CD Dipool project [afrond fase]

[k.p.]

Voor een opdracht van de studie heb ik gekozen een CD dipool te gaan bouwen. Het doel van de opdracht is om een luidspreker te ontwerpen die in mijn luisteromgeving past. Dit komt neer op een klein studenten hok van 2.8m x 3.4m. De 0 van de dipolen kan ik op het eerste reflectiepunt richten zodat de daadwerkelijke eerste reflectie later zal aankomen.

Het plan is om eerst wat luidsprekers te selecteren en deze vervolgens te gaan meten en op geschiktheid te testen. Om het budget wat in de gaten te houden zal ik eerst wat tweeters en mid/hoog units willen testen om vervolgens later daar de mid/laag en laag units op te gaan selecteren. De filtering zal digitaal gebeuren met een Behringer DCX. Ik hou er rekening mee dat ik weleens op een 4 weg uit kan komen en dat voor de tweede luidspreker dus extra kanalen beschikbaar moeten worden gemaakt, maar dat is voor latere zorg. Onder de 100Hz wil ik andere middelen inzetten dus lager hoeft het niet te spelen. Op passieve filtering wil ik me niet gaan richten in eerste instantie.

Bij veel dipolen zie je de NEO3 toegepast, maar ik wil het graag anders proberen. Een back to back tweeter kan al best leuke resultaten geven: Dome tweeter onderzoek. Jeroen liet blijken in het 'Unbaffled dipole' topic dat dit meer kwaad dan goed zou doen.

Zeker. Het iets meer bundelen van een echte dipooltweeter als de NEO3 is een veel kleiner nadeel dan alle interferentie die in het werkingsgebied ontstaat door de veel te grote dipoolafstand van twee unbaffled tweeters back-to-back.

Wel heb ik eens mijn gedachten laten gaan over wat het effect zou zijn, gehoormatig, van een NEO3 die je in de breedte gebruikt ipv de hoogte. In het horizontale vlak zal hij dan meer bundelen, maar afgezien daarvan zal de respons nog mooier gelijkmatig afvallen bij hoeken buiten de luisteras.

Ik zie dat er wel verbeter punten liggen voor de dipoolafstand zoals gegeven in het onderzoekje. Of dit de juiste significantie heeft om de problemen die Jeroen aangeeft te verhelpen kan ik niet goed inschatten. Heeft iemand hier een idee van? Kleine neodynium tweeters zijn vaak voor een veel lager bedrag te krijgen dan de NEO3's in Nederland. Het testen van verschillende units zou misschien wat meer kosten uiteindelijk, maar het heeft als het goed uitpakt ook twee andere voordelen. Het is wat anders dan weer de NEO3 gebruiken en anderen kunnen dit principe dan ook gebruiken in nieuwe projecten.

De tot nu toe geselecteerde tweeters zijn:
Dayton ND16FA-6
Dayton ND20FA-6
Vifa XT25SC-90/04
Vifa DQ25SC-05/04
Vifa BC25SC-06/04
Vifa BC25SC-55/04
TB speakers 25-302SH

Voor ik weet ik of ik de vifa's wil gebruiken heb ik de vraag of het mogelijk is het koellichaam te verwijderen bij (een aantal van) deze tweeters of is dit tevens de magneet. De Daytons kunnen waarschijnlijk wel bewerkt worden zodat het hoorntje verwijderd kan worden zodat de dipoolafstand kleiner wordt. De Tang Band ziet er ook eenvoudig te bewerken uit. Als de faceplate en het achterste kapje er af kunnen dan krijg je waarschijnlijk ook een korte dipool afstand. Als iemand andere ideeën heeft voor een tweeter dan ben ik hier erg benieuwd naar.

De kleine Daytons zullen niet lager te crossen zijn dan 3,5Khz LR4. De vifa's en de tangbands zullen waarschijnlijk wat lager te crossen zijn, maar ik vermoed toch dat er een kleine mid/hoog luidspreker noodzakelijk zal zijn Ik had dit met ronkel overlegt en hij dacht 3" toch wel de maximum grote zou zijn om de CD te behouden. Als mid dacht ik een kleine breedbander in te zetten, maar de opties hiervoor liggen nog open. Een onderbuikgevoel zegt me dat ik voor een unit moet gaan moet een kleine magneet of iig genoeg ruimte achter de conus. De keuze zou dan al snel op een kleine peerless of iets degrelijks komen te vallen. De keuze hiervoor laat ik eerst even afhangen van de reacties die ik krijg.

Wordt vervolgt!

[Henkjan]

hier wat leesvoer dat me relevant lijkt:
http://www.hifizine.com/2010/06/the-con ... udspeaker/

[wouter]

En dit; niet in de zin van dipool maar wel van gedrag van speakers met hoog en laag units aan de achterzijde:
http://www.kirchner-elektronik.de/~kirc ... ory-OK.pdf

[eric beek]

dipolen hebben toch een oplopend karakter in de frequentie-karakteristiek ????van wege de canceling out door dat de achterkant open is ,bij lage frequentie vormt het natuurlijke niet aanwezig zijn van de baffle ( de afmetingen van de baffle zijn die van de speaker) een kortsluiting ,daardoor is, wat er nog optreedt aan geluid ,het rendement,frequentie afhankelijk ,zeer laag en dient dus ge-equalised te worden,olson of olsen ,acoustics

[jeroen_d]

Bij veel dipolen zie je de NEO3 toegepast, maar ik wil het graag anders proberen. Een back to back tweeter kan al best leuke resultaten geven: Dome tweeter onderzoek. Jeroen liet blijken in het 'Unbaffled dipole' topic dat dit meer kwaad dan goed zou doen.

Zeker. Het iets meer bundelen van een echte dipooltweeter als de NEO3 is een veel kleiner nadeel dan alle interferentie die in het werkingsgebied ontstaat door de veel te grote dipoolafstand van twee unbaffled tweeters back-to-back.

Wel heb ik eens mijn gedachten laten gaan over wat het effect zou zijn, gehoormatig, van een NEO3 die je in de breedte gebruikt ipv de hoogte. In het horizontale vlak zal hij dan meer bundelen, maar afgezien daarvan zal de respons nog mooier gelijkmatig afvallen bij hoeken buiten de luisteras.

Een eenvoudige oplossing om dit probleem sterk te verminderen is een baffle te gebruiken. Dan zien de tweeters elkaar veel minder in hun werkingsgebied. Je hebt desalniettemin een zeker dipoolkarakter door het in tegenfase aansluiten van de tweeters. Maar het blijft minder ideaal, ook gehoormatig, dan een enkele NEO3 zonder baffle. Je moet ook bedenken dat twee domes back to back een dure oplossing is.

Feitelijk is het zo, dat als je de titel van je topic wilt rechtvaardigen, dat je juist bij de tweeter geen consessies kan doen. De hoge frequenties zijn het meest lastig om aan CSD te voldoen. Zie ook de topics van Martijn M en bertor.

[Ronkel]

Het gebied vanaf 300 Hz, zeker vanaf 1 kHz, is inderdaad het belangrijkst.

Dus: of proberen een smalle baffle voor mid/hoog gebruiken, of gewoon een bredere baffle voor alles en het allemaal wat breder laten stralen. Dan zit je alleen nog wel een beetje met de bundeling van de drivers.

[Martijn M]

Leuk project!
Wellicht een domme vraag, maar waar staat CSD voor?

[jeroen_d]

Nu je het zegt, inderdaad, wordt er niet CD (constant directivity) bedoeld?

[k.p.]

Oeps! Dat is correct en ik heb het aangepast.
@Henkjan en Wouter:

Leuke artikelen die jullie aanhalen. In het artikel dat Henkjan geeft staan volgens mij wel een aantal rare dingen naar mijn inzicht. Een Waveguide systeem zoals in het artikel van wouter lijkt me ook interessant, maar best lastig uit te voeren. Ik snap alleen niet waarom er voor gekozen is om aan de voorkant een wavguide te gebruiken en aan de achterzijde niet. Ook kan ik uit de gegevens niet goed afleiden of het CD principe goed gehaald wordt en tot welke frequentie.

Als ik iets met een baffle wil ontwerpen ben ik bang dat het CD principe niet goed gehaald gaat worden of dat het veel moeilijker gaat worden dan een ontwerp zonder baffle. Ook ben ik bang dat je meer problemen met de verticale afstraling gaat krijgen. Zonder baffle kun je met wat ruimte onder je driver nog wel een 0 punt krijgen, maar met een baffle niet. Hoe belangrijk de verticale afstraling is, is me nog niet duidelijk.

Misschien moet ik toch uitwijken naar een NEO3 pdrw. De w versie kan ik van ronkel overnemen of ik haal ze uit mijn monitoren.

Als ik kijk naar figuur 7.1 van het boek "Sound reproduction" van Toole dan staat daar dat de frequenties van +/- 500 Hz tot +/- 10 Khz belangrijk zijn voor de breedte van het geluidsbeeld. Of CD dan belangrijk is tot die frequentie is nog de vraag, maar kwaad kan het vermoedelijk niet. Uit het topic van Martijn M haal ik dat hij mooi dipool gedrag haalt tot ongeveer 6.5 Khz.

Martijn, heb je al eens uitgezocht hoe CD je luidspreker tot die frequentie is? De grafiekjes zien er goed uit, maar een aantal dB verschil zie je misschien niet direct. Als ik het goed begreep kun je met arta ook een referentie lijn instellen en vervolgens op de andere metingen dezelfde correctie uitvoeren als dat je op de eerste gemeten lijn doet. Een hobbeltje in de volgende grafieken zou dus moeten duiden op een afwijking in de CD.

Lastig om te bepalen wat het beste is om te doen

[Ronkel]

Aangezien het ook nog een studie-opdracht is, zou ik een aantal alternatieve aanpakken formuleren. Daarvan zou ik dan de meest kansrijke selecteren en testen indien mogelijk! Proberen is altijd leuk en leerzaam. Theoriekennis is erg belangrijk, maar de fijne details komen toch uit de praktijk

[k.p.]

Aangezien het ook nog een studie-opdracht is, zou ik een aantal alternatieve aanpakken formuleren. Daarvan zou ik dan de meest kansrijke selecteren en testen indien mogelijk! Proberen is altijd leuk en leerzaam. Theoriekennis is erg belangrijk, maar de fijne details komen toch uit de praktijk

Precies! De back to back tweeters intrigeren mij bijvoorbeeld (zoals inmiddels duidelijk mag zijn). Als ik zie dat in het onderzoek tot ongeveer 3Khz perfecte afstraling gehaald lijkt te worden en dat dit tot 7Khz nog best acceptabel lijkt te verlopen dan zie ik wel wat potentie. Mede doordat de dipoolafstand nog een stuk verkleint kan worden. Anderzijds schat ik Jeroen zijn gedachtegang op hoge waarde in. Ik weet dat mijn kennis omtrent dit probleem vrij laag is, maar mn gezonde boerenverstand zegt nog steeds dat het zou kunnen werken. Ik weet dat er verbetering mogelijk is, maar deze kan ik absoluut niet op significantie inschatten.

Het handige is ook dat als het uiteindelijk niet goed blijkt te werken dat de luidspreker altijd nog aangepast kan worden. Weet iemand of de koelvinnen van een vifa tweeter verwijderd kunnen worden?

[k.p.]

Update:

Gisteren heb ik een hele zwik tweeters besteld met nog wat kleine breedbandertjes er bij. Ik hoop met de tweetertjes een leuk resultaat te krijgen. De crossfrequentie zal naar verwachting ergens rond de 2 tot 3,5 kHz komen te liggen. Ik hoop dat geselecteerde fullrange units hier perfect op aansluiten. Het antwoord hierop zal uit metingen moeten blijken. De vraag is echter hoe je goed meet. Binnenkort mag ik in de windtunnel wat metingen gaan verrichten. De windtunnel is goed gedempt naar het schijnt. Wat is de beste manier van meten met de deze wetenschap in pacht?

Welke afstand en hoeken kan ik het best pakken?
Welke instellingen kan ik het best kiezen in Arta?
Hoe meet je de power respons van een luidspreker?
Is er een tool om snel te analyseren tot welke frequentie je perfect dipoolgedrag hebt en hoe perfect dat dipoolgedrag dan is?

gr Kevin

[Martijn M]

Het hoog kun je prima met een gated window doen. Lagere frequenties zijn veel lastiger te meten.

[Ronkel]

Leuk . Ik ben erg benieuwd welke units het allemaal zijn!

[k.p.]

Martijn, heb je al eens uitgezocht hoe CD je luidspreker tot die frequentie is? De grafiekjes zien er goed uit, maar een aantal dB verschil zie je misschien niet direct. Als ik het goed begreep kun je met arta ook een referentie lijn instellen en vervolgens op de andere metingen dezelfde correctie uitvoeren als dat je op de eerste gemeten lijn doet. Een hobbeltje in de volgende grafieken zou dus moeten duiden op een afwijking in de CD.

Op DIYaudio heb ik het volgende hierover gevonden. Eventueel ook handig voor anderen:

1.) You go into "overlay" add the 0-deg measurement and set it as active > go back and select "subtract overlay" from the "edit" pulldown to make for the first flat on axis overlay. Add this one to overlay as well.

2.) Set the initial 0-deg measurement as the *only* active overlay – open your first off axis measurement > select "subtract overlay" from the "edit" pull down to make for the firsts off axis overlay. Add this one to overlay as well

repeat step 2.) as many times you have off axis measurements – finally make all overlays active to display the whole bunch and you are done

Leuk . Ik ben erg benieuwd welke units het allemaal zijn!

De units zijn degene zoals genoemd in de eerste post, maar dan met een kleine aanpassing:
Tweeters
Dayton ND16FA-6
Dayton ND20FA-6
Vifa XT25SC-90/04
Vifa DQ25SC-05/04
Vifa BC25SC-06/04
Vifa BC25SC-55/04
TB speakers 25-302SH
Vifa DQ25SC-05/04<- +

midhoog
Peerless 830970 (2")<- +
Vifa TgFD10/04 (3,5")<- +
Dayton RS100-4 (4")<- +
HiVi M4N (4")<- +
Omnes Audio BB 3.01 (3")? (moet ik nog achteraan)
Visaton FRS8-8 (3.3") <- +

mid/midlaag
Dayton RS180S-8? (moet ik nog achteraan)
Nova MDS08? (is dit wel de moeite van het meten waard?)

Vandaag heb ik wat rondgekeken in de windtunnel. Op zich lijkt het een prima locatie om wat metingen te doen. Er hangt een rooster waar ik de luidspreker units kan ophangen en met wat creativiteit is er ook een microfoon standaard te maken. Als er iets de moeite van het fotograferen waard is dan zal ik dit topic aanvullen met wat foto's.

gr Kevin

[k.p.]

Vandaag zijn de eerste metingen verricht. Ronkel heeft geholpen om de opstelling wat te optimaliseren. Alleen de Omnes Audio BB3.01 is nog gemeten. De resultaten staan hieronder. Ik had het idee dat er bij de hogere hoeken er toch nog aardig wat reflecties mee gingen spelen. Morgen neem ik misschien nog een extra deken mee om te dempen. Verder lijken mij de resultaten goed om mee te werken. Ik ben benieuwd naar de reacties .

[Ronkel]

Opvallend dat het aan de achterkant vanaf 2,5 kHz al wat af begint te vallen. Maar verder zie ik aan de achterkant geen heel gekke dingen, da's goed

Kan inderdaad zijn dat onder hoeken de reflecties een probleem zijn, omdat het directe geluid van de speaker behoorlijk zachter is (en het niveau van de reflectie van de zijwand juist hoger). Dit kun je opvangen door de opstelling verder van die wand te plaatsen (als dat kan tenminste), of de gate extreem kort zetten. Maar dan hou je ook minder resolutie over en zie je smalbandige variaties minder (hoewel die nu voor grote hoeken misschien ook door reflecties komen).

Toch buiten meten?

[k.p.]

Misschien is buiten meten toch beter inderdaad, maar volgens mij zijn de gegevens verder nauwkeurig genoeg om mee te werken. Inmiddels heb ik ook andere drivers gemeten, maar naar hoe het er nu uit ziet presteert er niet een beter dan de Omnes Audio. Als ik wat meer tijd heb zal ik de gegevens hier plaatsen.

Vanochtend stuite ik op dit. Goedkope planar drivers en door zaph gemeten: http://www.zaphaudio.com/blog.html (Op ongeveer 2/3 van de pagina. Mogelijk interessant voor een dipool

gr Kevin

[NP]

@ 15 dollar is zo'n ding interessant voor alles!

[Ronkel]

Dan wel twee back-to-back of niet? Hij is volgens mij niet (of niet helemaal) open aan de achterkant.

[bertor]

Dan wel twee back-to-back of niet? Hij is volgens mij niet (of niet helemaal) open aan de achterkant.

[NP]

Hij lijkt iig wel deels open te zijn aan de achterzijde, en anders zorgt zo'n makita draaitol idd wel voor de broodnodige beluchting.

[k.p.]

Bij deze wat meer meet resultaten van wat tweeters. Later zal ik wat meer prijsgeven over de types. In eerste instantie wil ik graag wat meningen over welke nou het beste presteert qua afstraalgedrag. Er zitten wat schoonheidsfoutjes in de weergave van de meetresultaten. In de eerste grafiek mist bijvoorbeeld de 90 graden meting, een andere meting is niet op hetzelfde bereik als de rest weergegeven en de 0 vs 180 graden metingen zijn ook niet helemaal goed uitgevoerd. Verder lijken me de 0 tot 90 graden metingen wel goed uitgevoerd.

[Ronkel]

De laatste presteert naar mijn mening het beste, kort gevolgd door die daarvoor. De off-axis lijnen zitten daar nog net onder of ongeveer gelijk met de on-axis lijn.

De andere configuraties zou ik niet willen gebruiken, aan de meting te zien. Die gaan off-axis helemaal mis.

[k.p.]

De laatste presteert naar mijn mening het beste, kort gevolgd door die daarvoor. De off-axis lijnen zitten daar nog net onder of ongeveer gelijk met de on-axis lijn.

De andere configuraties zou ik niet willen gebruiken, aan de meting te zien. Die gaan off-axis helemaal mis.

Ik dacht ook dat de laatste het best zou zijn. Het lijkt allemaal best mooi te gaan volgens mij. Als je kijkt naar wat de NEO3 doet dan valt dit niet tegen lijkt me! De volgende vraag is of het goed blijft gaan met de powerhandeling en op welke frequentie je wilt crossen. Bij Omnes lijkt het vanaf ongeveer 2,5kHz mis te gaan. Ik ben bang dat je de tweeter eigenlijk niet veel lager wilt crossen dus dat kan nog weleens probleematisch worden. Ik heb nog een peerless 2,5" en 3" breedbander besteld, maar het is de vraag of ik die nog goed kan meten. Ook heb ik nog een extra tweeter besteld omdat er eentje was overleden bij het demonteren van de faceplate.

Zijn er verder nog suggesties over wat er het best onder de breedbander kan worden ingezet. De gedachte die ik nu heb is om onder de breedbander twee drivers in te zetten waarvan er één in een gesloten behuizing. De overname frequenties hiervan heb ik nog niet bepaald. Misschien dat iemand hier ook suggesties voor heeft.