The rise of the cardioids

[Rob Dingen]

De 8c heeft geen DXT tweeter.

Klopt, maar dat zeg ik ook niet. Wel dat ik die sprankeling of transparantie, zoals ik dat gewend ben van b.v. ribbons en elektrostaten ook mis bij "DXT-achtige diffractie / wave guide tweeters".

Ik denk dat dat te maken heeft met de spreiding die de waveguide veroorzaakt die groter is waardoor er minder directe energie is.
Denk dat je dat ook gehoormatig moet compenseren.
Maar ben er ook maar pas kort mee bezig.

Rob

[Ronkel]

Stereo is altijd een compromis en daarmee een kwestie van smaak. Toole schrijft er uitgebreid over in Sound Reproduction. Er is altijd een trade-off tussen scherpte van de afbeelding en "ruimtelijkheid" door laterale reflecties. Tegelijkertijd is er de 2 kHz crosstalk dip die zorgt voor dofheid als de ruimte erg gedempt en/of de speaker erg directioneel is.

Balen dat dat bordje is overleden trouwens. Gaat het paartje nog speelklaar zijn voor de luisterdag?

[timpert]

Dat is waarschijnlijk de reden dat mijn speakertje niet dof klinkt, omdat de directionaliteit bij 2 kHz nog wel meevalt. De speaker die ik met de WG300 + XT25 tweeter had gemaakt bundelde bij die frequentie sterker en daar was die dofheid al wel waar te nemen. Maar dat is ook in overeenstemming met het plaatje dat ik een paar posts geleden heb geplaatst: een dip bij 2 kHz komt overeen met "lacking clarity/detail" terwijl een piek daar voor "harsh, thin, too clear" zorgt. Als die 2 kHz niet wordt aangevuld vanuit reflecties dan wordt de perceptie dof.

Dat geeft natuurlijk ook aanleiding voor een proefje: ik kan in de DSP gewoon een equalizer bij 2 kHz opnemen die met een externe potmeter is te regelen, kijken of dat een dof/scherp regeling geeft. Eerst maar een nieuwe/tweedehands JAB5 zien te scoren.

Gaat het paartje nog speelklaar zijn voor de luisterdag?

Dat ben ik wel van plan, als zich vandaag geen tweedehands vervanger aandient bestel ik een nieuwe.

[bert stoltenborg]

Stereo is altijd een compromis en daarmee een kwestie van smaak. Toole schrijft er uitgebreid over in Sound Reproduction. Er is altijd een trade-off tussen scherpte van de afbeelding en "ruimtelijkheid" door laterale reflecties. Tegelijkertijd is er de 2 kHz crosstalk dip die zorgt voor dofheid als de ruimte erg gedempt en/of de speaker erg directioneel is.

Balen dat dat bordje is overleden trouwens. Gaat het paartje nog speelklaar zijn voor de luisterdag?

Je weet dat ik een luie fl*kker ben, Auke, maar waar staat dit in dat onleesbare boek?

[timpert]

Bijgevoegd artikel is interessant leesvoer.

[timpert]

Vanochtend stond een dappere pakjesbezorger voor de deur met een nieuw JAB5 bordje, dus ik kan weer verder! Hoezee!

[Shadow]

Markeer de stekkertjes ff met een kleurtje hoe ze erin moeten

[timpert]

Ook markeren helpt niet als je niet kijkt wat je doet...

De kapotte print ga ik tzt opofferen aan de wetenschap, nu ga ik verder met dit systeempje. De 7e moet het werken.

[Pjotr]

Ook markeren helpt niet als je niet kijkt wat je doet...

Minder haast en op tijd rust wel (Hé, het is hobby hè )

Maar ik ken het. Paar weken terug wilde ik op mijn Topping MX5 DAC/versterker combo bij de TV, een analoge sub output maken. Schiet de aardkroko van de scoopprobe los en jawel kroko scheurde toen lekker over de SMD van print: Klein rookpluimpje en een gat in de eindversterker chip: Total loss

[timpert]

Da's balen zeg, en waarschijnlijk had je ook zodanig veel nevenschade dat repareren een hele uitdaging is.

In mijn geval helpt het natuurlijk om alles een beetje degelijk aan te sluiten met audiofiele kroonsteentjes. Het linker bordje is de master, dat handelt het inkomende signaal af, bevat de volumeregeling en de correctie plus filter voor de subs, het is als tweekanaals geconfigureerd. Het rechter bordje is de slave en doet de midwoofers en tweeters en is vierkanaals geconfigureerd. Op dit moment is de linker DSP zo'n 20% gevuld en de rechter zo'n 25%, maar de filters zijn wat ik beschouw als minimaal werkbaar. Dat wordt dus nog wat meer.

Het boeltje speelt nu voor het eerst in deze configuratie, en zo gaat het ook mee naar Hengelo. Waarschijnlijk heb ik voor de verandering een demo die in één kratje past

[Barry2001]

Goed bezig

[timpert]

Voor het eerst in stereo! De tweede luidspreker liep nog een modificatiestap achter op de eerste, dus die heb ik gelijk gemaakt. De JAB5 bordjes starten op vanuit de on-board EEPROM zodat ik geen computer nodig heb. Ze spelen nu met Bluetooth 5.0 maar wellicht dat ik nog een headless streamer kan smurfen met de Raspberry Pi 5 die hier op mijn bureau mooi ligt te wezen. De JAB5 accepteert een I2S signaal, en de RPi kan dat direct leveren. Dat geeft net een wat mooiere geluidskwaliteit.

Zoals ze nu zijn geven ze het beste stereobeeld wanneer ze je recht aankijken. Er valt ongetwijfeld nog het één en ander te tweaken, maar ik ga eerst zorgen dat alles betrouwbaar functioneert, zodat ik ze in Hengelo vlot kan opzetten.

[timpert]

Ik heb voor de grap eens de impedantie van de midwoofer opgemeten. Ik heb met de demping zitten spelen totdat het ding akoestisch deed wat ik wil, maar deze toch tamelijk speciale situatie moet zich ook manifesteren in de impedantie. De demping waarop ik ben uitgekomen is een 3,5 cm brede strip Bondum (=Akotherm 40) van 20 mm dik die is samengedrukt tot 16 mm in elke poort. Dit blijft goed zitten, en geeft ook de juiste stromingsweerstand. Het ziet er zo uit als je door het gat van de midwoofer kijkt:

Omdat de rest van het volume achter de woofer erg klein is lijkt het weinig impact te hebben dat de rest van de ruimte niet gevuld is. De klos achter het woofertje raakt precies de magneet, dus ik kan de korf wellicht nog losjes inpakken in wat luchtig polyesterwol. Misschien dat ik dat nog probeer, maar de metingen en de oren geven geen dringende aanleiding om dat te doen.

Het impedantieverloop is interessant te noemen:

De oorspronkelijke resonantiefrequentie van het woofertje is niet opgeschoven (52 Hz gemeten in een frisse kelder), maar de piek is wel behoorlijk gedempt. Eigenlijk wat je verwacht van een sterk gedempte aperiodieke box, waarbij dit specifieke geval zowel heel klein als heel sterk gedempt is. Het hobbeltje bij 1500 Hz is aan het woofertje eigen en is ook terug te vinden in de datasheet. Als je goed kijkt zie je een klein bultje bij 300 Hz en een minuscuul wiebeltje bij 600 Hz, maar de impact daarvan lijkt verwaarloosbaar.

Ik denk dat je aan de hand van een impedantiemeting al vrij snel kan zeggen of je goed zit met het dempen van de poort: wanneer je bekende kamelenbulten ziet van een reflexbox dan moet je sterker dempen, totdat je één dominante resonantie overhoudt bij ongeveer de oorspronkelijke resonantie van de driver. Ik denk dat de kleine bult bij 300 Hz een beginnende resonantie is als gevolg van het afsluiten van de poorten en dat die zich sterker gaat manifesteren als ik de poorten met nog meer weerstand afsluit, ten koste van de hoofdresonantie. Die frequentie suggereert een resterend kamervolume van zo'n 450 cc, en dat ben ik meteen bereid te geloven. De hoofdresonantiepiek correspondeert met een Qt van 0,22, dus met die info kan ik het filter van sub- naar midwoofer nog wat verfijnen.

Maar dat is voorafgaand aan Hengelo allemaal optioneel. Ik ga nu de Wondom bordjes betrouwbaar op een plank vastschroeven, en het geheel makkelijk te vervoeren maken. Twee stands die ik vanavond voor een schappelijk bedrag (€ 25,- voor de twee en dicht in de buurt) via Marktplaats heb gekocht maken het geheel klaar voor de demo:

[timpert]

Ik heb toch nog wat problemen met de versterkerbordjes. Volgens Wondom kan je ze daisy-chainen waarbij het tweede bordje de I2S output van het eerste bordje slikt. Daarvoor heb je ene kabeltje in de "functional cable kit" zitten waarmee je de poorten kan doorverbinden. Als je beide bordjes uit dezelfde voeding voed, dan heb je daarmee een aardlus te pakken omdat de signaalmassa de min van de voeding is. Ik wilde weleens weten hoe erg die aardlus nou is, dus ik heb de I2S doorverbinder door mijn stroomsensor gestoken om zodoende de circulerende stroom te meten. Zo dus:

Idealiter is deze verbinding vrijwel stroomloos, maar in dit geval verwacht ik toch dat er wat stroom loopt, want dat is wat aardlussen doen: stroom gaat waar het niet mag. Ik heb de uitgang van de sensor op de oscilloscoop gezet, de bandbreedte beperkt tot 32 kHz en wat herrie opgezet. Het beeld op de oscilloscoop ziet er dan zo uit:

Oh.

De verticale gevoeligheid is 50 mA/divisie, dus er komen pieken voorbij van zo'n 200 mA. En dat is los van al het hoogfrequente gras dat er ook nog op staat. Geen wonder dat de boel al begint te knallen en gillen als ik ook maar naar dat verbindingskabletje wijs! En de S/PDIF interface wilde om die reden ook niet werken. Dit schreeuwt om een oplossing. Dit is typisch zo'n situatie die thuis nog net aan de goede kant van kritiek staat, maar tijdens een demo aan de verkeerde kant terecht komt.

Ik ga beide JAB5 bordjes nu hun eigen voeding geven, zodat voor audio de aardlus is opgeheven. Capacitief is er nog steeds een lus voor HF, maar ik verwacht dat ik die met wat welgemikte ferrietkernen in de voedingsdraden voldoende de kop in kan drukken en zo Murphy op afstand kan houden. Ik heb een nummer van Daft Punk opgezet en het volume zo ver open gedraaid dat de luidsprekers het hoorbaar moeilijk hadden. Daarbij kwam de piekstoom die beide JAB5 bordjes samen trokken een enkele keer uit op 14 A, een setje voedingen dat daar geen moeite mee heeft kon ik voor een schappelijk bedrag op Marktplaats vinden.

[timpert]

Ik ga toch de versterkers tot een nette module verwerken, want deze speakertjes lopen het risico om langere tijd in gebruik genomen te worden. Dus ik heb wat aluminium plaatjes en montagemateriaal besteld, hopelijk komt het komende week allemaal aan.

Ondertussen heb ik met een Raspberry Pi 3B+ lopen stoeien om mogelijk als streamer te gebruiken. Normaal gesproken is zoiets heel makkelijk te configureren, maar omdat de ADAU1701 alleen maar goed werkt wanneer je een sample rate aanbiedt waarvoor hij is geconfigureerd (in dit geval 48 kHz) moet de RPi de binnenkomende stream resamplen naar 48 kHz en een uitgaande stream met een vaste sample rate produceren. En dat bleek geen triviale oefening.

Ik gebruik een PiFi digi+, dat is een op een WM8804 gebaseerde S/PDIF output voor de Raspberry Pi. De Pi kan zelf alleen maar de standaard I2S signalen genereren, te weten bit clock, l/r clock en data. De ADAU1701 heeft echter ook een MCLK signaal nodig, en dat kan de Pi niet produceren. Direct met I2S kan dus niet, ik moet via de I2S -> S/PDIF -> I2S route gaan. De WM8804 doet clock recovery (en produceert dus ook een MCLK), dus via die route kan ik wel digitaal van de Pi naar het Wondom JAB5 bordje. De PiFi heeft een trafo op de S/PDIF uitgang, dus er is geen risico op een aardlus.

En het werkt nu: als ik de Pi aanzet verbindt die automatisch met mijn telefoon hotspot en krijg ik een Spotify Connect endpoint erbij. De kwaliteit van deze opstelling is beter dan wat met Bluetooth te halen is, en mocht het er de 7de toch de brui aan geven, dan heb ik Bluetooth nog altijd als terugvaloptie.

[satefan]

Ik ben heel benieuwd hoe ze klinken - ze zien er in ieder geval uber-cute uit!

[Pjotr]

Ik gebruik een PiFi digi+, dat is een op een WM8804 gebaseerde S/PDIF output voor de Raspberry Pi. De Pi kan zelf alleen maar de standaard I2S signalen genereren, te weten bit clock, l/r clock en data. De ADAU1701 heeft echter ook een MCLK signaal nodig, en dat kan de Pi niet produceren. Direct met I2S kan dus niet, ik moet via de I2S -> S/PDIF -> I2S route gaan. De WM8804 doet clock recovery (en produceert dus ook een MCLK), dus via die route kan ik wel digitaal van de Pi naar het Wondom JAB5 bordje. De PiFi heeft een trafo op de S/PDIF uitgang, dus er is geen risico op een aardlus.

En het werkt nu: als ik de Pi aanzet verbindt die automatisch met mijn telefoon hotspot en krijg ik een Spotify Connect endpoint erbij. De kwaliteit van deze opstelling is beter dan wat met Bluetooth te halen is, en mocht het er de 7de toch de brui aan geven, dan heb ik Bluetooth nog altijd als terugvaloptie.

De PiFi genereert toch ook I2S? Zit daar geen MCLK signaal bij in dan? Die is toch ook nodig om S/PDIF en Toslink te kunnen bakken. En daarvoor heeft ie 2 kristal oscillators aan boord voor veelvouden van 44.1 en 48.

Ik heb zelf 3A Raspberry Pietjes als endpoint en gebruik daarbij deze bordjes om Toslink te bakken: https://www.amazon.nl/DollaTek-Pro-gelu ... B07DK5C4TY Doen het al lange tijd probleemloos.

[timpert]

De PiFi is dit ding: https://hackspark.fr/en/electronics/141 ... ound.html . De Raspberry Pi genereert geen MCLK, de WM8804 smurft die aan de hand van de bitclock en een PLL zelf. Als ontvanger ingesteld doet het ding clock recovery waardoor je daar een MCLK krijgt die er aan de zendende kant nooit was. En de ADAU1701 heeft die MCLK wel nodig, vandaar dat de Pi direct via I2S aan de JAB5 verbinden niet gaat werken.

De ADAU1701 op de JAB5 heeft een MCLK nodig van 12,288 MHz en de deelverhouding met de samplefrequentie is vast ingesteld op 256:1. Omdat diezelfde deelverhouding ook vast ligt in de S/PDIF ontvanger is het ding in de praktijk alleen bij een samplefrequentie van 48 kHz te gebruiken.

[Pjotr]

Ah, dat is weer een andere variant van wat PiFi heet... Volgens mij is het de andere kant op en genereert de WM8804 de diverse klokken die de Pi gebruikt in slave mode. Dat is i.i.g. zo met dat kaartje wat ik aangaf. Die heeft 2 eigen kristal oscillatoren voor de MCLK en de rest. Ik dacht overigens dat je deze "Pifi" bedoelde: https://nl.aliexpress.com/item/1005005930885676.html Dat genereert de complete set I2S en MCLK inkluis.

[timpert]

Het zou heel goed kunnen dat de Pi als bron wordt geklokt door de WM8804, zo ver ben ik er niet ingedoken om dat te kunnen bepalen. Ik ben op deze methode uitgekomen omdat ik geen MCLK aantrof op de pinout van de Pi, en ik begreep uit de diverse fora dat de SoC van de Pi niet in staat is om die te leveren. Al die WM8804 bordjes lijken klonen van elkaar, de mijne is een exacte kloon van de Hifiberry Digi+ met een enkel 27 MHz kristal.

Als S/PDIF receiver gebruik ik dit bordje:

De WM8804 staat in hardware mode, en dan genereert het ding een MCLK van 256*fs en dat kan je niet aanpassen. Omdat de MCLK als referentie dient voor de interne klok van de ADAU1701 moet je met twee pins op de 1701 de deelfactor van de interne PLL instellen. In de datasheet staat het wat omslachtig omschreven, maar het komt erop neer dat de interne core frequentie 49,152 MHz +/- 20% moet bedragen, en dat de deelfactor voor de externe referentie die je met pins PLL_MODE instelt 2, 3, 4 of 16 bedraagt:

En die deelfactor is vast ingesteld op 4 op de JAB5, dus met de WM8804 in hardware mode kan je alleen op 44,1 en op 48 kHz sample rate werken. Je kan wel een andere sample rate aanbieden, maar dan manifesteert zich een interessant boeket van faalmodi.

Overigens bedenk ik me net dat het wel direct kan: in de default stereo 32 bit/kanaal mode is de bitclock van I2S 64 * fs. Als ik die aanbied als MCLK en op 192 kHz werk, dan om ik ook uit op de juiste interne klok voor de 1701. Maar dan kan de 1701 nog maar een kwart van z'n programmalengte uitvoeren, en daar heb ik zekerweten niet genoeg aan: ik ga er nu al overheen, en ik ben nog niet klaar.

[flamingbeatz]

Leuk om te lezen! Met de zijwieltjes loop je tegen precies hetzelfde aan, alleen scheelt het je open schroeven om de delay en lowpass aan te passen

[timpert]

Ik heb even kunnen werken aan het netjes maken van de versterkermodule. Ik heb 'm toch maar meteen van aluminium gemaakt, want de boel op een plankje spijkeren zag ik toch niet zo zitten. De voedingen (Mean Well UHP-500-36) leven op de onderste verdieping, en de Wondom printjes op de bovenste:

Voor uitbreiding in de toekomst (bijvoorbeeld een Raspberry Pi) is nog genoeg ruimte:

Voor vandaag houdt het hier op, want de kabeloogjes voor de netaansluiting van de voedingen worden nog nageleverd. Voor de zelfbouw-vibe durf ik ze wel in deze gedaante mee te nemen naar Hengelo, maar uiteindelijk komt er een behuizing omheen.

Ik wil de ventilatortjes van de Wondom bordjes verwijderen, en op de aansluiting ervan een optocoupler aansluiten. Dan de boel met een grote Noctua ventilator koelen die standaard op 7 Volt staat en op 12 volt gaat draaien als één van de Wondom bordjes de ventilator aan wil zetten. Zo wordt de boel goed en stil gekoeld. Ik heb een NF-S12B redux-700 en die is op 12 V al heel stil, terwijl je op 7 V er ongeveer je neus in moet drukken om 'm te kunnen horen. Ook op contactgeluid heb ik 'm niet kunnen betrappen.

Op de Wondom bordjes zelf zit ook nog wat laaghangend fruit, zo zie ik in het uitgangsfilter (C26, C28, C24, C20, C18, C22) allemaal multilayer keramische condensators zitten. Ze zijn erg klein, 0805 formaat, en dat zou nog een X7R diëlectricum kunnen zijn maar zeker niet beter. Een filmcondensator zou het hier beslist beter doen.

[timpert]

Met de zijwieltjes loop je tegen precies hetzelfde aan

Maar daarvan had jij al laten zien dat het binnen bereik van de DHZer ligt. Vandaar dat ik voor de akoestische variant ben gegaan.

[Pon-e]

Leuk te volgen dit topic! Ben heel benieuwd hoe dit klinkt straks in Hengelo!

[timpert]

Dit weekend heb ik nog wat kleine verbeteringen aangebracht. Zo was ik niet tevreden met hoe de sub op de midwoofer aansloot, ik liet de midwoofer vanaf 150 Hz natuurlijk afvallen, en de sub filterde ik 2de orde af op 150 Hz. Uiteraard zit er in de DSP ook een Linkwitz transformatie voor de sub, maar lekker samen spelen deed het nog niet. Nu heb ik de mid aan de lage kant een nette 3de orde Butterworth respons gegeven bij 150 Hz en de sub uiteraard aansluitend gefilterd. Dat is al een heel stuk beter! De uitslag van de mid is nu flink gereduceerd ten opzichte van eerst, terwijl het geheel wat homogener klinkt in het laag. De woofer achterin is nu bij vrijwel alle muziek die ik kan opzetten de beperkende factor in de output, de uitslag van de midwoofer blijft netjes binnen de perken. In de woonkamer is de output voldoende, maar je moet er natuurlijk geen feestje mee willen geven.

Verder heb ik nog wat aan de respons van de midwoofer gewerkt, om die in het cardioïde werkgebied nog wat vlakker te krijgen. En dan is zo'n DSP toch wel heel veel makkelijker dan een fysiek filter, even iets aanpassen is zo gebeurd en kost niks

De Wondom bordjes blijven toch verrassen. Hoewel ze zeker heel veel waar voor hun geld bieden, is het erg jammer dat ze zo slecht gedocumenteerd zijn. Geen enkel bordje gaat vergezeld van een schema, terwijl dat wel erg prettig is als je de DSP zelf programmeert. Ook over de functionaliteit van de microcotroller is men vaag, en ik kwam er dit weekend achter dat, wanneer je een bordje op "slave" zet de I2S uitgang niet meer werkt. Althans, er staat een ongeldige combinatie van signalen op de uitgang waardoor de slave die je daar weer op aansluit niet werkt. Waarom dat zo is gedaan ontgaat me volledig. In mijn opzet betekent dat ik alleen via Bluetooth kan streamen, als ik de Raspberry Pi aansluit op het S/PDIF bordje dan werken alleen de subs achterin de luidsprekers terwijl de voorkant een beetje pruttelt: de subs zitten allebei op het eerste bordje (die voor een werkende I2S uitgang dus op "master" moet staan), en de drivers voorin de luidspreker zitten op de ge-daisychainde "slave".

Hoe dan ook, ik heb nu iets dat stabiel en betrouwbaar werkt, en ook nog redelijk klinkt. Dat vind ik goed genoeg voor Hengelo