Miskoop Monitor project

[pappaleo]

Netjes hoor

[Douwe84]

netjes!

[ray5150]

Dat ziet er inderdaad strak uit !

[timpert]

Vandaag ben ik verder gegaan met meten. De resultaten zien er er werkbaar uit. Ik heb gemeten onder hoeken van 0, 15 30 en 60 graden. Omdat de tweeter iets uit het midden staat, heb ik de speaker beide kanten op gedraaid. Ik zie dat de respons van de as af een stukje rustiger wordt als ik de tweeters naar binnen zet bij stereogebruik, dus ik ga het filter optimaliseren voor luisteren in een gelijkzijdige driehoek, waarbij de speakers recht naar voren spelen. Luisteren doe je dus 30 graden van de normaal af. De rechter speaker krijgt dan de tweeter links en de linker speaker krijgt de tweeter rechts. Precies omgekeerd dus ten opzichte van de foto een van paar posts eerder. De komende avonden aan de slag met xsim...

[timpert]

Ik vraag me toch af wat de dip bij 4 kHz veroorzaakt in de respons van de woofer. Ik heb ook gemeten met de microfoon in het vlak van de baffle, gericht op de stofkap, en daarmee kreeg ik onderstaande respons. De scherpe "suckout" die ik daar zie wijst op een staande golf, maar waar staat die dan? Omdat de golflengte zo kort is zou ik, gegeven de afmetingen van de kast, ook nog een dip op ongeveer de halve frequentie verwachten, maar die is er dan weer niet. In de gepubliceerde respons van de woofer is die dip niet terug te vinden. Vanavond maar eens met wat demping schuiven, kijken of dat verschil oplevert.

[timpert]

Schuiven met demping in de box had geen enkele invloed op de 4 kHz dip, het zal dus wel aan de woofer zelf liggen. Daarom heb ik een paar proefjes gedaan. Ik heb de 18W/8543 woofer uitgebouwd, naar boven gericht op schuim op de grond van de kelder gelegd en met schuimblokken geïsoleerd van de grondreflectie. Eerst deed ik een meting van de respons op 0 cm afstand (in het montagevlak), en daar was de dip bij 4 kHz weer. Maar, ik heb ook de 18W/8542 en 18W/8545, en die lieten in deze meting beide ook een dip zien bij 4 kHz, maar dan een dB of 10 minder diep dan de 8543. Toen ik de microfoon op 1 m boven de woofers plaatste, was de dip bij de 8542 en de 8545 verdwenen, maar bij de 8543 nog duidelijk aanwezig. Het lijkt er dus op dat de dip op 0 cm bij alle woofers door de geometrie van de conus wordt veroorzaakt, maar dat er bij mijn 8543 meer aan de hand is, en bij stom toeval op dezelfde frequentie. Volgend proefje...

Ik heb de woofer even op de verwarming gelegd, en vervolgens een drietal metingen gedaan toen de temperatuur van de conus (gemeten met IR thermometer) 20, 18 en 16 graden was. Dat leverde onderstaand resultaat, paars is bij 16 graden, groen bij 20. Naarmate de temperatuur lager wordt, zie je 2 dingen gebeuren: de dip wordt dieper en de frequentie van de dip gaat omhoog. En dat is ook niet gek, want polypropyleen wordt harder naarmate het kouder wordt. Ik ben er dus vrij zeker van dat de dip komt door het opbreken van de conus.

Het betekent wel dat de conus in mijn geval sterker opbreekt dan de datasheet laat zien. Ook bij de metingen aan Troels Gravesen's Zahra is de dip niet te zien. Ik vermoed dan ook dat we hier te maken hebben met de onvermijdelijke tand des tijds, en dat de PP conus door de jaren heen harder is geworden. Op de sticker staat bij "code" 3393 en bij "PW" 023. Dat betekent dat de drivers uit 2002 of uit 1993 kunnen zijn. Ik sta dus nu voor de keuze, de dip verwerken in het filterontwerp, of een andere woofer pakken. Ik neig toch naar dat eerste, om de in geest van het project te blijven.

[timpert]

Na een paar avonden prutsen met Xsim is er een filter uit gekomen waar ik wel wat in zie. Zoals aan de metingen te zien, worden de respons van de woofer en de tweeter beide wat rustiger als van de as af gemeten wordt, en dus zet ik de luisterpositie op 30 graden van de normaal, zodat je de speakers met de luisteraar in een gelijkzijdige driehoek kan opstellen, en de speakers recht naar voren kan laten blèren. Of misschien wel een klein beetje naar binnen gericht. Ik zie twee mogelijkheden om met de onregelmatigheid in de respons van de woofer om te springen: steil filteren op een frequentie laag genoeg om ze naar de stopband te bonjouren, of proberen de respons glad te strijken met het filter en wat hoger en/of met wat flauwere helling filteren. Dat gladstrijken zie ik niet zo zitten, omdat je dan resonanties met resonanties aan het bevechten bent. Steil filteren wordt het dus. En hier kwam ik op uit:

filter1.png

De impedantiecorrectie zit er in getekend om mijn Bocama een beetje blij te houden rond 1 kHz, maar die laat ik nu nog even achterwege. Recht naar voren voorspelt Xsim de volgende, niet heel indrukwekkende, respons:

resp_0deg.png

Dipje rond 3-4 kHz, en verder lijkt het aardig om naar te luisteren. Maar, kijken we naar de respons op 15 graden, dan ziet het er zo uit:

resp_15deg.png

Dat ziet er toch een stukje beter uit, nog steeds met een (iets minder scherp) dipje rond 3-4 kHz, maar over het algemeen tamelijk vlak. Draai ik door naar 30 graden, krijg ik dit:

resp_30deg.png

Dipje verdwenen, en een licht dalende trend in het frequentieverloop. Het hoogste hoog is wat verzwakt, maar dat is geen ramp. Al met al lijkt dit me wel wat! Op 60 graden ziet het er wat minder mooi uit, maar daar zit toch nietmand:

resp_60deg.png

Een piekje bij 3 kHz, dat toevallig mooi samenvalt met het dipje bij 0 en 15 graden. Ik denk dat dit een fijne luidspreker gaat worden zo. Uiteraard mis ik net een spoel van 1,2 mH in de rommeldoos, dus ik moet nog even wachten totdat tante Pos die komt brengen. Ik ben benieuwd of de verwachting uitkomt!

[timpert]

Weer wat vordering gemaakt. Ik heb bovenstaande filters in elkaar gesmurft, en de respons van het systeem gemeten. De resultaten komen redelijk overeen met de dimulatie, maar vanwege de steile akoestische filterhellingen, wijkt het rond het overnamepunt toch een beetje af van de simulatie. Maar ik schat in dat dat puur op tolerantie van onderdelen terug te voeren is. Allereerst de respons op 30 graden (de luisterpositie):

sim_vs_meting2.png

Tussen 2 en 3 kHz komt er een paar dB meer uit dan voorspeld, maar overal komt het aardig overeen. Dan op 15 graden:

sim_vs_meting.png

Ook hier is de overeenkomst niet gek als je het mij vraagt. Op 0 graden is het hetzelfde verhaal, maar daarvan ben ik vergeten het plaatje op te slaan. De metingen zijn door de gating pas boven 300 Hz serieus te nemen.

En dan natuurlijk de belangrijkste vraag: hoe klinkt het? Mwoah. Eerst maar het goede: de opgekalefaterde tweeters doen het weer prima, en de 950000 laat duidelijk horen dat het een hele mooie tweeter is. Maar het hele klankbeeld is wat hard, en de s-jes zijn net wat te scherp. Bij mono luisteren valt dat goed op, bij stereo luisteren is het wat minder duidelijk, maar wordt het geluid wat vermoeiend zodra het volume boven niveau achtergrondmuziek uit komt. Ik heb dus nog wat werk aan het filter.

Andere ideeën op filtergebied waardeer ik!

[Henkjan]

heb je een waterval van de tweet? als die piek bij 6500 resoneert kan dat t scherpe mss verklaren

[timpert]

Hier de waterval van de tweeter op de normaal:

waterfall_tweet_0deg.png

En hier die onder een hoek van 30 graden:

waterfall_tweet_30deg.png

Onder 30 graden komt dat rugje ineens wel wat naar boven toe. Zou dat door schade aan de dome kunnen komen?

[pappaleo]

Een waterval bij deze frequenties kun je het best eerst maken op korte afstand (1cm). Nu meet je allerlei kast- en omgevinseffecten mee.

Onder een hoek van 30° heeft bij een nearfield meting geen zin. En maak dan geen waterval (CSD) maar een burst-decay (knopje er naast in Arta). Dan kun je goed zien of er iets aan je tweeter zelf mankeert.

[timpert]

Dank voor de tips! Ga ik morgen mee aan de slag.

[PA5cAL1]

Ik denk dat de off axis response bij 60 graden ook een veroorzaker kan zijn. Daar zit een flinke bult rond 3kHz. Je luistert er misschien niet direct naar maar je hebt wel te maken met reflecties. De power response zou wat te hard kunnen zijn rond de 3-4kHz waardoor er in dat gebied te veel energie is. Het klinkt dan vaak wat te fel. Ik zelf gebruik Vituixcad voor filterontwerpen omdat die ook direct de off-axis responses en de power response laat zien.

[timpert]

Ik hoopte dat het dipje op de as de bult zou compenseren op 60 graden, ook omdat de respons op 60 graden ongeveer 3 dB lager is over de hele linie. Maar mogelijk was ik ietwat optimistisch. Nog een dingetje om in te duiken.

[wouter]

een recht metende speaker klinkt zelden lekker, geldt helemaal voor een 2-weg. Nooit zou ik het het hoog even hard of luider willen dan het gebied voor 1,5kHz. Nergens, maar zeker tussen 2 en 5 kHz niet, een tweeter heeft bij voorkeur geen knie in de akoestische nog in de elektrische respons.

heb je ook grafiekjes met individuele drivers voor en na meting, evt simulatie van de elektrische respons per driver?

[Henkjan]

een recht metende speaker klinkt zelden lekker, ...

waar baseer je dat nou weer op. als er iets duidelijk is uit diverse luistertesten (zie bv Toole) dan is t wel dat de meeste luisteraars de recht metende luidsprekers de hoogste waardering geven

[wouter]

Dat klopt wel, maar een 2-Weg die recht mooi meet was bijvoorbeeld de Seas idunn. Die deed zijn naam dan ook eer aan.
Zo lang je niet in een reflectievrije omgeving meet en de kastje van 20cm breed hebt moet je deels compenseren. ca 4dB voor de baffle step, een diffractiedip kan wel ontbreken bij grote radius op de hoeken en de tweeter uit het midden maar neem 30 en 60 graden wel mee in je idee van recht meten
Of overal recht, of geen rechte meting axiaal. Dat is ongeveer mijn ervaring.

Bovendien is de dalende lijn tot ca 4kHz ook algemeen aanvaard als prettig klinkend bij rondstralende luidsprekerboxen.

Een recht metende speaker is natuurlijk meer dan een axiaal recht metende 2-weg met 6,5"/1" maar goed, ik nunceer. Wat Henkjan zegt klopt, ik doelde eigenlijk op axiaal recht metend zonder onderliggende breedbandigheid en gelijkmatigheid in bereik en powerrespons.

Zie dit resultaat na luisteren:
viewtopic.php?f=6&t=14216#p1538233
Bekijk ook even de laatste post met aandacht voor de elektrische respons van de tweetersectie.

[timpert]

Ik heb Toole altijd als volgt geïnterpreteerd: de respons op de luisteras moet recht zijn EN de power respons moet glad zijn, in de praktijk dus monotoon dalend zonder rare bochten, pieken en dalen. Beide voorwaarden zijn even belangrijk. Dit is makkelijker gezegd dan gedaan, zeker met een 6+1 tweeweg met beide drivers op een vlakke baffle (geen waveguide) is dat eigenlijk niet haalbaar zonder wat water bij de wijn te doen. En volgens mij doelt Wouter precies daar op: hij omschrijft de compromissen die je moet sluiten om toch een verteerbaar eindresultaat te halen met de gegeven beperkingen.

In mijn geval heb ik de luisteras op 30 graden van de normaal af voorzien, met de tweeter aan de binnenkant. Dat geeft de gladste respons op de luisterplek, en het hoog heeft voor mijn gevoel genoeg energie. Op de normaal zelf (waar ik dus niet luister) mag een kuil zitten om elders een piek op te vangen.

Ik had vandaag ook nog wat aan de tweeter willen meten, maar het mooie weer en een kliek opgefokte huisdieren noopten tot iets anders. Nu maar even met VituixCad aan de slag.

[satefan]

Dat klopt wel, maar een 2-Weg die recht mooi meet was bijvoorbeeld de Seas idunn. Die deed zijn naam dan ook eer aan.
Zo lang je niet in een reflectievrije omgeving meet en de kastje van 20cm breed hebt moet je deels compenseren. ca 4dB voor de baffle step, een diffractiedip kan wel ontbreken bij grote radius op de hoeken en de tweeter uit het midden maar neem 30 en 60 graden wel mee in je idee van recht meten
Of overal recht, of geen rechte meting axiaal. Dat is ongeveer mijn ervaring.

Bovendien is de dalende lijn tot ca 4kHz ook algemeen aanvaard als prettig klinkend bij rondstralende luidsprekerboxen.

Ik kan dat wel bevestigen. De iDunn was echt lastig goed te krijgen. Het bleef maar dun klinken inderdaad. Mijn cilinder-speaker (ook 2-weg) meet echt kaarsrecht, binnen 1dB, maar klinkt totaal anders dan de iDunn. Deze meet onder grote hoeken nog steeds behoorlijk recht.

Ik heb in de presets van de Hypex het filter aflopend geprogrammeerd met een shelf vanaf 1Khz, respectievelijk -1.5dB en -3.0dB. Ik luister in de praktijk eigenlijk altijd naar het -1.5dB filter. Dit klinkt het lekkerst en kan ik uren naar luisteren.

Satefan

[timpert]

Als ik naar de respons van de Idunn kijk, dan zie ik van de as af een bult ontstaan bij 2 kHz, die zich al bij 30 graden begint af te tekenen. Volgens mij is de waveguide die aan de gebruikte tweeter te zit te klein voor de combinatie met de woofer. Zie ook hier: https://heissmann-acoustics.de/en/test-seas-dxt-27tbcd-g/

Ik zelf heb wat jaren geleden een MTM 2weg met 2 keer SB17MFC35-4 en een XT25 in een WG300 waveguide gebouwd. Die waveguide werkt goed met dit formaat woofer, en het filter was in een paar iteraties naar mijn zin.

Maar goed, mijn tweeter heeft geen waveguide, en daarmee denk ik dat een beetje bult van de as af niet te voorkomen is. Ik vermoed dat ik dat kan compenseren door de nu al aanwezige dip op 0 graden wat dieper te maken. Eerst maar eens stukje gaan stoeien met VituixCad, en daarna solderen voor de tweede ronde.

[timpert]

Na wat rommelen met VituxCad kwam er een wat beter filter uit. Wat ben ik nu blij met de QHD monitor die ik aan het begin van de lockdown heb gekocht! Ik heb alle responsmetingen die ik heb gedaan aan de drivers er in gezet, dus de filtersimulaties moeten kloppen. Dit is het filter dat er nu in zit (hetzelfde als eerder beschreven):

miskoop XO-schema-1.png

En zo simuleert het:

miskoop Six-pack_versie1.png

Hoewel het er op 15 en 30 graden redelijk uitziet, gaat het op de as en op 60 graden verkeerd. Dat verklaart ook waarom het verkeerd klinkt. Leuk ook dat je met VituixCad meerdere variaties van het filter kan aanmaken, en kan schakelen tussen de varianten. Zo kwam ik als tweede variant op het volgende filter:

miskoop XO-schema-2.png

Minder onderdelen, maar wel met de nodige verbeteringen:

miskoop Six-pack_versie2.png

De homp tussen 2 en 4 kHz is verminderd in de power respons, de respons op 0 graden is aanmerkelijk gladder en ook op 60 graden is de respons beter. Er zit een bult op 2 kHz in de 60 graden respons, maar die is minder hoog en steil dan de bult die in de eerste versie bij 3 kHz begon.

Al met al de moeite van het proberen waard. Ik heb alle onderdelen in de rommeldoos liggen...

[PA5cAL1]

Je response on axis is nu eigenlijk nog niet zo gek, zit tussen de +-1.5dB tot 18kHz. De power response ziet er ook goed uit. Ik vraag me alleen af of het lage crossover punt van 1.5kHz zo'n goed idee is. Mijn evaring is dat dome tweeters zonder waveguide dan toch wat geforceerd gaan klinken hoe goed ze ook zijn. Ik zou eerst een notch op de woofer proberen om de baffle step te compenseren. Het component aantal gaat wel omhoog maar je kunt dan een kleinere serie spoel (nu 3.3mH) gebruiken en het crossover punt wat omhoog schuiven. De notch kun je daarnaast maken met een serie RLC netwerk in paralel met de woofer, dus het aantal componenten in serie met je woofer gaat niet omhoog.

[jvenema]

Wat ik in VituxCad wel eens doe is de fase terug te draaien door een blokje toe te voegen. Dat maakt het onderlinge fase verschil veel beter afleesbaar, die implementeer je dan misschien wel niet, maar maakt het ontwikkelen van de filters wel wat makkelijker. Zo'n plaatje nu rechtsboven is lastig te lezen en interpreteren. Het zijn wel heel veel wraps van boven naar benden, wellicht ook wat spelen met een timing offset, kun je ook een blokje voor erin stoppen.

[timpert]

De tweeter heeft op deze baffle een bult in de respons rond 1800 Hz, het filter heeft een elektrisch kantelpunt van iets boven 2 kHz. Dat levert akoestisch 1,5 kHz op. Daarna ben ik met de woofer aan de slag gegaan om die aan te laten sluiten. Voordeel van dit lage kantelpunt is dat ik de onregelmatige delen van de respons al genoeg kan onderdrukken met een relaxed filter. De praktijk zal uitwijzen wat de tweeter er van vindt, maar het is een puntje van aandacht.

Ik ga je suggestie met een notch ook proberen. Dat wordt versie 3 van het filter. Ik speel met het idee om een aantal korte clips te maken, en die af te spelen met de verschillende filters. Het resultaat neem ik op met mijn Zoom H5, zodat ik de verschillende filters direct na elkaar kan beluisteren. Dat geeft een beter beeld van de verschillen dan mijn akoestisch geheugen me kan geven.

[timpert]

Wat ik in VituxCad wel eens doe is de fase terug te draaien door een blokje toe te voegen. Dat maakt het onderlinge fase verschil veel beter afleesbaar, die implementeer je dan misschien wel niet, maar maakt het ontwikkelen van de filters wel wat makkelijker. Zo'n plaatje nu rechtsboven is lastig te lezen en interpreteren. Het zijn wel heel veel wraps van boven naar benden, wellicht ook wat spelen met een timing offset, kun je ook een blokje voor erin stoppen.

In eerste instantie probeerde ik dat te bereiken door in ARTA de gate niet op sample 300 te laten starten maar een stuk later. Dat maakt het fasegedrag een stuk overzichtelijker. Maar met jouw methode is de kans op fouten kleiner, dus dat ga ik ook proberen.