Scanspeak Elan

[markbakk]

Mark inderdaad.

Aha. De redenering van Jeroen klopt, denk ik, wanneer je in gedachten houdt dat een hoogunit natuurlijk ook z'n beperkingen heeft. Slappe filters leiden dan doorgaans tot hogere overnamepunten (omdat je de belastbaarheid op peil wil houden). Puur op afstraalgedrag bezien heeft Martijn m.i. gelijk (het hoger leggen van de LP -ongeacht de orde- zal an sich leiden tot een slechter afstraalgedrag).

Terug naar de casus: er zijn m.i. -behalve de belastbaarheid van de HT- niet heel veel redenen om de wisselfrequentie aan te passen.

[Martijn M]

Jeroen, volgens mij klopt het niet wat je zegt. Als je de mid on-axis meer laat doen, betekent het dat hij in dat gebied in verhouding harder staat dan de tweeter. Dan heeft hij ook een belangrijker aandeel in wat er off-axis gebeurt. De zachter staande tweeter kan dan niet ineens het off-axis geluid volledig aanvullen.

Ik ben het wel met je eens dat de slappe filtering de overgang gelijkmatiger zal doen verlopen.

M.b.t. de casus: inderdaad, volgens mij is er afgezien van de belastbaarheid weinig reden tot aanpassing. Best knap dat zo'n simpel filter de speaker zo netjes kan laten functioneren. De speaker klinkt trouwens heel goed, veel beter dan ik had verwacht. Ik ben over het algemeen niet zo'n liefhebber van WMTMW's of MTM's en ik houd ook niet zo van eerste-orde filters. Toch pakt het bij deze speaker uitstekend uit!

[markbakk]

Kan Rolph weer rustig slapen...

Terzijde: de zelfbouwontwerpen van ScanSpeak en Vifa werden destijds ontworpen met een optimaal minimum aan filteronderdelen. Zoals het in een productieomgeving ook hoort. Wij zelfbouwers kunnen ons wel wat meer LCRretjes veroorloven, maar zo gauw je iets moet verkopen ga je ook op de kosten letten.

[jeroen_d]

@Martijn: Het klopt wel wat ik zeg, maar blijkbaar komt het niet correct over.

Ik bedoel niet dat de mid harder speelt dan de tweeter on-axis, ik heb het in principe over zuivere filterhellingen. Door de slappe filterhelling doet de mid dan meer boven het overnamepunt dan als hij gefilterd zou zijn met een steile helling. Voor de tweeter geldt het net andersom, boven het overnamepunt. Direct boven het overnamepunt doet de tweeter minder dan bij een steile helling.
Off axis valt de middentoner weg. Maar de tweeter straalt rond bij het overnamepunt en valt dus niet weg off-axis. Beide effecten compenseren elkaar. Het bundelen van de middentoner off-axis wordt dus opgeheven door de tweeter, maar niet zozeer dat er een off-axis bult ontstaat.
Een en ander vereist wel dat de grootte van middentoner en tweeter niet al te ver uit elkaar liggen, het afstraalgedrag van de mid moet nog redelijk goed zijn tot aan het overnamepunt. Mijn ervaring is dat een 13cm mid en 2,5cm tweeter goed combineren met slappe hellingen en een overnamepunt van 3kHz. Met een kleinere mid kun je het overnamepunt nog hoger leggen.

[Martijn M]

Jeroen, bedankt dat je opnieuw moeite wilt doen voor het uitleggen, maar ik ben bang dat ik het nooit zal snappen. Ik heb wat grafiekjes van crossovers geschetst. Voor het gemak ga ik ervan uit dat de tweeter niet bundelt. Ik ga ervan uit dat er off-axis op de mid als het ware een extra (flauwe) lowpass zit, als het gevolg van bundeling. Als ik er verder van uit ga dat de resulterende response on-axis vlak is, dan kom ik steeds uit op een dip off-axis. Bij een crossover op lagere frequentie heeft de mid nog minder last van bundeling en teken ik de extra lowpass dus veel flauwer, waardoor de dip in veel mindere mate optreedt. Ik weet niet hoe ik het anders moet bekijken.

EDIT: foto's met daglicht.

[Ronkel]

Is het niet gewoon zo dat bij een slappe filterhelling de overgang van de bundelende mid naar de ronstralende tweeter wat geleidelijker gaat dan bij een steil filter? Dat is op zich al wel een verbetering lijkt me...

[jeroen_d]

Dat is het punt van discussie niet. Martijn snapt niet waarom je hoger zou moeten gaan in frequentie om het compenserende effect beter te laten werken. Als ik er nog eens over nadenk, snap ik dat eigenlijk ook niet.
Er zou een maximum frequentie moeten zijn waar het nog net goed werkt (die frequentie ligt hoger naarmate de bundeling van tweeter en middentoner meer naar elkaar toe gaat, dwz relatief grote tweeter dan wel kleine middentoner) en daarbeneden werkt het sowieso, ware het niet dat je met slappe filterhellingen dan moet gaan oppassen voor de tweeter. Dus: I stand corrected, Martijn.
Blijft over het verticale afstraalgedrag, dat leidt tot een power respons dip en de gunstigste crossoverfrequentie is het punt waar die dip gehoormatig het beste uitpakt (weet ik niet, maar 3-4kHz lijkt gunstig te zijn, dat is het gebied waar je in ieder geval geen bult moet hebben).

[markbakk]

Blijft over het verticale afstraalgedrag, dat leidt tot een power respons dip en de gunstigste crossoverfrequentie is het punt waar die dip gehoormatig het beste uitpakt (weet ik niet, maar 3-4kHz lijkt gunstig te zijn, dat is het gebied waar je in ieder geval geen bult moet hebben).

Amen.
Maar om een powerresponsedip te krijgen bij 3k met een 25mm domeHT en een conusmiddentoner die dan toch echt gaat afvallen (in de powerresponse)... moet je wel wat moeite doen. Of veel veloursgordijnen in je kamer ophangen en dikke karpetten neerleggen.

[k.p.]

Misschien wordt het toch tijd dat iemand een simulatie maakt . Volgens mij begrijp ik wat Jeroen probeert te zeggen en dat is ook de geachte die ik had alleen dan op een meer verklarende manier. Wat je eigenlijk doet is met het crossover richting het gebied gaan dat de tweeter gaat bundelen. Het idee is dat doordat door de verschuiving bij de tweeter relatief meer bundeling heeft opgetreden dan bij de mid. Om dit proberen te verduidelijken heb ik een (niet alles omvattend) voorbeeld. Stel je vergelijkt de 30 graden curve met de onaxis respons. Het verschil hiertussen is de mate van bundeling. Als de mid bij 2kHz een bundeling van -3dB heeft en bij 3kHz een bundeling van -4dB. Bij de tweeter heb je bij 2kHz een bundeling van -1dB en bij 3kHz is dat -3dB.

Bij 2kHz is het bundellingsverschil tussen mid en tweeter dan 2dB en bij 3kHz is dat dan 1dB. 3kHz zou dan geschikter zijn omdat je zo een constanter afstraalgedrag (horizontaal) hebt. Je hebt dan ook wel een constant afval naar hogere frequenties offaxis. Dit mag niet vergeten worden, maar mijn vermoeden is dat dit minder "storend" is dan de bult dit is ontstaan in de power respons. Een slappe filterhelling heeft dan de voorkeur vanwege het uitmiddelen zoals eerder genoemd. Zoals aan wordt gegeven is een laag crossover vaak beter voor het afstraal gedrag. Ik vermoed echter dat het in sommige gevallen zo is dat als je niet laag genoeg kunt crossen, dat het optimum dan niet bij "zo laag mogelijk ligt", maar dat het beter kan zijn om iets hoger te crossen.

Voor de duidelijkheid Dit zijn puur speculaties. Ik beweer niet dat het hier boven genoemde juist is... ik vraag het me gewoon af.

@Mark: We gaan er natuurlijk vanuit dat een ruimte frequentie onafhankelijke demping heeft op de zijwanden. Geen dikke gordijnen voor die muren . Om het even helder te krijgen. Volgens mij hebben we het over een power respons wat het gemiddelde is van een oneindig aantal metingen rond het horizontale vlak. Dit gemeten zonder kamerinvloeden.

[Martijn M]

Kan Rolph weer rustig slapen...

Terzijde: de zelfbouwontwerpen van ScanSpeak en Vifa werden destijds ontworpen met een optimaal minimum aan filteronderdelen. Zoals het in een productieomgeving ook hoort. Wij zelfbouwers kunnen ons wel wat meer LCRretjes veroorloven, maar zo gauw je iets moet verkopen ga je ook op de kosten letten.

Daar zit wat in. De drivers gedragen zich trouwens ook voorbeeldig, wat wel een vereiste is voor een systeem als dit. Wat de tweeter individueel doet heb ik niet kunnen meten, maar tijdens het stoeien met de weerstandjes heb ik wel de mids afzonderlijk gemeten. Vanaf 1 khz zet de afval met 6 dB/oct. in en de curve loopt bijna kaarsrecht door tot 7 khz, vanaf waar het niveau sneller afvalt. Overigens is wat betreft de onderdelen zelf helemaal niet op de prijs gelet: er zitten heel dure luidsprekeronderdelen in en ook de gekozen filtercomponenten zijn duur, m.n. de trafokernspoel voor het laag.

@k.p.,
De frequentie vanaf waar een luidspreker begint te bundelen hangt omgekeerd evenredig samen met de diameter van het membraan. Dat betekent dat een 10 cm mid bij een vier keer lagere frequentie begint te bundelen dan een 25 mm dome. De door jou geopperde voorbeeldgetallen voor de mate van bundeling lijken me daarom niet heel realistisch.

Bij een pistonische zuiger hangt de mate van bundeling af van de zogenaamde 'ka', een samenvoeging van het golfgetal (k) en de radius van het membraan (a). ka = 2pi*a / lambda. Over het algemeen kun je stellen dat een driver pas begint te bundelen vanaf ka=0,5. Dat betekent dat een 25 mm dome begint te bundelen vanaf 1,1 khz en een 10 cm mid begint te bundelen vanaf 275 hz.

Even wat waarden van DI voor een pistonische zuiger in een infinite baffle uit Beranek gehaald (let op, minimale DI is 3 dB!):

ka = 1 --> DI = 3.8 dB
ka = 2 --> DI = 5.9 dB
ka = 3 --> DI = 9.3 dB
ka = 4 --> DI = 12.3 dB
ka = 5 --> DI = 14.1 dB
ka = 10 --> DI = 20 dB

Bij 2,2 khz heeft een 25 mm tweeter een ka van 1, terwijl de 10 cm mid een ka van 4 heeft. EDIT: ik heb voor 'a' in plaats van de straal de diameter ingevuld. Dan zit er een fout van een factor 2 in. Het moet zijn:

Bij 4,4 khz heeft een 25 mm tweeter een ka van 1, terwijl de 10 cm mid een ka van 4 heeft.

[markbakk]

Even wat rekenwerk: bij circa 4,5kHz zit er dan dus zo'n 8dB verschil in de DI tussen een MT en een HT. Bij 2,5kHz is dat nog geen 3dB. Hmmm.

[Ronkel]

Even wat rekenwerk: bij circa 4,5kHz zit er dan dus zo'n 8dB verschil in de DI tussen een MT en een HT. Bij 2,5kHz is dat nog geen 3dB. Hmmm.

Daar komt bij dat bundeling door diffractie meestal ietsje erger is in het middengebied (de eerste diffractiepiek is vaak de hoogste, correct me if I'm wrong).

[hutsefluts]

Bij deze 1 foto van mijn originele Elan's. Ze waren in een groene structuur lak gespoten, waardoor oneffenheden niet zo opvielen.
Kast was opgebouwd uit 25mm MDF rondom, met 28mm baffle, dus zo dood als een pier.

originele Elan

Uiteindelijk vond ik ze toch wel errug dominant, waarna ik met Ruud van Speakerland overlegd heb. Uitkomst: gesloten kast, zo smal als maar mogelijk was, achterover leunend zodat afstraling toch op oorhoogte binnenkwam. Er is wel een voorziening getroffen om een basreflex open te maken aan de bovenkant, maar die heb ik nooit meer open gemaakt.
Onderstaand een PPT met wat meer foto's. Vragen staat uiteraard vrij!

Scan speak elanII.ppt

(584.5 KiB) 204 keer gedownload

Groet, Leon

[Martijn M]

Hoi Leon,

Dat ziet er mooi uit! De originele Elans zijn inderdaad nogal grote luidsprekers en ik kan me voorstellen dat dat zowel optisch als klankmatig niet in alle ruimtes even goed uitpakt. Hier gaat het gelukkig goed, ook in het laagste laag.
Heb je het filter nog aangepast? Wat is jouw ervaring met het hoog van de originele afstemming.

Martijn

[Avalonliefhebber]

Misschien vergis ik me, maar maakt niet iedereen hier een denkfout? Een tweeter bundelt niet bij lagere frequenties. Daar is het rondom afstraalgedrag juist optimaal. Wel neemt de geluidsdruk af bij lagere frequenties, maar dat is dus een tegengesteld effect qua geluidsvolume als bij bundelen (wat een toename is van geluidsdruk).

[Avalonliefhebber]

Oh sorry, ik zie bij het doorlezen dat Rolf Smulders dit al toegelicht heeft. Ik ben nog niet gewend op een forum te zitten.

[dre]

het is je vergeven!

[Martijn M]

Hallo Avalonliefhebber,

Ik begrijp je vraag niet helemaal. Rolf Smulders is niet actief op dit forum en in de emailconversatie die tussen hem en mij heeft plaatsgevonden is het bundelen van de tweeter niet te sprake gekomen.

Een tweeter bundelt niet bij lagere frequenties. Daar is het rondom afstraalgedrag juist optimaal. Wel neemt de geluidsdruk af bij lagere frequenties, maar dat is dus een tegengesteld effect qua geluidsvolume als bij bundelen (wat een toename is van geluidsdruk).

Wat je hier zegt klopt.

Groeten,

Martijn

[Avalonliefhebber]

Beste Martijn,

Ja, in de haast vanochtend willen meedenken, en de naam van Rolph zien staan, maar mijn hersenen hebben de informatie verkeerd verwerkt.
Maar als ik nog een duit in het zakje mag doen:
Het met 6dB zwakke filteren van de tweeter èn op een lage frequentie kan nogal een belasting vormen voor de tweeter. Ik heb de Elan altijd in mijn hoofd gehad om te gebruiken in mijn surroundset (ik gebruik daar nu de Scanspeak Esprit op de stereokanalen). Maar alles overdenkend wil ik in mijn bioscoop geen angst hebben dat tijdens actiescenes de tweeter in rook op gaat. Muzieksignalen van akoestische instrumenten op live niveau zal de tweeter wel aankunnen met die 6 dB filtering, ook bij een groot orkest, maar filmgeluid kan een veel extremere belasting geven.
De Elan is ontwikkeld toen de thuisbioscoop nog niet echt bestond. De tweeter is bij de Esprit veel beter beschermd door het filter. Bovendien vond ik de Esprit veel muzikaler klinken dan de Elan (m.n. inderdaad door diens felle hoogweergave).
Wat het bundelen van de middentoner betreft: als je off-axis luistert (en meet) dan speelt bundeling m.i. geen storende rol bij de middentoners van de Elan. Is het dan geen gek idee om te denken, dat je hier redelijk overeenkomstig een theoretisch ideale situatie kunt filteren?: met een 6dB filter.

Groeten van Tjalling

[Martijn M]

Beste Tjalling,

Aan de ene kant begrijp ik je twijfel wat betreft de belastbaarheid van de speaker. Die zelfde twijfel had ik in het begin ook. Inmiddels ben ik er echter niet meer bang voor de tweeters op te blazen. De vervorming is ook bij hoge niveaus heel laag. Klankmatig kan de tweeter het ook goed aan. Overigens is er niet werkelijk sprake van een eerste orde filter. Het filter is eerste orde elektrisch met een zuigkring die voor nog wat extra afval zorgt. Akoestisch gezien is het feitelijk iets steiler dan 18 dB/oct. over het grootste deel. Bovendien hebben we hier wel te maken met een scanspeak, hè! Die mensen maken robuuste tweeters.

Je zegt dat je de Elan met de originele afstemming scherp vond klinken. Dat ben ik helemaal met je eens! Klankmatig is de speaker nu (na aanpassing van het niveau van het hoog) heel neutraal, zie ook de metingen.

Groeten,

Martijn

[Avalonliefhebber]

Hoi Martijn,
Dat de tweeter zo steil afvalt aan de onderkant, is juist wat mij verontrust. Dat betekent dat de tweeterdome niet meer de fysieke uitslag kan maken die nodig is, om de output bij lagere frequenties op peil te houden. Dus hij wordt vlak onder het overname punt nog stevig belast.
De resonatieketen paralel aan de tweeter is volgens mij bedoeld om de impedantiebult bij de resonantiefrequentie glad te strijken, zodat het 6 dB filter een geleidelijke afval kan bewerkstelligen. Deze LCR keten heeft zelf geen afval tot gevolg. De afval heeft echt te maken met de fysieke beperkingen van de tweeter.
Ja, het is een Scanspeak, dus erg okee. Wat is het toch een mooi merk! Maar toch, mijn Usher R1.5 eindversterker is een monster en houdt zich echt niet in, als hij de opdracht krijgt van een Blue Ray disk, om flink in het hoog uit te halen, soms ook over een langere tijdsduur.
En los van de Elan zelf: ik ben bezorgd dat de Elan vanwege een andere filterkarakteristiek niet goed matcht met de andere speakers in de surroundset, die allen een 12 dB filter aan boord hebben.
Groeten, Tjalling

[Martijn M]

Ik zou het filter eigenlijk moeten simuleren met de juiste impedantiewaarden, maar het lijkt er op dat de zuigkring niet enkel dient om de impedantiepiek weg te werken en dus opslingering te voorkomen. Hij lijkt wat hoger in frequentie te liggen, maar dit durf ik niet met zekerheid te zeggen.

Voor wat betreft de afval steiler dan 6 dB, dat is geheel normaal. De afval van de tweeter en de afval die veroorzaakt wordt door het filter kun je bij elkaar optellen. Dit betekent niet dat een tweeter het niet aan kan. Net als een gesloten box vormt de tweeter een tweede orde hoogdoorlaatfilter. Geheel normaal!

[markbakk]

ik ben bezorgd dat de Elan vanwege een andere filterkarakteristiek niet goed matcht met de andere speakers in de surroundset, die allen een 12 dB filter aan boord hebben.

Dat ligt niet bepaald alleen aan het (elektrisch) filter. De indeling van je wisselfilter sec lijkt mij een vrij zinloos criterium.

[Avalonliefhebber]

Dag Markbakk,

Filtering brengt fasedraaiïngen met zich mee. Ik neem als uitgangspunt dat bij alle speakers deze feasedraaiïngen eenzelfde karakter moeten hebben om een goede integratie cq samenhang in het geluidsbeeld te krijgen, in een surroundset.

[Ronkel]

Dat is nogal overbodig, aangezien je faseverschillen op midden/hogere frequenties niet kunt waarnemen (zie Spatial Hearing, Blauert)...