Wordt verwacht, passief tweeweg met STX drivers

[beijert]

Tixophalte shell?

[jvenema]

Tixophalte shell?

Lijkt me nog harder plakken als siliconenkit, dus eventueel weer uit elkaar halen word dan lastig. Zal de boel wel zeker dichten, daar ben ik niet bang voor.

[Henkjan]

Acryl kit van bison. Blijft letterlijk jaren soepel.
Siliconenkit is zuur, blijft lang dampen. Heeft in een luidspreker niets te zoeken

[beijert]

Maar zuurvrije siliconenkit is toch inmiddels bijna standaard?

[Pjotr]

Maar zuurvrije siliconenkit is toch inmiddels bijna standaard?

Nee, die is gewoon veel minder sterk. Eigenlijk is die bedoeld om spiegels te verlijmen. Zelf gebruik ik voor dit soort klusjes Loctite SI5660 Is wel een relatief prijzig spul, ca €6 voor een tubetje van 40 ml (Farnell 2773713). Een patroon zuurvrije siliconen van de bouwmarkt is goedkoper

[richard]

Acrylaatkit is prima voor dit doel. Ook weer af te pulken als het weer uit elkaar moet.

Of een rubber pakking van een stuk vijverfolie. Ik heb hiervoor een meter EPDM bij het tuincentrum gehaald voor een dergelijk doel. Kan je een luidsprekerbouwleven mee vooruit.

[richard]

Tixophalte shell?

Bitumen? In dat geval zou ik voor ESHA Pertex ST gaan, goed elastisch en voegvullend. Heb je wel een bitumenketel nodig.

[jvenema]

Vandaag de tweede kast gelijmd en front gelijmd op de eerste kast. Bij de tweede weet je zeker wat een goede volgorde is van lijmen, dus vandaag even een foto serie op volgorde van het in elkaar lijmen.

Alles ligt klaar, de spanband de beschermers van de hoeken etc.

Als eerste een streep lijm (bison woodmax) in de gefreesde sleuven. De sleuven zijn ongeveer een halve mm dieper dan de theoretische “past precies”. Hierdoor loop je nooit hier als eerste vast en gaan de buiten naden goed sluiten. De lijm vult de ruimte die eventueel overblijft.

De brace wat in sleuf valt, word van lijm voorzien.

Lijm met spatel uitsmeren

De schuine kant van flap heeft wat speling dus ruim voorzien van lijm, deze komt op de linker zijwand.

De brace word in schuine sleuf in linker zijwand geplaatst.

Dan op achter tussenschot aan beide kanten lijm aanbrengen en uitsmeren. Vervolgens in linker zijwand plaatsen.

De boven en onderkant van lijm voorzien. Uitsmeren op de schuine verstek zijde. In gleuf strook lijm aanbrengen, niet uitsmeren hier.

De boven en onderkant worden ongeveer in positie gebracht.

Een strook lijm word aangebracht in de sleuven van de rechter zijkant. Deze word vervolgens aangebracht en met spanband naar elkaar toe getrokken. Zie ook foto’s van gisteren. Doordat de schuine brace in gleuf valt van de zijkanten en achter tussenschot in gleuf van zijkanten en boven en onderkant, gaat door aantrekken van de spanband, alle naden vanzelf goed staan. De 45 graden verstek buiten naden sluiten echt perfect.

Met een klein plamuur mes kun je alle lijm wegsteken van achterschot. Poets de laatste lijmresten weg met b.v. Wasbenzine. De achterwand die voor de zekerheid is afgeplakt met glad schilders tape kan nu eventueel geplaatst worden.

Een uitlijn duvel in het midden van de boven en onderkant. De andere vier gaten worden overgenomen, met de ijzeren pinnen die in de gaten van bamboe front geplaatst zijn.

Zo zie je dus waar je gat voor duvel moet boren

Lijm aanbrengen, wat in gaten smeren en uitsmeren over rand.

Front word op kast gelijmd, de 6 duvels houden front op de juiste plaats en met lijmklemmen word er druk uitgeoefend.

Detail opname van buiten naad, de 45 graden verstek naad sluit perfect.

[tonvandeacker]

Ziet er erg mooi uit...zeker met die Bamboe frontjes

[SSassen]

Even voor de juiste context, want kennelijk heb ik iets gemist? Maar waarom de ingewikkelde bracing?

[jvenema]

Even voor de juiste context, want kennelijk heb ik iets gemist? Maar waarom de ingewikkelde bracing

Voorkomen dat evenwijdige wanden elkaar direct kunnen zien. Hoe meer oppervlak, zich op dezelfde afstand van een ander oppervlak bevind des te meer last je van staande golven kan hebben. Door de schuine bracing maak je dus heel veel verschillende afstanden, met elk een relatief klein opervlakte.

De complexiteit valt wel mee. De hoofd brace is gewoon rechthoekig die geplaatst word in een gefreesde sleuf, of je die nou recht plaats of schuin, dat is net zo ingewikkeld. Deze zorgt dat staande golven tussen boven en onderkant gebroken worden, plus die tussen voor en achterkant.
De schuine brace doet niets voor de staande golven tussen de zijwanden. Maar een enkele schuine brace, breekt al 2 van de 3 mogelijke staande golven en maakt als brace zijnde het grootste opervlakte steviger, zodat die minder kan trillen. De schuine plaatsing van de brace zorgd er ook voor dat dit opervlak lastiger op een bepaalde frequentie aangesproken kan worden. Een rechte brace precies in het midden is wat dat betreft de minste keus.

De twee flapjes zijn wel wat complexer, niet zo zeer in het bouwen zelf, je lijmt die gewoon vast, maar meer in ontwerp. Het is een beetje lastig om de juiste vorm te bepalen, welke hoeken er verstek gezaagd moet worden en zo. Als dat eenmaal bepaald is, dan valt het daarna wel mee.
Bij mijn vorige project is er ook de nodige aandacht besteed hieraan en daar had ik een andere binnen constructie, die wat lastiger was. Maar de waterval plot zag er vervolgens erg netjes uit. Nergens echte rimpels van resonanties, die je anders wel snel zou zien.

[jvenema]

En we zijn weer een dag verder.

De achterwand is 1 mm kleiner in hoogte en breedte als gat waar hij in past. Dus rondom zou er 0,5 mm spelling moeten zijn. Door op de hoeken twee laagjes schilderstape aan te brengen, gaat hij mooi in het midden liggen en kun je de gaten overnemen Met 4 mm boor. Daarna gaten opboren met 5 mm voor aanbrengen inslagmoer.

Inslagmoer onder aanbrengen en van bovenaf met een schroef in het hout trekken.

Zo ziet het er van opzij uit, om de inslagmoer aan te brengen en in achterschot te trekken.

De achterwand kan er vervolgens ingeschroefd worden. De binding posts zijn nog niet aangebracht, hiervoor zijn twee 7 mm gaten nodig.

Zo ziet de kast eruit met bamboe front. Het bamboe front is 15 graden afgeschuind, vonden we optisch net iets mooier en was ook noodzakkelijk omdat de afkant frees wat heeft gehapt. Wel heel lang moeten schuren ;-).

Ik had nog wat wat dun grijs schuim, dat ga ik gebruiken om de kleine ruimte tussen tweeter en waveguide op te vullen, dus geen siliconenkit of bitumen. Eerst even van karton een mal gemaakt.

En zo ziet de stukken schuim er uiteindelijk uit. Dit schuim gebruik ik ook tussen waveguide en kast om af te sluiten. De zelfklevende foam die ik had werd te dik, had misschien 0,5-1 mm dieper uit moeten frezen.

En zo ziet het er uit met de drivers gemonteerd.

Bij de tweede behuizing is nu het front erop gelijmd en staat een nachtje in de lijmklemmen. Dus morgen hier weer het nodige werk aan om de zijkant van front netjes te krijgen op 15 graden.
Heb ook een extra achterwant die ik even gebruik met aparte binding post’s voor tweeter en woofer, zodat ik de drivers gemakkelijk apart kan meten in behuizing en met die gegevens kan ik dan aan filter gaan knutselen.

[tonvandeacker]

Erg mooi geworden..toppertje

[jvenema]

Heb ondertussen metingen gedaan van de woofer en tweeter + waveguide in de behuizing en ga morgen lekker puzzelen op filter. De alu dome heeft een piek bij ongeveer 19kHz, dus ik zal denk ik een notch daarop los moeten laten. En verder natuurlijk ook verloop van de waveguide weer vlak maken en crossover. Gezien wat ik gemeten heb, zal crossover ergens rond de 2kHz-2.5kHz komen.
Word gezien de goedkope drivers een “budget” passief systeem, dus wat je allemaal aanpak is dan wat anders als een actief DSP systeem, maar daarom wel leuk puzzelen, denk ik.
De meting van de tweeter op 1 meter en op 10 cm gaf vrijwel hetzelfde verloop, dus de waveguide zorgt wel voor duidelijk minder diffractie effecten. Maar geeft wel weer een dipje bij 13,6kHz heeft denk ik te maken met feit dat de waveguide aansluiting op de tweeter toch niet helemaal optimaal is. Het feit of iets mechanisch en optisch goed “past” zegt dus niets of het ook een ideale akoestisch aansluiting is. Misschien zelf een andere (dunnere) faceplate voor de tweeter maken en die dan een iets ander en dus beter verloop heeft.

[SSassen]

Maar geeft wel weer een dipje bij 13,6kHz heeft denk ik te maken met feit dat de waveguide aansluiting op de tweeter toch niet helemaal optimaal is. Het feit of iets mechanisch en optisch goed “past” zegt dus niets of het ook een ideale akoestisch aansluiting is. Misschien zelf een andere (dunnere) faceplate voor de tweeter maken en die dan een iets ander en dus beter verloop heeft.

Nee, dat gaat je helaas niet helpen, dit is inherent aan het gebruik van een waveguide en de diameter van de dome. Er vindt in de waveguide zelf uitdoving plaats door het weglengte verschil tussen de ‘top’ van de dome en de ‘rand’ van de dome, circa 1/2 van de diameter. Dit vertaalt zich naar een dip op 13-14kHz. Een oplossing is om een 19mm dome te gebruiken, dan schuift de dip naar 18-19kHz, of een tweeter met een vlakkere geometrie, een ringradiator bijvoorbeeld.

Troels heeft daar wat metingen van, zie link hieronder, en hoewel hij de oorzaak van de dip niet verklaart (of die wellicht niet kent?) zie je in zijn plots dat de XT25 ringradiator de enige is zonder dip, exact door de reden die ik hierboven heb aangeven. Overigens heeft Earl Geddes hier in het verleden een theoretische verhandeling over geschreven, compleet met wiskundige onderbouwing en verificatie hiervan met simulatie en metingen, ik kan echter helaas dat artikel niet meer vinden.

Kortom, sommerend, niet aan storen, het is inherent aan het gebruik van een waveguide met een dome tweeter.

http://www.troelsgravesen.dk/ScanSpeak-waveguides.htm

[jvenema]

Bedankt dat is nuttige info! Snap alleen niet dat bij gebruik van kleine dome de dip zou opschuiven naar boven. Met kleine dome wordt afstand tussen dome en de rand van het begin van de waveguide groter en verwacht ik dat de dip dan naar beneden opschuif. Ik zou juist bij een wat grotere dome een verschuiving naar boven verwachten. wat zie ik hier over het hoofd? Het opschuiven van de dip naar 19kHz zou erg mooi zijn in dit geval, omdat ik daar juist een opslingering heb vanwege de conebreakup van de alu dome. Of bedoel je dome 19 mm en daarbij een kleinere bijpassende waveguide, zodat afstand dome tot waveguide mond kleiner is.
Edit: sorry las het verkeerd, gaat dus van top of dome naar rand, dan kom je inderdaad op die 1,2mm uit. dacht zelf dat het iets was tussen dome en rand begin waveguide, omdat zonder waveguide effect er niet of veel minder is. Interferentie tussen top en rand zou je ook hebben zonder waveguide.

[jvenema]

Inderdaad bij Troels, met de link die je gaf, een vergelijkbare dip als wat ik heb ongeveer 5 dB wel met een iets andere waveguide en gemaakte passtukken. Echter als ik naar https://heissmann-acoustics.de/en/test- ... ferro-900/ kijk die dezelfde waveguide als ik gebruik, maar wel andere tweeter, daar zie ik maar effect van ongeveer 1 dB, wat ik ook zie bij mijn STX tweeter zonder waveguide. Ik dacht dat die 1 dB effect was van de scherpe rand van de faceplate van de tweeter. De waveguide sluit precies op die rand aan en dan werd effect dus groter. Vandaar dat ik dacht dat het iets was tussen dome en een rand van de waveguide.

[SSassen]

De vraag is hoeveel smoothing men heeft toegepast bij de diverse metingen, daarmee poets je natuurlijk effectief de dip weg, wel iets om rekening mee te houden.

[jvenema]

Goed punt wat betreft de smoothing, ik zie in de grafiek wel wat kleine rafeltjes, wat niet direct een enorme smoothing suggereert. Echter is er op internet ook wel weer een ander te vinden met dezelfde seas waveguide combinatie, die wel weer last heeft van die dip en mensen vraagt waar verschil tussen zijn meting en de andere waar ik ook link naar had. Dus wat betreft de seas noferro, plus WG148-R zijn er dus wat mixed resultaten.
Zal nog even wat plaatjes erbij doen, om een en ander wat duidelijker te maken en waarom ik dacht dat het een effect tussen dome en een rand was.

In groen de meting van tweeter + waveguide in behuizing gemeten op 1 meter afstand, In paars een meting op 10 cm. In rood meting van alleen de tweeter in een grote baffle.

Bij de meting op 1 meter is een gate gebruikt van 7 ms, dit was een paar tiende ms voordat er in de impulse response de eerste reflecties zichtbaar waren. Aan het verschil tussen de dichtbij meting en de 1 meter meting is goed te zien dat effect van diffractie door de waveguide erg klein is. Verschil tussen beide grafieken is 1 a 1,5 dB.
Bij de rode meting was de tweeter in een grote baffle gemonteerd van 61x122 cm en gemeten op 30 cm afstand. Hierdoor zijn ook hier de diffractie effecten redelijk minimaal. Dit is meer om gedrag van puur alleen de tweeter te kunnen bekijken. Meest opvallende is de cone breakup opslingering bij 19-20kHz, van de alu dome. Maar ook in de rode meting is een lichte dip te zien rond de 14kHz, op dezelfde plek als met waveguide, maar veel minder heftig nu. Ik nam aan dat het een diffractie effect was van de (scherpe) rand van de frontplaat van de tweeter, zie ook tekening.

Een indruk van de tweeter en zijn frontplaat.

De gestippelde cirkel heeft als middelpunt, de rand van.de frontplaat en geeft dus aan waar er een afstand is van 1,25 mm, wat overeenkomt met de halve golflengte van waar dipje zit.

Dit is een dwarsdoorsnede, van tweeter + waveguide

Omdat plek dip met waveguide hetzelfde is, maar veel dieper en de waveguide precies aansluit op de rand van de frontplaat ging ik ervanuit dat diffractie vanaf die plek heftiger is geworden mede door de waveguide. Ook hier weer met cirkel aangegeven wat de halve golflengte afstand is van de dip.

[jvenema]

Ik heb de overgang tussen frontplaat tweeter en waveguide tijdelijk wat gelijkmatiger gemaakt en dat gaf geen verschil in de metingen, dus zal inderdaad wel, zoals ssassen aangaf, samenhangen met de diameter van de dome. Waarom effect er wel is met waveguide en niet zonder, snap ik dan niet, maar ja dat ligd dus aan mij .

Verder zit de dip er alleen on axis en onder hoeken gemeten gebeuren daar andere dingen, dus de energie rond de 13,6kHz gaat wel de ruimte in, dus inderdaad lekker zo laten maar. Verderop ook plaatjes met power response en dan is duidelijk te zien, dat daar die dip er niet is.

Ondertussen staan de speakers in de eerste laag blanke PU lak en wil ik binnenkort de bestelling gaan plaatsen voor de crossover onderdelen. Zal als bijlage in zip file de frd files en zma files toevoegen en de project files van zowel VituixCad en Xsim3D. Ik heb een crossover ontworpen die volgens mij wel ok is, maar als iemand iets leukers weet te bedenken, laat maar weten.

De speakers in de blanke PU lak, voor vrouwlief een verfwerkje extra.

Het crossover schema

L3, L4, C5 en R2 vormen een notch waardoor impedantie oploopt bij 19kHz en de response dus daar getemperd word. Bij 19kHz zit een behoorlijke cone breakup resonantie van alu dome. En staan twee spoelen parallel, om dat 50uH ongeveer het kleinste is wat je kan krijgen als luchtspoel voor crossover en om goed te laten werken moet de waarde kleiner zijn.

C1 voegt tegen lage kosten een notch toe omstreeks de 4-5kHz. Wat cone breakup pieken van de midwoofer worden zo extra onderdrukt.
De baffle step wordt gedeeltelijk opgevangen door de dimensionering van spoel L1, die wat eerder inzet, maar dit niet volledig gecompenseerd. Er zit bij 800 Hz een dip die driver gerelateerd is. Met een volledige baffle step correctie zou die dip te diep worden en passief kan je alleen weghalen en niet echt toevoegen.

L5, C6 en R3 trekken een piekje van niet gecompenseerde baffle step naar beneden door verhogen van de impedantie.

Het dipje bij 800 Hz is ook zichtbaar in de impedantie grafiek als klein piekje, zowel bij meting in free air als in de gesloten behuizing. Ik neem aan dat dit iets is van de driver zelf en dus niet iets van de behuizing.

De impedantie meting, zowel free air als in de behuizing.

Voor een box zijn er metingen onder hoek gedaan (horizontaal 15, 30, 45, 60 & 75 graden). Er is gemeten op 1 meter afstand, voor de midwoofer is er ook een dichtbij meting gedaan. Rond de 200 Hz zijn dichtbij meting en de 1 meter meting aan elkaar geplakt waarbij de blend optie in REW gebruikt is. Deze gecombineerde meting is gebruikt samen met de meting van de tweeter om crossover te ontwerpen. De meting van tweeter en woofer is gedaan met microfoon op dezelfde afstand en met identieke delay compensation, zodat de fase onderling te vergelijken zijn.

Het gestimuleerd resultaat van het crossover, met ook de power response.

On axis is dit het resultaat van het crossover op de andere box.

Voor de zekerheid alles nog in Xsim3D nagelopen.

Data.zip

De frd en zma files plus project files van VituixCad en Xsim3D

(249.14 KiB) 20 keer gedownload

[pappaleo]

Ik heb de overgang tussen frontplaat tweeter en waveguide tijdelijk wat gelijkmatiger gemaakt en dat gaf geen verschil in de metingen, dus zal inderdaad wel, zoals ssassen aangaf, samenhangen met de diameter van de dome. Waarom effect er wel is met waveguide en niet zonder, snap ik dan niet, maar ja dat ligt dus aan mij .

Ik denk dat dat komt omdat de waveguide het golffront in eerste instantie een richting uit stuurt en er dus een dip ontstaat door het weglengteverschil tussen de top en de rand van de dome. Dat golffront waaiert pas uit als de waveguide breder wordt door het parabolische verloop van de trechtermond.

Strikt genomen heb je die dip ook zonder waveguide, maar is ie heel gering omdat het golffront direct over 180° kan uitwaaieren.

Dat is ook de reden dat de dip er niet is bij een vlakker membraan, omdat er dan geen weglengteverschil is.

[jvenema]

De bestelde onderdelen voor passief filter kwamen gisteren binnen, dus de speakers konden afgebouwd worden. Heb eerst de waarden van de condensators en spoelen nagemeten, om eventuele verrassingen te voorkomen. Tevens kon ik dan de (licht) andere waarden in de simulator invoeren en kijken in welke van de twee ik het beste dan een component kon stoppen. De gemeten afwijking was max 2% en meestal zat het wel binnen een procent, gewoon netjes dus.

Tip je kunt met REW via de impedantie meet functie ook gewoon waarden van spoelen en condensators meten. In zelfgemaakt meetkastje zit feitelijk alleen een 82 ohm weerstand, de rest zijn connectors. Van de externe USB geluids interface word de hoofdtelefoon uitgang gebruikt voor de aansturing en dus de twee ingangen.

De meetopstelling, waar een spoel gemeten word, op scherm erachter de impedantie grafiek.

De grafiek van een condensator met een opgegeven waarde van 1.8 uF en gemeten 1.78 uF.

Als je de cursor beweeg, dan wordt links onder in de grafiek de waarde aangegeven, in de afbeelding is dat even met een rode markering aangegeven. Bij de extremen wijkt de waarde af van de de opgegeven waarde, kijk dus wat de waarde is in frequentie gebied waar component in filter ingezet gaat worden. In mijn geval is de crossover frequentie ongeveer 2 kHz. Dus kijk dan wat de waarde is in gebied van globaal 500 tot 5000 Hz. In dit geval was dat dus 1.78 uH.

De grafiek van een spoel met een opgegeven waarde van 1.8 mH, deze meet als 1.82 mH

Je kunt ook een LC kring meten, als je van een component de waarde weet, dan kun je de andere bepalen door te kijken bij welke frequentie de impedantie minimaal is en de fase door 0 gaat. zie ook https://meettechniek.info/passief/inductief.html bij kopje "Resonantie meting". Met de formule daar gegeven kun je dus gegeven een bekende waarde van een referentiecomponent, de andere uitrekenen.

Een overzicht van verloop impedantie en fase.

Ingezoomd, is het eenvoudig om juiste frequentie punt te bepalen

De filter onderdelen worden met smeltlijm op achterwand geplakt.

De plaatsing van de componenten word bepaald, met schilders tape zijn de plaatsen aangegeven waar de componenten niet mogen komen.

Had eerst de frequentie response en impedantie van de drivers afzonderlijk in de behuizing gemeten en die gegevens gebruikt in de simulatie. De praktijk volgde vrijwel helemaal de simulaties van filter, echter de notch om cone breakup resonantie van alu dome bij 19 kHz te onderdrukken, bleek af te wijken. Met name de waarde van weerstand R2 die de diepte van de dip en dus de onderdrukking bepaal, bleek af te wijken tussen de simulaties vooraf en de metingen met filter.

Schema van filter, waarde R2 is door metingen uiteindelijk bepaald.

De filter onderdelen op achterwand, de waarde van R2 word bepaald.

Om de waarde proefondervindelijk te bepalen met metingen, hoeft de achterwand niet dicht te zijn. op deze foto is weerstand weggelaten en kan eenvoudig tijdelijk een weerstand worden aangebracht en een meting gedaan worden. Helemaal bovenin zijn de twee kleine spoelen L3 en L4 zichtbaar en daar tussen in C5.

[Douwe84]

Goed bezig, hoe klinkt het ?

Hoe veel wijkt R2 nu uiteindelijk af van de simulatie ?

[ds23man]

Schiet lekker op! Hoop dat die smeltlijm sterk genoeg is.

[jvenema]

Ik heb maar een paar minuten geluisterd het was al 1 uur vannacht, maar klonk zeker niet verkeerd. Voor beide speakers was de oorspronkelijke simulatie 27 ohm. Bij de ene bleek uiteindelijk ongeveer 140 ohm in meting het beste compromis te geven. Bij de ander heb ik 2 weerstanden van 27 ohm parallel gezet, dus 13,5 ohm. Wellicht had de ene C5 wat meer inwendige weerstand dan de ander, hoewel in REW met de zekerheids meting van de componenten daar niet iets heel geks aan het licht bracht. Normale kleine verschillen naar mijn mening, maar telt misschien net allemaal een bepaalde kant op ook in combinatie met de driver, impedantie en net wat ander frequentie response.