Een ribbon driver, op z'n Nederlands bandje luidspreker, is één van de kandidaten als het gaat om dipool weergevers voor mid-hoog. Elektrostaten en magneplanars (ook wel ten onrechte magnetostaten genoemd) zijn ook van nature dipolen maar zijn toch net iets ingewikkelder om zelf te maken (mijn mening) en bovendien lijkt het me leuk om te kijken wat er met een ribbon op dit gebied mogelijk is qua zelfbouw.
Een mooie bron voor informatie is de site van Michael Gaedtke http://gaedtke.name/ , het is helaas alleen in het Duits, er staat onder 'Lautsprecher' een fraaie beschrijving van een zelfbouw ribbon inclusief de constructie van de trafo. M.b.v. FEMM en de spreadsheets van Linkwitz heb ik wat zitten rekenen en ben voor dit ontwerp uitgekomen op een ribbon van 40cm hoog en 1.4cm breed welke gemonteerd is in een staalplaat van 20cm breed en 60cm hoog. In de plaat zit een sleuf van 35mm breed, aan beide zijden zitten 10 Neodymium N42 blockmagneten van 10mm x 10mm x40mm. De plaat is van 1cm dik staal en sluit ook tevens het magnetisch circuit. De breedte is trouwens ook echt nodig om het circuit te sluiten met gewoon staal. Bijkomend voordeel is dat de plaat enorm sterk is dus niet krom trekt door de magnetische aantrekkingskracht.
Verticaal gaat zo'n lange ribbon natuurlijk bundelen bij hogere frequenties, de vraag is hoe erg dit in de praktijk is. Het is ook nog altijd mogelijk om de ribbon in drie stukken te verdelen en op die manier een soort van 'd Appolito ribbon maken.
- Fluxdichtheid simulatie in FEMM
- Excursie en vermogen berekening
Soms heb je mazzel. Volgens de berekeningen zou voor een trafo die vanaf 400Hz bruikbaar is (veiligheidsfactor 5) een primaire inductie van zo'n 16mH nodig zijn. Toevallig had ik nog wat 50VA 220V naar 2x 6V ringkernen liggen en wat blijkt? De secundaire wikkelingen zijn 10mH, close enough zoals ze zeggen. Dus alle wikkelingen verwijderd en één secondaire wikkeling weer opgewikkeld (60 wikkelingen), dit wordt dan de primaire wikkeling. De wikkeling wordt strak bedekt met PTFE tape. Daar overheen heb ik 7 wikkelingen koperfolie van 1cm breed (uit een foliespoel) gewikkeld.
- Transformator in meetopstelling
Voor de metingen is de trafo belast met drie Caddock MP1% 0.5Ω weerstanden parallel, gemeten weerstand 0.17Ω. De secundaire spanning was 0.769V, dit levert dus een stroom op van 4.6A (theoretisch goed voor 89dB SPL bij 566Hz). Ingang was 6.45V, de ratio is dus 8.4. De impedantietransformatie is gelijk aan de ratio in het kwadraat en komt uit op 70. De 0.13Ω van het bandje wordt dus door de versterker gezien als 9.2Ω, een prima waarde.
Hier is een een sinus sweep van beide trafo's
- Sinus sweep frequentie & THD
Groen = Trafo B frequentie
Blauw = Trafo A totale harmonische vervorming
Paars = Trafo B totale harmonische vervorming
Het zal duidelijk zijn dat ik blij ben met dit resultaat, -3dB pas bij 40kHz, vervorming bij 500Hz 0.01% oplopend tot 0.1% bij 20kHz en ze zijn nog bijna gelijk ook.
Dit resultaat is voor een groot deel het gevolg van het feit dat het makkelijker wordt een goede trafo te maken als er weinig wikkelingen op zitten en dit heeft weer alles te maken met de hoge onderste grensfrequentie. Als een trafo 20Hz moet kunnen weergeven wordt het een heel ander verhaal.
De staalplaten zijn inmiddels ook klaar dankzij de vlotte service van een lokaal metaalbedrijf. De platen wegen 8.4kg per stuk, da's niet misselijk, en het is ook al duidelijk dat de plaat gedempt moet worden.
- Plaat op pijp
De versterking wordt geregeld door een Hypex AS2.100 plate-amp. Ik heb bewust voor de AS2.110 gekozen en niet voor een duurdere DSP oplossing met aparte versterkers omdat ik wil uitzoeken wat er met betaalbare modules zoals deze mogelijk is en hoe zich dat verhoud tot de Orion die er naast staat. De filters van de Orion's zijn trouwens Linkwitz ASP's versie 3.2.1.
Volgende klus is nu het verlijmen van de magneten en het maken van de bevestiging voor het bandje.
