TL's nader bekeken

[Ivo]

Ik stel me even wat steviger op, omdat ik me echt verbaas hoeveel kennis je enerzijds hebt, en anderzijds hoe makkelijk je dingen als niet feitelijk wegzet.

Volgens mij zet hij het niet weg als niet feitelijk, hij zoekt naar de juiste verklaring er achter. En wie TLs wil bouwen moet dat vooral blijven doen.

Misschien is nu een goed moment om Earl Geddes aan te halen. Hij ziet in alles een zoveelste orde bandpass. "It's exactly the same if you increase the front chamber to infinity and...." Dat is misschien verbroederend in deze

Interessant is ook de Altec Voice of the Theater A-zoveel, die zowel als compound basreflex en compound backloaded hoorn wordt gesimuleerd. Uiteindelijk kun je beide blokschema's oprekken tot het past. Als je maar begrijpt wat je moet aanpassen en waarom.

En dat begrijpen is denk ik wat Tom uitvogelt.

[wouter]

Volgens mij plaatste ik foto's met wat welk effect van demping is, van het blaadje dat hier toevallig op het bureau lag. Er zijn zelfs duidelijkere voorbeelden van hoe de demping geoptimaliseerd werd. Ik hoef niemand te verdedigen maar ik kreeg bij het lezen wel een gevoel van laag dunken over het werk van Hobby Hifi, recepten werk (vuistregels zijn altijd handvatten) en Ajhorn achtige programmas/constructies hebben de TL potentie enorm geholpen als je het mij vraagt. Daar naast zie ik hier volgens mij overgedempte TL's, die inderdaad altijd slechter zijn dan een BR, en ook weinig toevoegen t.o.v. gesloten kasten als je de TL rimpel weg haalt. Waarom dan niet de driver op 1/3 of een IHA?

Dan moet er uitgelegd worden waartoe een IHA dient, en zijn metingen aan dempingsverschillen blijkbaar onjuist want in de orde van (golf)lengte kan het niet kloppen. Ik vraag me echt af wat je dan wilt begrijpen... de theorie of de praktijk. Ik wil vooral een optimum leren toepassen in de praktijk. Dan kan de theorie me gestolen worden, ik weet ook niets van broncodes van m'n software waarmee ik mailtjes of teksten maak. Ik wil weten wat werkt, maar waarom mag ondergeschikt zijn als het te moeilijk is voor mij om te doorgronden.

Als zelfs Tom er niet achter is, en met alles wat ooit gepubliceerd is, wat er nou werkt aan een TL, dan lijkt het me wijs ons vooral te richten op datgene wat er in de praktijk blijkt en waar te nemen valt. Als dit niet in de theorie past is dat geen reden om aan te nemen dat een TL niet functioneert, alleen dat de theorie blijkbaar niet de lading dekt.

Ik heb al lang door dat mijn kennis nooit op het niveau zal komen dat ik dit soort diepgaande onderzoeken kan doen. Maar mensen die met ervaring TL's maken, daar kan ik wel de kneepjes van af kijken.

En BT bashen lijkt me zinvol als daar reden voor is. Als je een aantal ontwerpen van hem gehoord hebt laat je dat wel. Hun marketing en eigen Seas drivers van ruim 400 per stuk, kijk - dat is gewoon een melkkoe als je het mij vraagt. Maar blaadjes voor een tientje zullen ze ook niet rijk van worden.

Sinds de Hypergraph TL hebben ze een nieuwe weg gevonden om hun eigen ding te promoten. Het bleek best goed te werken als ik nabouwers geloof. Maar dat geldt ook voor een LBVS, dus waar is het TL, waar is het BR en waar is het ML-TL... Ik denk dat het recept is te optimaliseren voor een woofer.

Zo is mijn orgelsub met een Wavecor SW223BD02 een TL die nergens in de vuistregels voor komt. Maar met Ajhorn is het echt een tof ding geworden, wat ik zonder die software niet had gered.

Juist omdat ik TL's zo grillig vindt om te optimaliseren zou ik graag ontdekken dat het gewoon een voorspelbare BR variant is, met demping in de poort bijv. Maar zo lang het nog niet hetzelfde klinkt, omdat ook de kasten nooit gelijk zijn, lijkt je dat een TL echt wat anders is. Zo beschreef ook Vance Dickason i.i.r.c.

En een Fuzzy TL lijkt op een BR, maar de impedantie meting zegt echt wat anders. Zo las ik ook eens een artikel dat een ML-TL geen BR is, gelet op de impedantieplot. Als Tom ontdekken kan hoe alles zit dan is dat baanbrekend denk ik, al is hij mij halverwege de uitleg waarschijnlijk al kwijt.

Dus, groot respect, maar ik denk dat er best een ander geluid naast mag bestaan vanuit praktijkmetingen etc.

[Tom Magchielse]

Misschien is dit het moment voor wat relativerende en sussende opmerkingen, alsmede een basale ontwerpfilosofie?

De ABEC berekeningen hebben eigenlijk voornamelijk laten zien dat het gedrag van een TL in de buurt van de afstemfrequentie een mengvorm tussen basreflex en orgelpijp is. Onder fs is het vnl. een basreflex, behalve dat de rol
van de de elektro-magnetische demping geheel anders is. Dat komt doordat de driver niet tegen een kastvolume aankijkt, maar tegen een 1/4 lambda resonantie met een hoge Q.

Bij hogere frequenties krijg je echt te maken met het orgelpijp gedrag, met de bijbehorende resonanties.
De TL-pijp is bij 4xfs juist een hele golflengte lang, zodat de output van de poort hier weer in tegenfase is met de driver.
Dat levert een lastig uit te roeien dip op. Dan zit er maar een ding op: demping aanbrengen die boven ongeveer 2xfs de output van de poort sterk reduceert. Dan ben je de dip op 4xfs grotendeels kwijt. Die demping moet bij voorkeur zo werken dat in het octaaf tussen fs en 2x fs weinig demping optreedt, en daarboven veel meer. Van de resonanties blijft dan ook weinig meer over.
Om dat voor elkaar te krijgen moet de demping zorgvuldig gedoseerd worden. Ergens in het midden van de pijp geeft de sterkste effecten zonder het diepe laag al te veel te beïnvloeden. Hier zou een IHA misschien dienstig kunnen zijn.
Voor de goede orde: dit probleem wordt niet primair veroorzaakt door een resonantie, maar door het vertragings-lijn effect van de TL.

De demping tussen 0.5xfs en 2xfs bepaalt samen met de Qts van de driver het verloop in het diepe laag. Het effect van de driver-Qts is hier tegengesteld aan wat het in een BR zou zijn. De pijpdemping samen met de Qts bepaalt hier het resultaat. Hier heb je dus opnieuw een doseer-probleem voor de pijp-demping. Het dempend materiaal moet hier bij voorkeur voornamelijk sterk werken in het diepe laag.
Het mag duidelijk zijn, als het klopt wat ik denk, dat het doseren van de demping een heel kritisch werkje is, waarbij naar mijn idee die software, die de materiaaleigenschappen van de demping goed in rekening kan brengen, de voorkeur verdient. Maar het kritische zit 'm in de eigenschappen en de dikte van het materiaal, niet zozeer in de exacte plaats ervan.
Ik denk dan aan Martin J.King of Robert Robinson, naar wie ik al eerder verwees.
Als je de vele gepubliceerde ontwerpen bekijkt, bekruipt mij het gevoel dat er vaak zo veel demping in de pijp wordt gestopt, dat het geheel overgaat in een langwerpige CB, of misschien een BR met sterk gedempte reflexpijp. Dat kan best aardig klinken, maar een TL is het dan bijna niet meer.
Ik wil hiermee afsluiten: het doel was om een " intuïtief" begrip voor de TL te bevorderen, zonder de hocus pocus van sommige publicaties. Meer niet.
Tom

[wouter]

Dat wordt ook zeker gewaardeerd Tom!

En ik heb inderdaad met impedantiemetingen geconstateerd dat mijn TL's met geplozen strengen schapenwol van Speaker & Co vooral leek op een gesloten box.

Hoe kijk je aan tegen een TL die voor de ellende begint al weer weggefilterd wordt? Dus eigenlijk als lage 3-weg x-over? Vind je de laag eigenschappen van een TL vanuit de theorie nog een voordeel hebben t.o.v. bijv. normale BR?

En t.a.v. die 4xfs of 4xfb dip: hoe verklaar je dat het verschuiven in en lijn de dip hoger legt? En is dat nog een bruikbaar remedie?

[Tom Magchielse]

En ik heb inderdaad met impedantiemetingen geconstateerd dat mijn TL's met geplozen strengen schapenwol van Speaker & Co vooral leek op een gesloten box.

Hoe kijk je aan tegen een TL die voor de ellende begint al weer weggefilterd wordt? Dus eigenlijk als lage 3-weg x-over? Vind je de laag eigenschappen van een TL vanuit de theorie nog een voordeel hebben t.o.v. bijv. normale BR?

En t.a.v. die 4xfs of 4xfb dip: hoe verklaar je dat het verschuiven in en lijn de dip hoger legt? En is dat nog een bruikbaar remedie?

Het is lastig om om de 4xfs dip heen te manoeuvreren, dus maakt een lage cross-over het leven gemakkelijker.

De ligging van de dip verandert door tapering en door verschuiven van de driver in de lijn. Dat is een gevolg van de iets veranderende golfvoortplanting is de lijn. Maar dat effect is nooit zo sterk, dat je ineens geen last meer hebt van de dip. Het probleem ontstaat door de looptijd, en dus de akoestische lengte van de pijp. En die blijft ongeveer gelijk, zeker bij hogere frequenties.
Tom

[wouter]

Ik heb even een eerder gesimuleerd ontwerp van je er weer bij gepakt en vergelijk even de plaatsing in de lijn en leeg vs. ietwat demping
Rood en zwart (leeg) horen dan bij elkaar en groen en blauw (leeg) is met de woofer op ca 1/3e vanaf het begin van de lijn.

Wanneer je dan de woofer ook nog wat dieper afstemt krijg je door echt wel een meer bruikbare bandbreedte voor de woofer, vs de TL met de woofer aan het begin van de lijn.

[Tom Magchielse]

Ik heb tot nu toe geen simulaties/berekeningen gedaan met de woofer op een andere plek dan het begin van de lijn, dus kan ik er weinig over zeggen. Op basis van de doorrekeningen van b.v. de Thor zou ik zeggen dat het wel klopt.
Om dit door te rekenen voor een simpele U-vormige pijp moet een geheel nieuwe opzet voor de ABEC file worden gemaakt, voorlopig even niet.
Tom

[Tom Magchielse]

Uit nieuwsgierigheid toch maar even! geprobeerd. De driver zit nu op 33% van het begin van de lijn.
De rare vorm is gekozen om geen scherpere bochten dan 90 graden te krijgen, net als eerder.
De lijn is precies even lang als de eerdere rechte lijn, 1.69m
De afstemming was een klein beetje hoger, op 50.5 Hz.
Het voornaamste effect van de veranderde driver positie is een opschuiven naar hogere frequenties van de orgelpijp resonanties. Ook het punt waar driver en poort elkaar uitdoven ligt nu hoger, bij bijna 300 Hz i.p.v ongeveer 210 Hz. Dat is het voornaamste voordeel van deze constructie.
In dit voorbeeld is de demping nogal matig genomen, zodat de resonanties etc. beter zichtbaar zijn. Met wat meer demping ontstaat een gladdere karakteristiek. Ook een lagere Qts bijv. 0.3, geeft een beter resultaat.
De helling tussen 20 Hz en 40 Hz bleek 26 dB/octaaf, nog iets steiler dan een BR

In de afstraling bij 335 Hz kun je duidelijk zien dat hier driver en poort in tegenfase zijn.
Het hele patroon van de druk in de pijp is trouwens anders dan bij de "klassieke" rechte pijp
Tot zo ver.
Tom

[wouter]

Mooi!

Kun je me van die laatste simulatie/calculatie de parameters geven die ik bij Ajhorn kan gebruiken, ik wil die grafieken wel eens vergelijken.
Ik heb nodig Rdc, fs, Qes, Qms, Vas, Sd en Z 1kH (weerstand) en bij 10kHz.

Van een eerdere driver heb ik dan staan Qms 2,0, en met Qes 0,67 kom ik dan op Qts 0,5 bij fs=40fs=50 hz en Vas = 20. Rdc heb ik op 5,6.
Sd = 133cm2 en Z 1kHz / 10 kHz = 8,2 / 26,8

Bij 1,43 kom ik met de driver op ca 1/3e optimaal uit rond 48cm. Bij 1,69m lijnlengte kom ik met de woofer op 58cm optimaal uit.

Jij hebt 169 cm lengte, bij 48cm verschoven in de lijn kom ik dan op de rode grafiek uit - suboptimaal
Edit: zie grafiek

[Tom Magchielse]

Oeps! De " kachelpijp" , die op de oorspronkelijke U-vorm is gezet, was 47.9 cm lang. De afstand van het midden van de driver tot het begin van de lijn was dus 47.9 + 8.5 = 56.4 cm. Dat is de maat die ik had moeten opgeven. Sorry !
Wat betreft de driver:
Mms=30g, Cms=0.338mm/N , Rms=4.7 Nm/s , Bl=8.8 N/A, Re=5.5 ohm, Le=1mH, ExpoLe=0.538
Qms=2, Qes=0.67, Qts=0.5, S=2958 N/m, Vas=24.9L, D=17cm , fs=50 Hz, Z(1kHz)=6.4 ohm, Z(10kHz)=11 ohm

groet, Tom

[wouter]

Thanks Tom, dat levert met Ajhorn het volgende plaatje op:

En transparant geplakt dit:

Hierboven zie je dat er redelijk veel gelijkenis is, al neemt Ajhorn geen 4 pi verliezen mee bij open constructies. Bij gesloten kasten kan Ajhorn dit wel, dan zie je duidelijk het effect van de oppervlakte nabij de woofer, met afstand tot de woofer op nul.

Als ik nu de BR variant ga simuleren kom ik op 20 liter ex poort uit, wanneer ik de TL weinig demping geef komen de grafieken heel dicht bij elkaar. In de praktijk hebben de TL en de BR beide wat meer dempingsverliezen, ook dan is de laagafstemming vrijwel identiek.

En daar zit mijn dillema, de TL is dan 33,8 liter, terwijl de basreflex op 20,3 liter zit. Je kunt dit dus niet vergelijken, een TL en BR vergelijken lukt niet.

Ook valt op dat boven 200Hz er nogal wat verschillen ontstaan door de andere/grotere TL kast.

[Ivo]

Thanks Tom, dat levert met Ajhorn het volgende plaatje op:
Ook valt op dat boven 200Hz er nogal wat verschillen ontstaan door de andere/grotere TL kast.

Ik denk dat AJhorn de effecten boven 200Hz overschat. Bernd Timmermans ook. Timmermans toont bij een fuzzy-achtig TL ontwerp vaak de TL-simulatie en een BR-simulatie van vergelijkbaar volume in dezelfde grafiek, wat dan samen een indruk geeft van de resulterende respons van de TL. Hij suggereert dat hogere frequenties minder de TL voelen en meer een volume waarin het zich voortplant, dat dit het verschil verklaart. In ieder geval heb ik die methode ook wel gebruikt om enerzijds mijn eigen metingen terug te simuleren, en van daaruit functioneren van nieuwe ontwerpen een beetje beter te voorspellen. Al die uitdovingen boven 200Hz vallen in de praktijk vast wel mee.

[wouter]

dat geldt dan nog meer voor Tom zijn simulaties want die zijn boven 200hz nog weer heftiger dan de Ajhorn simulaties.

Ik weet dat de verschillen komen doordat de woofer op 1/3e zit, dat scheelt in de gevoeligheid onderin. Dus ik kijk er niet van op...

[Tom Magchielse]

Hierboven zie je dat er redelijk veel gelijkenis is, al neemt Ajhorn geen 4 pi verliezen mee bij open constructies. Bij gesloten kasten kan Ajhorn dit wel, dan zie je duidelijk het effect van de oppervlakte nabij de woofer, met afstand tot de woofer op nul.

Als ik nu de BR variant ga simuleren kom ik op 20 liter ex poort uit, wanneer ik de TL weinig demping geef komen de grafieken heel dicht bij elkaar. In de praktijk hebben de TL en de BR beide wat meer dempingsverliezen, ook dan is de laagafstemming vrijwel identiek.

En daar zit mijn dillema, de TL is dan 33,8 liter, terwijl de basreflex op 20,3 liter zit. Je kunt dit dus niet vergelijken, een TL en BR vergelijken lukt niet.
tomtl9.png
Ook valt op dat boven 200Hz er nogal wat verschillen ontstaan door de andere/grotere TL kast.

Het is bevredigend dat AJ Horn en ABEC vergelijkbare resultaten geven. Gezien de drastisch verschillende methodes kun je nauwelijks een betere overeenstemming verwachten.
De kast die ik in ABEC gesimuleerd heb was uitwendig 19 cm breed, 65.9 cm hoog, en 52 cm diep. Dat was bedoeld als een ruime " schil" om de S-vormige lijn. ABEC neemt hier de diffractie-effecten om deze kast ook mee, en dat zal vermoedelijk het verschil rond 200 Hz en daarboven verklaren.
Vergelijkingen tussen TL en BR op basis van volume zijn niet geheel fair, de TL morst nogal met volume, dat niet gebruikt wordt om de laagweergave te verbeteren, maar om de output van de achterzijde van het membraan te smoren ( de transmissie-lijn werking).
Daar valt best wat over te theoretiseren, maar dat moet maar op een later moment.
Tom

[Tom Magchielse]

Ik denk dat AJhorn de effecten boven 200Hz overschat. Bernd Timmermans ook. Timmermans toont bij een fuzzy-achtig TL ontwerp vaak de TL-simulatie en een BR-simulatie van vergelijkbaar volume in dezelfde grafiek, wat dan samen een indruk geeft van de resulterende respons van de TL. Hij suggereert dat hogere frequenties minder de TL voelen en meer een volume waarin het zich voortplant, dat dit het verschil verklaart. In ieder geval heb ik die methode ook wel gebruikt om enerzijds mijn eigen metingen terug te simuleren, en van daaruit functioneren van nieuwe ontwerpen een beetje beter te voorspellen. Al die uitdovingen boven 200Hz vallen in de praktijk vast wel mee.

Hoe de uitdoving bij 200 Hz bij de metingen van Timmermans heel vaak afwezig kan zijn, is mij een raadsel. De lijn is daar precies een hele golflengte lang, zodat de poortoutput in tegenfase met de output van de conus moet zijn.
Alleen als je de lijn zo zwaar dempt, dat er bij 200 Hz bijna geen poort-output meer is, kun je die uitdoving vermijden.
In AJHorn is hij er in ieder geval ook, dat is geruststellend.
Ik weet niet of AJHorn een soort baffle-step correctie meeneemt, ABEC doet dat automatisch wel. Dar zou de opslingering boven 200 Hz verklaren.
Tom

[wouter]

Ajhorn neemt geen bafflestep mee, alleen bij gesloten kasten kan dat. De invoer velden worden al gebruikt voor de maten van de mondopening en aanvangsdoorsnede.

Je kunt wel free, halfspace of in de hoek simuleren, maar dat is eerder een grofmazige boost van 6 tot 9dB. Echt een slinger krijg je bij gesloten kasten waarvan je de maat van de klankwamd invoert.

Ajhorn is daarvoor dus minder geschikt, wel kun je een prima TL model vinden op basis van de T/S parameters.
Een goed voorbeeld is de SW223BD02 van wavecor in mijn passieve 20hz sub

[Tom Magchielse]

Bij een BR gaan we ( min of meer terecht ) uit van een uniforme verdeling van de druk in de kast. Daarom kunnen we het kastvolume in de vervangingsschema's weergeven als een veer. Dat is niet alleen prettig voor het opstellen van de overdrachts-functie ( Thiele-Small theorie) maar zorgt ook voor een efficiënt gebruik van het kastvolume.
De TL voldoet niet aan deze voorwaarde, sterker nog, hij is gebaseerd op de gedachte dat er een golfverschijnsel in de kast is, zodat de druk niet uniform is.
Bij lage frequenties , rond fo, gedraagt de TL zich ongeveer als een akoestische veer, maar wel een die stijver is, met een kleiner gekoppeld volume, dan je op grond van het kastvolume zou verwachten.
De niet-uniforme drukverdeling zorgt er voor, dat een kleiner deel van het kastvolume meedoet. Voor dezelfde prestaties in het diepe laag vergt de TL dus meer volume.

Hierboven de druk in de pijp bij 45.5 Hz. Ongeveer 1/3 deel doet niet mee door de veel lagere druk daar.
groet,
Tom

[Tom Magchielse]

Ajhorn neemt geen bafflestep mee, alleen bij gesloten kasten kan dat. De invoer velden worden al gebruikt voor de maten van de mondopening en aanvangsdoorsnede.

Je kunt wel free, halfspace of in de hoek simuleren, maar dat is eerder een grofmazige boost van 6 tot 9dB. Echt een slinger krijg je bij gesloten kasten waarvan je de maat van de klankwamd invoert.

Ajhorn is daarvoor dus minder geschikt, wel kun je een prima TL model vinden op basis van de T/S parameters.
Een goed voorbeeld is de SW223BD02 van wavecor in mijn passieve 20hz sub

Dat is dan en sterk punt van AJ Horn, bij de ABEC methode is het niet zo eenvoudig de kast te optimaliseren door variatie van de afmetingen. Als we er van uit gaan dat ABEC ons niet bedriegt, dan geeft de goede overeenkomst met het resultaat van AJ Horn aan, dat deze laatste goed bruikbaar is voor TL's. En dat is voor alle forumleden toch prettig nieuws.
groet,
Tom

[Da Freeze]

Interessant om te lezen en veel hiervan gaat mij nog boven de pet. Maar zoekend naar een geschikte woofer voor mijn TL vind ik een overeenkomst wat veel TL`s hebben. Een woofer met een hoge SPL.
Omdat de woofer gedempt wordt, kan ik me voorstellen dat je meer geluidsterkte uit de woofer zelf wilt hebben. Bij een BR heb je hier minder last van, omdat de "bonk" uit de basreflexpoort misschien al meer bevredigend werkt voor het gehoor. Klopt die gedachte?

[wouter]

Nee, helaas

meestal zijn hoge SPL woofers die niet zo laag gaan, of op zijn minst efficiënt met kastvolume om gaan. Dus lage Qts, dat wil je niet bij een TL

[Henkjan]

nee, of misschien een beetje ja?

voordeel van een TL is dat je daar vaak wat dieper kan afstemmen dan wat je met een BR lukt, dus dan is zo'n hogere spl woof met mss een wat aan de hoge kant fs ineens toch leuk in te zetten

[wouter]

Die opvatting deel ik dan ook niet echt, een TL moet niet een extended shelf worden waardoor het dieplaag met slappe vuist wordt. Dat had ik met de VIB130TL, heel leuk voor de slaapkamer maar dan moet je de ruimte bij. de box zoeken, of de muziek bij de box.

In Ajhorn zie ik een hogere afstemming dan de basreflex variant, met een kast die ca 25% groter is. Het idee van een flauwere roll off kan ik niet bevestigen met simulaties.

Ik pas het vooral toe bij een onmogelijke kast & poortverhouding, zoals bij mijn passieve 20hz TL sub. Of bij drivers met hoge Q, juist vanwege de verliezen door demping en een grote kast.

Wat moet je bijvoorbeeld met een Oberton 12NSW600

[Madrox]

Welke maat woofer zijn geschikt voor TL kasten, of maakt dat niet uit ?

[Shadow]

Welke maat woofer zijn geschikt voor TL kasten, of maakt dat niet uit ?

Ik heb 2x3” in een Tl per kant op m’n bureau staan (op het werk), dus als je het goed doet, kan bijna alles

[Henkjan]

dat maakt niet uit idd, kast groeit gewoon mee