FAST: Alpair 7.3 met L26ROY en AS2.100

[Henkjan]

Bedankt! Maar even over de kastruimte: De Helmholz Resonator mag je toch gewoon bij het kastvolume optellen?

Nee. Het is een smalbandige demping, volgens mij 'ziet' de rest van de frequenties de ruimte niet.

volgens mij stond er in een artikel in de HH dat je het volume van de IHA bij dat van de rest van de kast kon tellen... iemand dat bij de hand? of iemand zin om dit ff in Akabak te gooien?

[Boppo84]

...Afhankelijk van de mate van demping van de HH zal naar ik schat een octaaf onder fHH tot een octaaf erboven de massa-veerwerking gaan optreden, bóven die laatste frequentie doet de lucht in de HH niet meer mee. Maar dat maakt ook niet uit, je zit dan ver van systeemresonanties.

Dat zou ook betekenen dat bij een BR-kast, de frequenties onder de afstemfrequentie 'vrij spel' hebben

[Pjotr]

Zou dat idee van een HH toch even laten varen. Ze werken als notch filters en het is vrij lastig om de kastresonantie en die notch goed op elkaar af te stemmen. Kan wel maar het wordt meestal een eindeloos trial-and-error gedoe. Alleen al om de Q factoren op elkaar af te stemmen. En als je de demping van zo'n HH verandert, verandert de afstemfrequentie ook weer enz enz.

In principe maakt het niet zoveel uit of je de kast op 1 specifieke frequentie met een HH gaat dempen, of dat je dat voor de speaker gaat doen met een LWT of DSP. Dat laatste is vele malen flexibeler en vooral sneller. En het is nog maar de vraag of je met zorgvuldig gekozen kastdemping, met b.v. Twaron vulling, wel zo'n hinderlijke staande golf krijgt

[tigradekat]

Tot die conclusie was ik ook al gekomen Peter, zie een paar posts terug. Zelfs in de testkast met een redelijk spaarzame BAF vulling is er geen staande golf te zien in de meting dus ik denk dat het erg gaat meevallen.

[markbakk]

...Afhankelijk van de mate van demping van de HH zal naar ik schat een octaaf onder fHH tot een octaaf erboven de massa-veerwerking gaan optreden, bóven die laatste frequentie doet de lucht in de HH niet meer mee. Maar dat maakt ook niet uit, je zit dan ver van systeemresonanties.

Dat zou ook betekenen dat bij een BR-kast, de frequenties onder de afstemfrequentie 'vrij spel' hebben

Waarom denk je dat een BR onder fc (uiteindelijk) afvalt met 24dB/oct?

[tigradekat]

Vandaag eens een beetje gespeeld met de Hypex. Ik heb totaal geen ervaring met filterontwerp, en ik hoop de komende maanden via dit forum veel te leren. Dat gezegd hebbende, het klinkt nu eigenlijk al errug lekker i.c.m. Foobar's stereo naar mono conversie

Nadat ik me ingelezen had over de werking van de DSP ben ik na wat trial and error hierop uitgekomen:

Ik heb een LT ingesteld op: Zero freq: 43.7Hz, Zero Q: 0.65 Pole freq: 22Hz Pole Q: 0.58 (waardes gesimuleerd in WinISD)
Daarna een LR6 (heet dit zo?) HP op 15 Hz
Vervolgens de bafflestep met een middenfrequentie 600hz (20cm baffle) voor de Alpair. De shelf heeft een gain van -4db, geen -6 aangezien de Alpair 2db minder gevoelig is dan de L26Roy.

De Alpair doet mee tot 200hz, wederom afgefilterd met een LR4 HP
De Seas L26Roy loopt iets verder door, naar 250 Hz, en wordt dan met een LR4 LP afgekapt.

Dit alles is natuurlijk zonder enige meting tot stand gekomen, maar er is veel potentie, zoveel is duidelijk. De integratie tussen de twee drivers is nu al gewoon goed. Die L26ROY is trouwens een fantastisch ding zeg! Wat een droog en diep laag komt daar uit... Dat wordt nog genieten

Hier een plaatje van de test box:

[tigradekat]

Ik heb nu een gated meting van de Alpair in de Hypex software ingevoerd, en een Near Field meting van de Seas. In de Hypex software is de response van de L26ROY alleen veeeeeel te hard, Off the charts zeg maar . Dit komt door de near field meting denk ik. Is er een manier om de twee metingen te normaliseren?

[k.p.]

De software van Hypex ken ik verder niet, maar ik heb wel ervaring met digitaal corrigeren, crossovers, etc. Wat je volgens mij het best kunt doen. Eerst regel je beide drivers mooi vlak af.

Voor de Alpair doe je dit op +/-50cm afstand op een graad of 15. Eventueel kun je om een beter beeld te krijgen wat er onder +/- 300Hz gebeurd nog een close range meting doen. (pas op voor een hoge conusexcursie bij het vlak trekken )

Voor de SEAS volstaat een closerange meting waarschijnlijk wel.

Als de drivers een mooie vlakke respons hebben kun je het co netjes opbouwen. Bijvoorbeeld SEAS: HP 25Hz LR2, LP 250 HZ LR4; Alpair: HP 25Hz LR2, HP 250Hz LR4.

Als je op een dergelijke manier te werk gaat zul je zien dat je fases verloop "ideaal" is zodat je rond het co een nette optelling hebt

Vervolgens ga je meten met beide drivers aangestuurd. Je meet dan op een afstand van ongeveer 70cm ergens tussen de drivers. Rond die frequentie zullen beide drivers nog aardig rondstralen dus je hoeft geen rekening te houden met de bundeling. Als je binnen meet is het bepalen van het niveau wat lastiger omdat kamfilter effecten je meting zullen verstoren. Als je een paar keer meet op een net verschillende positie, de juiste smoothing toepast en de juiste gating gebruikt moet het wel goed lukken om de niveaus te bepalen. De niveaus maak je vervolgens weer gelijk.

Nu zijn er nog 2 stappen die je zult moeten ondernemen om het ideaal te krijgen. Je zult een doelcurve moeten ontwikkelen om de luidspreker lekker te laten klinken. Waarschijnlijk kom je met een notch/peak met een lage Q op 20kHz met een nader te bepalen amplitude in de goede richting. Ook kun je het laag corrigeren. Hiervan zijn wel een aantal voorbeelden te vinden op het forum. Je zou bijvoorbeeld eens kunnen kijken naar Bertor zijn spatial average topic.

[tigradekat]

Bedankt k.p.

Mag ik vragen waar de 25hz HP op de Alpair toe dient? Ik heb even wat metingen gedaan en het filter ingesteld zoals je voorstelde, zij het met andere waardes (190 hz overnamepunt, HP op 20 hz) Zie bijgevoegd de step response volgens Hypex:

Wat zegt deze curve nu eigenlijk? Is dit een nette step response? (rood en groen zijn de afzonderlijke weergevers, de zwarte lijn de gecombineerde step response)

[k.p.]

Mag ik vragen waar de 25hz HP op de Alpair toe dient? Ik heb even wat metingen gedaan en het filter ingesteld zoals je voorstelde, zij het met andere waardes (190 hz overnamepunt, HP op 20 hz)

Natuurlijk mag je dat vragen . Linkwitz legt dat goed uit op zijn site. Als je crossoverpunten vrij dicht bij elkaar liggen dan hebben deze beide punten invloed op elkaars fase verloop. Als je nu het gelijke filter toevoegt krijg je een gelijke fase verandering zodat je filters netjes blijven optellen. Op het plaatje bij de link kun je zien dan de HP van de woofer ("natuurlijke" rolloff) niet is meegenomen in het filter. Hierdoor zie je dat er tussen de SW en W nog steeds een niet net optellend filter ontstaat.

De HP die op de SEAS is om hem te beschermen tegen hoge conus uitslagen. Deze HP is zijn rolloff. Deze neem je dus mee in het filter voor de alpair om een mooi optellend systeem te krijgen.

Deze methode is vast niet het meest efficiënt, maar het werkt wel. Een ander voordeel is dat je zo makkelijk kunt experimenteren met andere crossovers.

Heb je ook een plaatje van de frequentierespons?

[tigradekat]

Bedankt voor de uitleg weer! Hier de Freq response, waarbij mij opvalt dat de woofer een lagere spl heeft dan de Alpair terwijl de meting met dezelfde settings is gedaan, met de mic op dezelfde afstand (of kan een mm of 2 verschil al een dergelijke afwijking geven?). Het verschil in gevoeligheid op de datasheet is juist andersom. Het filter lijkt wel mooi op te tellen:

EDIT: De Alpair heeft een f(sc) van 93 hz in deze behuizing, dit is maar een octaaf van het overnamepunt. Zal dit te zien zin als een dip in de respons of ligt dit ver genoeg van het overnamepunt? Kan het voordelig zijn een LT naar 50 hz in te stellen voor de Alpair met een HP daar vlak bij of gooit dit de hele response op het overnamepunt juist weer overhoop?

[Boppo84]

De Alpair doet 85dB op 1Watt half space, de Seas L26ROY doet 88dB bij 2,83V half space. Daar blijft ongeveer 85dB van over op 1Watt. Met nog wat bafflestep (overgang naar full space) gaat daar nog 3 tot 5 dB vanaf. En voila, onverr 5dB minder gevoeligheid van de Seas.

Heb je al gekeken hoe het meet/klinkt als je de woofer harder zet tot ze ongeveer even hard staan?

[tigradekat]

De Alpair doet 85dB op 1Watt half space, de Seas L26ROY doet 88dB bij 2,83V half space. Daar blijft ongeveer 85dB van over op 1Watt. Met nog wat bafflestep (overgang naar full space) gaat daar nog 3 tot 5 dB vanaf. En voila, onverr 5dB minder gevoeligheid van de Seas.

Heb je al gekeken hoe het meet/klinkt als je de woofer harder zet tot ze ongeveer even hard staan?

Ik wil alles zoveel mogelijk stapje voor stapje aanpakken en niet teveel knoeien voordat ik het begrijp, maar natuurlijk heb ik stiekem al wel met de baffle step gespeeld.

In jouw rekenvoorbeeld hou je trouwens geen rekening met het feit dat de Alpair ook in 4pi weergave zit tot ongeveer 600 hz (20cm baffle). de 5db verschil komt dus ergens anders vandaan.

Met het invoeren van deze shelf ter compensatie van de baffle step klinkt alles inderdaad mooi in balans. Ook heb ik de totale gain van de Alpair iets omhoog gebracht t.o.v. de L26ROY op basis van het vermeende efficiencyverschil (+2db). Dit laatste zou ik echter beter niet kunnen doen als ik je uitleg goed begrijp Boppo. Vanavond zal ik de gain eens gelijk trekken en eens luisteren hoe dat klinkt.

Overigens doet de Alpair 7.3 volgens de datasheet niet 85 maar 85.8 db (zeg maar 86 db) bij 1 watt half space.

[Bruno]

Matthijs stuurt mij "nen o skoer" met de vraag hoe dat weer zat met near en far field metingen. Omdat ik niet meteen in de discussie ga duiken hoop ik dat ik met dit antwoord e.e.a. ophelder.

1) Het echte laag
Als de baskast gesloten is, maak je een extreem closeup meting (millimeters) waarmee je het laag rolloff exact in beeld krijgt en eventuele piek/put combinaties die ontstaan uit staande golven in de kast en die je rustig mag corrigeren. Vanaf een paar honderd Hz heb je aan deze meting niets, en baffle-effecten verschijnen op deze meting niet, die moet je later met de far-field meting of met een berekening recht trekken.
Met een basreflex kast weet ik dat er genieën zijn die een poortmeting en een conusmeting goed met elkaar kunnen combineren maar ik kan dat niet dus daar moet ik zelf steeds wat anders verzinnen. Het beste resultaat heb ik met een quasi-vrijeveldmeting op een parkeerterrein. De microfoon komt op een afstandje van de speaker (net ver genoeg om van een far field meting te mogen spreken, hangt van de breedte van de kast af) met de neus op de grond te liggen, m.a.w. je maakt een pressure zone microfoon met de grond als grensvlak. Eventueel kantel je de speaker om de microfoon op de as te krijgen.
Afhankelijk van achtergrondlawaai en hard je kan spelen zonder last te krijgen van thermische compressie of vervorming kan het wel eens nodig zijn om een kwartier of langer metingen te averagen, want onder de afstemfrequentie komt er niet veel uit je speaker.
Het voordeel van de boundary layer meting op een groot terrein is dat je in het laag een veel hogere resolutie haalt dan in een dode kamer. De meeste zijn maar vanaf een 150Hz dood. Als je een absoluut exacte afstemming wil maken van laagcorrectie en baffle step is de parkeeterreinmeting de juiste methode.

2) laag/midden, hoog
De twee normale metingen met exact dezelfde uitsturing en microfoonpositie. Kamermeting met afgesneden echo's zijn meestal nog net voldoende.

Werkwijze: Met een vers HFD venster begin je eerst aan de close-up meting of de boundary layer meting. Men gebruike enig gezond verstand om te schatten tot welke frequentie deze meting valide is. Voor de boundary layer meting met de speaker naar voren gekanteld kan dat tot een paar kHz zijn (en de baffle step is precies juist), voor een close-up meting houdt het na een paar honderd Hz uiterlijk op en de baffle step correctie moet je elders vandaan halen (de normale laagmeting of een BDS berekening).
Binnen dat gebied doe je je correcties, daarboven doe je niets. Dan vervang je de meting door de normale meting, en doe je de rest van de correcties maar pas vanaf de frequentie waar je met de close-up meting mee opgehouden was. Plus evt BDS.

Ik ben zelf nogal een fan van Linkwitz crossovers omdat je exacte optelling kan maken. Gezien de "orde" van het filter de akoestische orde betreft, moet je een orde kiezen die hoger is dan de orde van het afrol van je tweeter (2e) dus je filter wordt minstens 4e orde.

Wat je daarvoor doet is eerst de woofer en de tweeter vlak trekken tot ver voorbij de geplande crossoverfrequentie, en maak daarna de LPF en HPF. Een 4e orde Linkwitz filter is twee identieke 2e orde Butterworth filters achtereen (Q=0.707). Gebruik bij je correcties, vooral van de tweeter, de asymmetrische shelf (aka Linkwitz transform) zodanig dat je achteraf als poolpaar direct f=crossoverfrequentie en q=0.7 kan invullen wat al meteen één filtersectie is. De reden hiervoor is dat als je filter letterlijk eerst de tweeter vlak trekt tot pakweg 200Hz en dan pas hoogdoorlaatfiltert, de DSP in de numerieke problemen raakt. Kortom, feitelijk vervang je de twee polen van de natuurlijke respons van de tweeter door twee polen van je crossoverfilter.

Als dat klaar is moet je alleen nog de delay compenseren. Zet de sum aan en inverteer 1 unit zodanig dat je een dip in de somrespons krijgt. Voer delay toe aan de tweeter tot die dip zo diep mogelijk is (filters in faze maar tegengestelde polariteit = opheffing). Als het corrigeren gelukt is, zal je merken dat dei delay ongeveer overeenstemt met het diepteverschil tussen tweeter en woofer. En dan zet je inverteren weer uit.

Saven, inschieten, luisteren.

[tigradekat]

Bedankt Bruno, hier kan ik mijn hoofd weer even op breken

Het filter zoals ik dat nu heb is in principe volgens de door jou voorgestelde werkwijze tot stand gekomen (ik zal er vanavond een afbeelding van plaatsen). Near field meting tot aan de overgangsfrequentie van rond de 200 hz, de breedbander gecorrigeerd n.a.v. een gated meting op een meter. Mij is het volgende nog niet duidelijk:

.... Gebruik bij je correcties, vooral van de tweeter, de asymmetrische shelf (aka Linkwitz transform) zodanig dat je achteraf als poolpaar direct f=crossoverfrequentie en q=0.7 kan invullen wat al meteen één filtersectie is. De reden hiervoor is dat als je filter letterlijk eerst de tweeter vlak trekt tot pakweg 200Hz en dan pas hoogdoorlaatfiltert, de DSP in de numerieke problemen raakt. Kortom, feitelijk vervang je de twee polen van de natuurlijke respons van de tweeter door twee polen van je crossoverfilter.

In principe is dat wat ik bedoelde met mijn laatste vraag hierboven: Kan ik een LT toepassen op de Alpair om de response rond het overnamepunt zo vlak mogelijk te krijgen. Jouw antwoord bevestigt mijn vermoeden.

Begrijp ik het goed dat je bedoelt dat de LT een onderdeel is van de 4e order HP sectie? Met andere woorden, voer ik een LT in met een poolfrequentie op het gewenste overnamepunt met Q =0.71 en voeg ik daarna een 2e orde Linkwitz HP toe om er 4e orde van te maken?

[Bruno]

Dat was idd wat ik zeggen wilde. Tijdens het rechttrekken laat je voorlopig een belachelijk lage frequentie in de pool staan, en als je tevreden bent met het rechttrekken vervang je die door je crossoverpunt met Q=0.707 en voeg je de tweede HPF sectie toe.

Even voor de verduidelijking omdat je "voeg ik daarna een2e orde Linkwitz HP toe" vroeg: een 2e orde Linkwitz filter is twee identieke 1e orde filters achtereen dus één tweede orde sectie met een Q van 0.5. Een vierde orde Linkwitz is identieke 2e orde butterworth filters achtereen (elk dus Q=0.707). M.a.w. je 2e sectie is dus een Butterworth, geen Linkwitz. Ik veronderstel dat je vraag een tikfout was, maar ik wil maar ff 100% zeker zijn.

[tigradekat]

Geen tikfout, maar onkunde Weer wat correcte terminologie geleerd, bedankt! Ik voerde de HP filters trouwens wel goed in, maar ging er van uit dat het 2x 2e orde Linkwitz filters waren die ik combineerde. Zo van 2+2 =4 toch?

[Pjotr]

Ja dat krijg je ook als je het Linkwtz filters en Linkwitz filters en Linkwitz transform gaat noemen Is natuurlijk leuk voor de eer van LW maar ook verwarrend.

M.i. is het duidelijker om de dingen te benoemen naar wat ze zijn: 2e orde filter met een Q van 0,5, Cascade van twee 2e orde fileters met een Q van 0,71 en Biquad filter i.p.v. Linkwitztransform.

Overigens is het analoge schakelringetje van LW voor zijn LWT niet een volledige biquad, de asymmetrische shelf in de AS2.100 wel.

[Bruno]

Overigens is het analoge schakelringetje van LW voor zijn LWT niet een volledige biquad.

Inderdaad. Er is wel een andere schakeling die ook de ronde doet die wel onafhankelijke p en z heeft. Ik geef SL graag krediet voor de naar hem vernoemde crossoverfilters, maar een onbestemde biquad om polen te verplaatsen noem ik alleen Linkwitz transform in luidsprekerkringen omdat dat daar nu eenmaal usance is. Maar eigenlijk zou het een stuk minder provinciaal zijn om het gewoon een biquad te noemen (of de zelfverzonnen term asymmetrische shelf).

[Pjotr]

.... Gebruik bij je correcties, vooral van de tweeter, de asymmetrische shelf (aka Linkwitz transform) zodanig dat je achteraf als poolpaar direct f=crossoverfrequentie en q=0.7 kan invullen wat al meteen één filtersectie is. De reden hiervoor is dat als je filter letterlijk eerst de tweeter vlak trekt tot pakweg 200Hz en dan pas hoogdoorlaatfiltert, de DSP in de numerieke problemen raakt. Kortom, feitelijk vervang je de twee polen van de natuurlijke respons van de tweeter door twee polen van je crossoverfilter.

Hallo Bruno,

Daar kan ik mij wel iets bij voorstellen. Kun je ongeveer aangeven wat daarbij de grenzen zijn om dat te voorkomen? Neem aan dat e.e.a. afhankelijk is van zowel F_s/F_f als Q_s/Q_f. Of simpeler, de totale versterking die je daarbij nodig hebt op F_f

Het lijkt mij geen probleem als de doelfrequentie hoger is dan F_s en het netto resultaat enige verzwakking oplevert.

[Bruno]

Zolang je het opheffen van de 2 natuurlijke polen en het vervangen door 2 polen van het crossoverfilter in één sectie doet, doen er zich nooit problemen voor. Je ziet 't trouwens direct. Van zodra je ziet dat er ergens een sectie in je filter is met enorm veel gain, weet je dat je ergens iets onlogisch gedaan hebt.

[Pjotr]

Dat gaat dan ook op bij bascorrectie van een CB (verlagen van de effectieve F_b). Hoeveel is dan maximaal toelaatbaar in dB zonder dat de DSP gaat vastlopen (clippen)? Is wel handig om dat te weten.

Ik kan mij zo voorstellen dat de DSP nooit meer signaal kan leveren dan het uitgangssignaal bereik van de DAC en de DSP dat wel aan kan. Maar met meerdere secties kan de versterking van tussenliggende secties wel te hoog zijn. Het gaat mij dan om de grens van zo'n tussenliggende sectie. Overigens kan ik mij niet zo snel voorstellen waar je dat zou kunnen tegen komen, behalve als je de effectieve F_s van een tweeter enkele octaven gaat verlagen. M.i. sowieso niet een nuttig plan.

[Bruno]

De interne headroom in de DSP is 48dB.

[tigradekat]

Is het dan ook mogelijk zo de LT van de L26ROY aan te pakken? Mijn doel is een LT met een poolfrequentie van 20 hz bij een Q van 0.50. Kan ik dan een 6e orde Linkwitz HP filter creëren met 2x HP biquads op 20hz met een Q van 1?

[Pjotr]

In aanvulling op het meten van de laagresponsie. Buiten een vrije veld metingen doen blijft het mooiste. Alleen is het hier zelden buiten stil genoeg, windstil genoeg en voldoende mooi weer. Vooral windstil komt niet zo vaak voor in het westen van Nederland. Ik heb het destijds wel gedaan in de zomer, 's-zondagsmorgens om 6 uur.

Een alternatief is niet om voor de speaker te meten maar IN de speakerkast. In de kast is de geluidsdruk gelijk aan buiten de kast. Alleen wat je meet in de kast met een drukgevoelig elektret kapseltje is niet geluidsdruk maar atmosferische druk en dat is de 2e afgeleide van de geluidsdruk. Je krijgt dan een SPL curve die met 12 dB per octaaf afloopt. Om nu weer een zinvolle SPL curve te krijgen moet je daarom in de mic versterker een cascade van 2 differentiators (1e orde hoogdoorlaatfilters op zeg 1 kHz) opnemen.

Small heeft iets dergelijks al eens in de 1972 in de JAES beschreven: http://www.freeweb.hu/tube/ls_measure.pdf

Dit werkt uitstekend voor gesloten boxen en ook juist voor BR boxen. Juist voor BR boxen is dit een heel mooi fine tune tool omdat je gelijk de som meet van de speaker en de BR poort. Je komt deze methode eigenlijk zelden tegen, mede denk ik omdat het zelf bouwen van de benodigde differentiators voor de meesten een stap te ver of te moeilijk is. Tegenwoordig zijn die hardware differentiators met ARTA niet meer nodig. Als je met 24 bit resolutie meet heb je zat resolutie/dynamisch bereik om de correctie van 12 dB/okt in een mic. correctie file te zetten tot zeg 1 kHz en het in software te doen. Zo'n file maak je vrij makkelijk snel in Excel.

Wat je zo niet meet is het effect van de baffle step. Maar het is al heel wat voor het goed afstemmen van BR kasten. Wat ook een addertje onder het gras is is dat je even zo vrolijk kamer resonanties enigszins mee meet en daarop bedacht moet zijn, alhoewel dit vrij weinig is en vergelijkbaar met dichtbij de conus meten. In de tuin meten lost dat dan weer op en je hebt zo weinig last van windgeruis.