Baffle ontwerp tbv verminderen diffractie

[hannesie]

Daarom zijn violen niet vierkant.

Ik bekijk dat vanuit een ander perspectief als bloemschikker, maar ben het zeker met je eens.

[markbakk]

Daarom zijn violen niet vierkant.

viool.jpg
Ik bekijk dat vanuit een ander perspectief als bloemschikker, maar ben het zeker met je eens.

Erhu's en monolini's (niet Googlen hoor.. ) zijn dan weer niet rond.

[Wieger61]

Is afronden dan "beter" dan afschuinen? Als ik bv een 3cm baffle heb en deze 45 graden afschuin of 30mm radius geef, ligt dan de voorkeur bij afronden?

Belangrijke factor is de golflengte. Je kunt uitgaan van de vuistregel golven langer dan circa 3 x 30 mm bij ronde en 3 x ✓2 x 30 mm afgekante hoeken zien een scherpe hoek bij afronding/afkanting van 30 mm en zullen voor diffractiegolven zorgen.
Kortere golven zien bij afkanting twee matig scherpe randen en beide, wat zwakkere diffractiegolven zullen looptijdvertraagd mengen. Bij ronde hoeken leveren korte golven weinig of geen diffractie.

[Wieger61]

Aanvulling: als de golven nog langer, zeg langer dan circa 3 x breedte (of hoogte) baffle worden, zal de golf de box gewoon omlopen, ongeacht de hoeken. De box wordt een monopool: in een wijde cirkel om de box overal de zelfde geluidsdruk.
De kortere golven daarentegen zullen bij de hoek steeds zwakker worden ivm afgelegde relatieve afstand tot de dome en aan de voorzijde steeds sterker bundelen. Het geluid zal vooral naar voren gaan. Gevolg oa de roemruchte bafflestep.

[satefan]

Aanvulling: als de golven nog langer, zeg langer dan circa 3 x breedte (of hoogte) baffle worden, zal de golf de box gewoon omlopen, ongeacht de hoeken. De box wordt een monopool. De kortere golven daarentegen zullen de hoek om verzwakken en aan de voorzijde steeds sterker bundelen. Het geluid zal vooral naar voren gaan. Gevolg oa de roemruchte bafflestep.

Dat is een handige vuistregel. Nu is mijn baffle rond (de tweeter zit op een rechtopstaande cilinder). De diameter van de cilinder is 22cm, gelijk aan het tweede plaatje rechts van boven in het plaatje van Olson , ik ben benieuwd of hier ook een model/vuistregel voor te maken is...

Satefan

[Wieger61]

Ik ook

[satefan]

Ik ook

Ik zal eens wat rekenen en naar mn metingen kijken of ik daar iets zinnigs uit kan afleiden, met relatie tot de eerdere vuistregel.

groet,

Satefan

[markbakk]

Olson heeft aan deze vormen gemeten. De cilinder was 24" in doorsnede en 24" hoog. De luidspreker een 7/8" conusluidsprekertje. Dat is uiteraard wel van belang, want de afmetingen van de bron hebben nogal invloed op de dispersie en de diffractie. Maar ik denk dat je zijn curve één op één kunt overnemen wanneer je de frequentieschaal met een factor van ongeveer 2,5 verhoogt (24/22x2,54).

Frappant is wel dat die cilinder na de bol en de afgeknotte kubus de beste resultaten lijkt te leveren. Had je bewust hierom gekozen voor deze vorm?

[satefan]

Gelijk maar doen dan:

Diameter van mijn cilinder is 22cm, dus de omtrek is dan 69cm. De virtuele breedte van de baffle is daar dan de helft van, zeg maar 35cm. Als ik dit maal 3 doe van kom je op 105cm. Dat is ongeveer 320 hz als ik het goed heb.

De vraag is dan of de vuistregel op gaat bij een gebogen baffle natuurlijk...

Satefan

[Wieger61]

Waarom factor 3? Uit het rekenwerk in Acoustics van Beranek en Mellows aan het gedrag van golven van een puntbron bij een bol bijvoorbeeld, zie je bij lange golven dat het geluid weinig merkt van de kleine bol straal R met bron op afstand R van oppervlakte:

Maar wel bij korte golven:

De overgang ligt bij golflengtes van circa 3 x D, of beter pi x D, wanneer kR gelijk 1 is (D = 2 x R):

[satefan]

Frappant is wel dat die cilinder na de bol en de afgeknotte kubus de beste resultaten lijkt te leveren. Had je bewust hierom gekozen voor deze vorm?

Niet bewust voor deze vorm vanwege de diffractie, maar dat is wel mooi meegenomen. Aan de boven en onderkant van de cilinder zitten namelijk twee woofers gemonteerd. De tweeter aan de voorkant wordt op 1khz gecrossed (LR24). Dus die tweeter heeft volgens de eerdere berekeningen geen/minder last van die bafflestep...

[satefan]

Waarom factor 3?

Omdat de vuistregel was dat als de golf de lengte heeft van 3 keer de breedte van de baffle je de bafflestep gaat ziet...of heb ik dat verkeerd begrepen?

In het plaatje dat je laat zien staan de bol en de source los van elkaar. Bij mij zit de source (de tweeter) op de bol (cilinder in mijn geval).

[Wieger61]

Deze is voor jou. Een puntbron op een bol:

Hier zie je een mooie uitvoering van de bafflestep al geeft vuistregel 3 x D hier een matige benadering. De overgang is hier geleidelijk.

[Wieger61]

En deze ivm of-axis-gedrag:

Hoe hoger de kR, hoe korter de golf. Zelfs bij hoge frequenties goed rondstraalgedrag, ondanks de bafflestep. Interessant.

[Wieger61]

Een luidspreker is echter bij kortere golven al snel geen puntbron meer. Daarom hier de response van een steeds grotere (alfa = 15° tot 60°), trillende, ronde en vlakke schijf geplaatst in een bol zoals in eerste plaatje van Olson:

De 15° overgang lijkt op die van een puntbron op een bol. Hoe kleiner de bol vergeleken met de trillende schijf, hoe steiler de overgang. Welke is handiger bij het hoogdoorlaatfilteren?

[Wieger61]

Voorbeeld Visaton CP 13

[satefan]

Een luidspreker is echter bij kortere golven al snel geen puntbron meer. Daarom hier de response van een steeds grotere (alfa = 15° tot 60°), trillende, ronde en vlakke schijf geplaatst in een bol zoals in eerste plaatje van Olson:
16194508341356215418951615884599.jpg
De 15° overgang lijkt op die van een puntbron op een bol. Hoe kleiner de bol vergeleken met de trillende schijf, hoe steiler de overgang. Welke is handiger bij het hoogdoorlaatfilteren?

Welke handiger is bij hoogdoorlaatfilteren hangt denk ik van een aantal factoren af, met name wat je voor ogen hebt qua steilheid? Ik zou denk ik een target curve ernaast plotten (bijvoorbeeld 4e orde LW) en dan bepalen of het in de buurt komt. En of je actief of passief gaat filteren?

[satefan]

Deze meting is de akoestische meting van de tweeter in de 22cm cilinder baffle (30cm hoog).

De rode lijn is dus de akoestische meting. De tweeter heeft een Qts van 1.3. Ik heb vervolgens in VituixCad een 12dB hoogdoorlaatfilter-filter gesimuleerd, en dezelfde Q toegevoegd aan het filter. Dat is de blauwe lijn. Die geeft dus in feite de ideale tweeter-response op basis van een tweeter met deze Q. Met behulp van deze grafiek zie ik dus de invloed van de cilinder/baffle en de membraan-resonanties. Het window is 3.5ms, dus geen kamer-reflecties. Ik heb ook nog ergens een meting met dezelfde tweeter op een 20cm diameter cilinder. Ik zal ze eens naast elkaar leggen.

Om dit te filteren (actief) heb ik een 2e orde filter toegevoegd (de tweeter heeft al een 2e orde oploop) en door met de F en de Q te schuiven de target curve weten te benaderen. Daarna heb ik hetzelfde nog een keer gedaan na de bult van de Q plat te slaan met een Linkwitz Transform. Het resultaat is een 24dB per oktaaf akoestische response.

[Wieger61]

Ok, mooi. Een Linkwitz transform is altijd handig als je met een DSP hoogdoorlaat filtert.

[Wieger61]

Ik ben naar aanleiding van de berekeningen benieuwd naar de response van je speaker op 180°. Tot hoe hoog werkt hij als monopool.

[satefan]

Ik ben naar aanleiding van de berekeningen benieuwd naar de response van je speaker op 180°. Tot hoe hoog werkt hij als monopool.

Dat kan ik wel even meten. Wordt vervolgd.

[satefan]

Hier de meting van de speaker. Ik heb zowel de 0 graden als de 180 graden gemeten.

Satefan

[Wieger61]

Dat is interessant. Op 2.8 en 6.8 kHz lees ik twee omloop en looptijddips, schat ik in. Tussen 3 en 5kHz nog aardig wat energie, al kan ik dit niet met een vierkante standaardbox vergelijken. Deze lijkt levendig te klinken. Klopt dat? Voor het overige voorbeeldig strak op de as, waarschijnlijk ook off-axis.

[satefan]

Of de luidspreker 'levendig' klinkt vind ik lastig te omschrijven. Ik ben persoonlijk zeer tevreden over de klank/het geluid. De afstraling is zeker 'groot' te noemen.

Hier nog wat meer off-axis metingen van 15, 30, 45, 60 en 75 graden:

Satefan

[Wieger61]

Indrukwekkend om niet te zeggen spectaculair