duren voordat ik er mee verder kan. Tegen die tijd zal ik zeker wat foto's laten zien hier.

[Verwijderd]

Goed, alle onderdelen zijn ondertussen binnen (de drivers lieten even op zich wachten ivm. vakantie webwinkel).
Het filter heb ik al in elkaar gesoldeerd. Ik heb daar echter nog 1 vraag over: vaak zie je bij 2e orde filters dat de tweeter "andersom" aangesloten moet worden. Is dat bij dit filter ook het geval? Of merk ik dit snel genoeg?

Verder kan ik helaas nog geen pics laten zien maar die komen zeker nog wel!
Binnenkort even de vader van mijn vriendin lief aankijken en verder met de bouw van de kasten.

[B_FORCE]

teacher schreef op 23 juli 2004 @ 10:23:
Even een zijweg:

dezelfde units gebruik ik (en nightwish) in een TL zuil (wel dik 100 liter):
http://www.diy-morion.tk/

Wat ik van de w170 weet is dat ie in een 34 liter gesloten kist het best tot zijn recht komt.
Voor BR zou ik er 10-15 liter bij doen.

offtopic:
heb je een schema/tekening van dat ontwerp (filter/kast etc), et ljikt me nmlk een heel erg oed ontwerp. Tot hoe laag gaan ze ±?)

[teacher]

B_FORCE schreef op 09 september 2004 @ 12:36:
[...]

offtopic:
heb je een schema/tekening van dat ontwerp (filter/kast etc), et ljikt me nmlk een heel erg oed ontwerp. Tot hoe laag gaan ze ±?)

mail mij even.

[Verwijderd]

Na (te) lang wachten heb ik dan toch eindelijk wat foto's kunnen schieten van het resultaat.

Close-up van de tweeter


shotje van het filter en binnenkant kast.


Binnenkant kast met drivers.


Van voren.


Oh wat groot!


Waarschijnlijk ga ik ze nog afwerken met een lichtkleurige houtfineer. (Niet klagen, dat is de smaak van mijn vriendin. Ik zou ze liever in een mooie donkere kleur hebben, verder niks mis met fineer. )


Ohwja, jullie willen natuurlijk weten hoe het klinkt. Het laag is ontzeftend strak (heb het ontwerp gesloten gehouden) en wordt zeker niet boomerig wat in een kleine studentenkamer zeker wel handig is. Het hoog is lekker zacht maar toch heel precies en is ook naast de hoofdas nog goed te noemen.

[ Voor 5% gewijzigd door Verwijderd op 11-10-2004 19:29 . Reden: spelling en toevoeging ]

[Verwijderd]

Wow, ziet er strak uit. Ook een dikke 2.2 mH 1.4 mm^2 draadspul (sorry dat moest er ff uit ).

[CornelisJ]

Ziet er goed uit! Wat is ongeveer de inhoud van de kast die je gemaakt hebt?

Om op een eerdere vraag terug te komen:

Verwijderd schreef op 09 september 2004 @ 11:56:
Het filter heb ik al in elkaar gesoldeerd. Ik heb daar echter nog 1 vraag over: vaak zie je bij 2e orde filters dat de tweeter "andersom" aangesloten moet worden. Is dat bij dit filter ook het geval? Of merk ik dit snel genoeg?

Een tweede orde filter geeft op de wisselfrequentie in principe 180 graden fasedraaiing tussen woofer en tweeter. Volgens de simpele theorie zou de tweeter dus omgepoold moeten worden tov de woofer.

Echter deze simpele theorie houdt geen rekening met het weglengte verschil tussen de geluidsgolven die van woofer resp. tweeter komen. Doordat de spreekspoel van de woofer enige centimeters achter de voorzijde van de kast zit, moet het geluid uit de woofer een grotere afstand naar jou oren afleggen dan het geluid uit de tweeter. Geluid met een frequentie van 3kHz heeft een golflengte van ca 10cm, een halve golf is dus 5 cm. Als de oorsprong van het geluid uit de woofer 5cm achter die van de tweeter ligt, geeft dat bij de gangbare wisselfrequentie van 3kHz dus weer ca 180 graden faseverschil tussen het geluid uit woofer resp. tweeter. Om het weglengte verschil te compenseren moet je daarom de tweeter niet ompolen (wat je zou doen als je alleen rekening houdt met het elektrische gedrag van het filter), maar juist in fase aansluiten met de woofer.

Bij gangbare tweeweg systemen met tweede orde filters zie je daarom bijna altijd dat de tweeter in fase is aangesloten met de woofer.

[teacher]

Ik meen me iets te herinneren over +15 en -15 graden al naar gelang het ompolen. (maar voor de zekerheid moet ik dickason nog even openslaan).

Het klinkt een beetje flauw, maar pool gewoon eens de tweeters om; het kan geen kwaad, en als jij het verschil:
a. hoort
b. beter vind klinken
Dan is dat "the way to go".


Overigens is er niks mis met fineer; ik vind het altijd wel erg netjes.

[ Voor 12% gewijzigd door teacher op 11-10-2004 19:08 ]

[CornelisJ]

teacher schreef op 11 oktober 2004 @ 19:04:
Ik meen me iets te herinneren over +15 en -15 graden al naar gelang het ompolen.

Een volgens de theorie opgebouwd tweede orde filter (met weerstandsbelasting) geeft bij de scheidingsfrequenttie +90 en -90 graden fasedraaiing. Het verschil tussen beide uitgangen is dus 180 graden.

[Verwijderd]

CornelisJ schreef op 11 oktober 2004 @ 18:31:
Ziet er goed uit! Wat is ongeveer de inhoud van de kast die je gemaakt hebt?

In principe is de kast hetzelfde gebleven. Ik heb er voor gekozen om het ontwerp gesloten te maken toen ik zag dat ik met 32 liter netto op een totale Q van 0,7 uit zou komen, doorgaans als ideaal gezien.

Om op een eerdere vraag terug te komen:
[...]
Een tweede orde filter geeft op de wisselfrequentie in principe 180 graden fasedraaiing tussen woofer en tweeter. Volgens de simpele theorie zou de tweeter dus omgepoold moeten worden tov de woofer.

Echter deze simpele theorie houdt geen rekening met het weglengte verschil tussen de geluidsgolven die van woofer resp. tweeter komen. Doordat de spreekspoel van de woofer enige centimeters achter de voorzijde van de kast zit, moet het geluid uit de woofer een grotere afstand naar jou oren afleggen dan het geluid uit de tweeter. Geluid met een frequentie van 3kHz heeft een golflengte van ca 10cm, een halve golf is dus 5 cm. Als de oorsprong van het geluid uit de woofer 5cm achter die van de tweeter ligt, geeft dat bij de gangbare wisselfrequentie van 3kHz dus weer ca 180 graden faseverschil tussen het geluid uit woofer resp. tweeter. Om het weglengte verschil te compenseren moet je daarom de tweeter niet ompolen (wat je zou doen als je alleen rekening houdt met het elektrische gedrag van het filter), maar juist in fase aansluiten met de woofer.

Bij gangbare tweeweg systemen met tweede orde filters zie je daarom bijna altijd dat de tweeter in fase is aangesloten met de woofer.

Natuurlijk heb ik in de tussentijd veel geexperimenteerd en proefondervindelijk hoorde ik al dat het "in-fase" aansluiten eigenlijk veel beter klonk. "Uit-fase" wat normaal is voor 2e orde filters gaf een wat iel geluid. Het kan natuurlijk zijn dat dit komt door de uitdoving rond de overnamefrequentie in combinatie met de afstand in breedte en diepte op de baffle. (Jaja, ik had ondertussen ook het boek van Dickason... )
Eigenlijk zou ik ze nog een keer door willen meten en dan het verschil zien. Voorlopig houd ik het zo en ga ze deze week maar eens definitief in elkaar lijmen en solderen. En dan wordt het afscheid nemen. Nouja, ik kom natuurlijk wel vaak bij mijn vriendin, nog een reden om daar te zijn.

[teacher]

Nou, als je het geluid prima vind, dan is het prima; ja toch?

dat van die 15 graden (verticale kanteling) is dus alleen van toepassing op 1e en 3e orde butterworth +15 bij ín fase, en -15 bij omgepoolde tweet.

[Verwijderd]

teacher schreef op 11 oktober 2004 @ 19:34:
Nou, als je het geluid prima vind, dan is het prima; ja toch?

dat van die 15 graden (verticale kanteling) is dus alleen van toepassing op 1e en 3e orde butterworth +15 bij ín fase, en -15 bij omgepoolde tweet.

Ja dat heeft met bepaalde lobben in het afstralingsgedrag van het geluid te maken. Hier gaat het over de afstraling in de verticale richting. Daarom zie je soms wel eens luidsprekers met een achterovergekantelde baffle. Dan komt die lob dus weer op de hoofdas te liggen. Maar goed, wanneer zit je nou (op 10 graden nauwkeurig) recht voor je luidspreker?