Meten is ... ehh?

[Biarritz]

Ik wilde eens mijn speakers nameten. Heb een MiniDSP UMIK-1 microfoon en ben aan de slag gegaan met REW om alleen de tweeter te meten.
Nu is het filter zo eenvoudig dat je zou zeggen dat het meetresultaat eenvoudige te verklaren is:

schema.jpg

Ja inderdaad de woofer is ongefilterd maar niet aangesloten.
Als ik het goed heb zou dit het resultaat moeten zijn:

calc.JPG

Mijn meting toont echter dat de tweeter al inspringt bij 550Hz:

Tweeter.JPG

De waardes van alle componenten heb ik nagemeten en die zijn correct.
Waarschijnlijk zie ik iets stoms over het hoofd, maar kan iemand dit verklaren?

[satefan]

Is de woofer ook inderdaad 4 ohm? Ik zie in het schema L1 helemaal niet terugkomen. In de calculatie staat L1, maar in het schema niet. In het schema staan een weerstand en een condensator, maar geen spoeltje. Disclaimer, ik ben niet zo thuis in passief filteren.

Ik zou de sweep in REW iets later laten beginnen (200hz oid) - als je er nu per ongeluk teveel energie in jaagt dan help je de tweeter om zeep. 8500 hz lijkt me rijkelijk hoog voor een 2-weg systeem. Maar los van wat de calculator zegt de meting lijkt me vrij goed. Heb je een meetvenster ingesteld? Of is dit de response inclusief de ruimte-reflecties?

edit: kun je bij het posten van een screenshot van REW ook de dB schaal weergeven? Dat geeft een beetje een beeld van waar we naar kijken.

Satefan

[Biarritz]

Hi Satefan,

L1 is inderdaad niet toegepast. De woofer is filterloos ingezet, maar niet aangesloten op dit moment
De calculator was meer om te bewijzen dat het met een 4,7uF condensator toch ver boven de 500Hz zou moeten uitkomen
Ik meet nu dicht op de tweeter de zou rond de 90dB moeten uitkomen.

[satefan]

Kun je eens een meting posten van een meter afstand?

[Biarritz]

Meting van een meter afstand:

Knipsel.JPG

Dit is dus alleen de tweeter.

[Rien Kleinjan]

Je moet bij het berekenen van de condensator ook de voorschakelweerstand van 2,2 Ohm mee nemen. Dus in plaats van 4 Ohm vul je 6 Ohm in. Verder zie ik in de datasheet van de tweeter dat de impedantie een piek heeft van ongeveer 20 Ohm bij 520 Hz. D.w.z. dat daar zijn resonantiefrequentie zit. De piek is weg bij 2000 Hz. Niet zo gek dat je dit in de meting ziet en dat je merkt hoe belangrijk metingen zijn. Je kunt voor de afzwakking van de tweeter beter een T-netwerk gebruiken. Dus eerst een serie weerstand en daarna, parallel aan de tweeter de tweede weerstand. Zo vlak je de impedantie piek af en demp je hem beter.

[Biarritz]

Naar als ik de weerstand meeneem kom ik rond de 5600 Hz uit met dit correctie netwerk en niet zoals de meeting weergeeft. Iets klopt nog steeds niet.

De luidspreker is een Reference 3A monitor. Vorige eigenaar heeft de tweeter vervangen. Origineel zat er inderdaad een 6 Ohm tweeter in vandaar de toegevoegde weerstand waarschijnlijk.

[markbakk]

Je ziet waarschijnlijk een correcte meting. Een 1e orde-filter voor zo’n tweeter doet vrijwel niets boven fres en het kan zo maar zijn dat de baffle step (die ook altijd nog een ‘ripple’ heeft) het gebied rond 1k ook nog oppept. De afval onder 500Hz klopt dan weer ongeveer wel met het filter, die is boven de 20dB per octaaf.

Is dat filter trouwens origineel?

[Edit]deze tweeter lijkt mij niet echt geschikt om zó te worden gefilterd. Met een Xmax van 0,1mm werkt die met dit filter al heel snel buiten zijn lineair gebied en zal daarmee behoorlijk vervormen. Je zou eens moeten beginnen met het vlak trekken van de impedantiepiek met een LCR-kring. Als je wilt vasthouden aan deze opzet...

[SARK]

Meet de tweeter eens zonder dat deze aan het filter zit en vergelijk deze meting.

[Biarritz]

Het filter is inderdaad niet origineel, dat wil zeggen waarschijnlijk is de waarde van de condensator wel gelijk gehouden, maar deze is vervangen door een Audyn Reference Cap. Van de weerstand weet ik niet niet zeker. Ik zie andere Reference 3A speakers met ook weerstand in het filter dus het zou kunnen dat dat zo hoort.

De tweeter is niet origineel. Reference 3A heeft nooit een Scanspeak tweeter in zijn luidsprekers gebruikt. Het model Master Reference gebruikte een VIFA D26TG gemodificeerd door 3A, de Dulcet een SEAS 27 TDC of de Veena met een Seas T25C.

Ik zou graag vasthouden aan het ontwerp van Reference 3A. De tweeter lijkt dus niet geschikt voor deze opzet. Zou de SEAS 27 TDC beter geschikt zijn?

Metingen:
- Blauw: beide speakers
- Paars: alleen woofer
- Oranje: tweeter zonder filter
- Rood: tweeter met filter

dddd.JPG

De woofer is een 3A eigen woofer, maar lijkt veel op de Audax HM170C0.

IMG_20201206_175026.jpg

[SARK]

Ik heb BoxSim even een slinger gegeven en een tweeter van Visaton gepakt, een keer zonder filter (blauw) en een keer met 4,7uF er aan vastgeknoopt (groen). Volgens mij zie ik hier een beetje het zelfde gedrag als bij jouw tweeter.

[Biarritz]

Hi Sark,
Inderdaad, ik heb het ook even met BoxSim zitten stoeien. Ik vraag me dan af hoe die calculators dan afwijken van de werkelijkheid. Is natuurlijk een hulpmiddel, maar toch.

Maar als mijn tweeter zo ver doorloopt is dat dan niet schadelijk voor ze?
Ook mijn woofer loopt dus tussen 600Hz en 3KHz gelijk op met de tweeter. Ik had daar wel een aardige bult verwacht.

[markbakk]

Ik was misschien wat kort, maar een parallelkring van een spoel, een condensator en een weerstand aan de tweeter gaat je filter een stuk beter laten werken. M.i. noodzakelijk (of een ander hoogdoorlaatfilter natuurlijk). Of de cheap skate oplossing van een 12 - 15Ω weerstand parallel aan de tweeter zetten (voor de serieweerstand).

[pvanlingen]

Na de serieweerstand.

[Biarritz]

Ja een LCR en een L-Pad. Eens kijken of ik nog wat heb liggen.
Maar voor de LCR moet ik natuurlijk weer zo'n betrouwbare online calculator gebruiken

[markbakk]

Probeer eens met 3Ω3, 2m7 en 33µ (ofwel 3,3 Ohm, 2,7 milliHenry en 33 microFarad). Parallel, direct aan de polen van de tweeter. Neem goedkope spullen, een bipolaire elco, een kernspeeltje en een 5W-weerstand.
{Edit} De spoel, condensator en weerstand zelf moet je in serie schakelen. Je kunt ook wat afwijkende waarden voor de spoel en de condensator uit je bakje proberen, zo lang de waarde van de spoel in mH x de waarde van de condensator in µF uitkomt op ongeveer 90 en de weerstand 3,3 tot 3,9Ω is. En het is wel handig als je ook impedantie kunt meten.

[Biarritz]

Dank Mark, Ik heb verschillende calculators geprobeerd, maar de verschillen in waardes en manieren om die te bepalen zijn groot.
Eens kijken, ik heb een 2,2 mH spoel gevonden, een 33uF en 10uF parallel gezet en een weerstand van 3,3 Ohm toegevoegd.

Het meten van de impedantie is even een uitdaging. Ik heb wel eens gekeken naar zo'n REW Jig. Volgens mij heb ik alles hiervoor wel liggen.
Leuke uitdaging voor het weekend: http://archimago.blogspot.com/2019/08/m ... art-1.html

[Biarritz]

Wow, leuke exercitie.

Oranje is nul meting
Groen met LCR (Waardes 2,2 mH, 43 uF, 3,9 Ohm)

Knipssadel.JPG

[markbakk]

Kijkaan! Komt redelijk netjes uit, de tweeter heeft ook nog netjes de oorspronkelijke impedantiecurve. Nu opnieuw akoestisch meten? Met filter uiteraard.

[Biarritz]

Ik heb ook even een meting gedaan van de luidspreker in zijn huidige staat, dus zonder de nieuwe LCR componenten.

ssasd.JPG

Hierbij is de piek bij 527Hz niet aanwezig. Wel zie ik een piek bij 90Hz. precies het punt waar ik een resonantie heb uitgefilterd met DSP.

Overigens mijn vorige meting was dus zonder de 4,7uF en 2,2Ohm weerstand van het filter. Morgen weer even verder stoeien hiermee en ook wat akoestische metingen doen.

[Biarritz]

Levels zijn niet helemaal correct, maar je ziet een klein verschil ontstaan.
groen: zonder LCR
rood: met LCR

aaKnipsel.JPG

[Ronkel]

Begrijp ik nou goed dat er steeds wordt uitgegaan van een textbook filter? Als je dan verder geen impedantiecorrecties toepast kom je in de praktijk inderdaad in de praktijk uit op iets wat nergens op lijkt. De impedantie van een driver lijkt immers in de verste verte niet op een simpele weerstand.

Als je dit goed wilt krijgen moet je eigenlijk zowel tweeter als woofer meten, inclusief impedantie. Met een tool als Boxsim kun je daarmee dan goed aan de slag. Denk dat er genoeg forumleden zijn die je willen helpen met mogelijke filters

Die resonantie op 90 Hz is ook wel opvallend trouwens...

[Biarritz]

Mijn doel was om te kijken of deze luidspreker wel correct is. Ik heb ze aangeschaft met het idee erop vooruit te gaan tov mijn eerder Cabasse set. Het zijn natuurlijk twee compleet andere speakers, maar ik merk dat ik niet meer kan genieten van een kwart van de nummers in mijn favoriete playlist. De vorige eigenaar heeft dus de tweeter vervangen door een ander exemplaar en wat ik nu uit deze exercitie een beetje concludeer is dat die keuze niet helemaal ideaal is.

Reference 3A is een fabrikant die heeft gekozen voor een minimalistische aanpak qua filtering. Ieder voordeel heb z'n nadeel natuurlijk, maar ik zou eigenlijk eerst willen kijken of de woofer en tweeter wel een goede combi zijn alvorens compleet nieuwe filters ervoor te maken en misschien af te wijken van de Reference 3A gedachte achter deze luidspreker. Misschien moet ik ze weer gewoon doorverkopen.

Ik speel al langer met de gedachten om zelf een luidpreker te bouwen, maar ik merk ook nu weer dat er best veel bij komt kijken. Mijn beperking zit hem ook mijn huidige versterker, een 23 watt PP buizenversterker en een kleine, niet ideale luisterkamer. Plus natuurlijk dat ik geen enkele technische achtergrond heb.

Ik heb al vele ontwerpen bekeken uit onder andere Hobby Hifi en Klang und Ton maar nooit een ideale match gevonden. Meestal te weinig rendement of te grote belasting voor mijn versterker, te groot, te duur of het uiterlijk van de woofer of tweeter staat me niet aan. Bovendien ben ik altijd bang dat het resultaat niet bevredigend is. Het is toch aardig wat geld wat je erin steekt.

Tja, en nu? Dilemma
Steek ik nog tijd in deze luidspreker door misschien een andere tweeter te kopen of het filter te herontwerpen.
Of, verkopen dat ding en iets zelfbouwen?

Laat me raden wat jullie advies is

[markbakk]

De vervangende tweeters zonder filteraanpassing waren het in elk geval niet. Ik weet niet wat er oorspronkelijk in zat, mogelijk een met ferrofluid flink gedempte tweeter die ook een vrijwel vlakke impedantie bij de resonantie had. Het ging mij vooral erom dat je logischerwijs redelijk dicht bij de uitgangspunten van het ontwerp wilt blijven, maar de aperte fouten met de nieuwe tweeters wil ondervangen. De LCR-kring doet dat volgens mij, hij verlaagt het niveau van de tweeter in een bereik waarbij de oude opzet onvermijdelijk leidde tot flinke vervormingen in het gebied 500-1000Hz (de tweeter werd bij normale volumes al buiten zijn lineaire werkingsgebied gedreven).

Ronkel heeft in algemene zin natuurlijk gelijk, maar ik had zo’n idee dat je dat niet wilde. Ik adviseer je het geheel nog eens te meten (wel met een schaalinstelling zoals bij je eerste meting) en eventueel het niveau van de tweeter nog wat aan te passen. Dat alles lijkt mij een gerechtvaardigde tweak van dit ontwerp.

[Edit]Je kunt natuurlijk ook de scanspeak vervangen door een D27TG of een Seas TDC. Die hebben beide veel vlakker impedantieverloop, sluiten aan bij wat er origineel in hoort en zijn allebei betaalbaar en toch bést goed (understatement).

[Biarritz]

Ik heb het even laten bezinken. Om een keer een zelfbouw projectje te starten lijkt mij dit wel een projectje om wat ervaring mee op te doen.

Het meten is toch vrij bewerkelijk allemaal, zeker als je de correcte schaalinstelling voor elkaar wilt krijgen. Voor het meten van de freq. response lukt het me aardig, maar bij impedantie metingen wil het me niet lukken. Het lukt me niet om REW te kalibreren en blijkbaar zijn mijn meetwaardes allemaal verhoogd met de waarde van Rsense.

Ik moet ook even mijn oude versterker van zolder halen, want het meten met een buizenversterker is ook niet handig.

Nu, ik heb geprobeerd om de tweeter te vervangen met een SEAS 27TFFC. Deze komen even tijdelijk uit mijn Xanadu DS12 luidsprekers. Helaas moet ik hiervoor de kast aanpassen aangezien de schroefgaten niet uitlijnen. Nu had ik de kasten een beetje eindelijk netjes gekregen. De vorige eigenaar was wat te ijverig geweest met de vijl om het gat van de tweeter wat te vergroten, dus heb ik besloten deze weg te laten vallen.

Nu met de metingen die ik heb verkregen heb ik een Boxsim projectje gestart. Alle driver gegevens die ik kon vinden geladen. Alleen heb ik geen idee hoe ik de Qms, Qes en Vas kan vinden. Ik zie dat de tweeter aardig representatief lijkt te reageren met mijn metingen. De woofer ben ik nog niet zo zeker van. Zie hier het eerste resultaat

BoxSim.JPG

network.JPG