Baffle ontwerp tbv verminderen diffractie

[jvenema]

Vind ik ook!

(Sorry op iPad staat foto rechtop en hier ineens niet meer)

[hannesie]

Als ik hem met de muis aanklik, gaat hij op een hogere resolutie en rechtop weergegeven.

Nu met toetsenbord.

[pvanlingen]

Als ik hem aanklik, gaat hij groeien en rechtop staan.
recht.jpg

En dat op jouw leeftijd.

[hannesie]

Oef, zo had ik het niet bedoeld, maar nu ik het terug lees

[Pjotr]

Ja, die iPads van tegenwoordig

[Tom Magchielse]

Het idee om een gesloten box (CB) van een serie-condensator te voorzien, om voor een vergelijkbaar resultaat enig kastvolume te besparen, is al oud. (Benson 1986-1972) Thiele heeft op zijn eigen wijze een ontwerpmethode ervoor gepubliceerd (JAES Vol 58, 2010). Om de methode eens uit te proberen is een klein ( 25L, 22x28.5x40 cm inw.) kastje bedacht met een willekeurige 20 cm driver en een dome tweeter. De charme van de serie-C methode is dat die vooral goed uitkomt voor drivers met een nogal hoge Qts. Het eerste resultaat ( in BEM simulatie) liet zien dat zo'n klein kastje een wel heel krachtig baffle-step effect laat zien, en allerlei oneffenheden in het hoog. Er zijn geen speciale membraaneigenschappen gesimuleerd, gewoon snelheid over het hele oppervlak gelijk, dus de kastconfiguratie is de oorzaak hiervan. Wordt ket kastje opgenomen in een oneindig klankbord, dat de diffractie aan de rond uitsluit, dan verdwijnen die oneffenheden. Het afschuinen van de randen van de kast aan de voorzijde is dan de vaak toegepaste remedie.
In de volgende grafieken is het verloop van woofer en tweeter afzonderlijk te zien, met en zonder oneindig klankbord.
Er is nog geen filter tussen W en T geschakeld, dat komt nog. In plaats van een baffle step zien we een flinke bult rond 1 kHz, die we in het filter zullen moeten compenseren. Dit is een extra probleem voor dit soort kleine kastjes.

De grafieken laten verder duidelijk zien dat (in dit geval) vooral boven 1 kHz veel mis gaat qua diffractie en dat dit niet aan de drivers ligt, want met een oneindig klankbord is het verloop heel gelijkmatig.
Daarom is geprobeerd om het kastje van een afgeschuind front te voorzien, met een afschuining van 2.5 x 2.5 cm, voor alleen de bovenste helft waar de tweeter is geplaatst. Omdat dat geen bevredigend resultaat opleverde is daarna een afschuining rondom geprobeerd, nu 2 x 2cm wegens ruimtegebrek. De verschillende kastjes zijn afgebeeld in de volgende figuur.

Het kritieke frequentiebereik is het hoog, daarom is de simulatie nu geheel gericht op het hoog boven 1 kHz. De grafieken laten zien dat het effect van het afschuinen wel zichtbaar is, maar nauwelijks een verbetering genoemd kan worden.

Voor het berekenen van de diffractie rond een baffle zijn al vele berekeningen gepresenteerd, (Bewes en Hawksford b.v.) maar die richten zich niet op afgeschuinde randen.
Uit deze simulaties kun je helaas niet concluderen dat afschuinen een duidelijk positief effect heeft.

[Tom Magchielse]

De laatste vier grafieken zijn: Links boven de rechte kast, rechts boven de afschuining bovenste helft, links onder afschuining rondom, rechtsonder met oneindig klankbord.

[Wieger61]

Interessant! In Klang&Ton heeft vorig jaar een verslag gestaan van een onderzoek naar verschillende baffle configuraties en afrondingen/afschuiningen. Wat bleek: als je de tweeter asymmetrisch plaatst waarbij de afstanden tot rechter, linker en bovenrand niet extreem maar 'significant' verschillen, op de as gemeten de afwijkingen door diffractie bij verschillende soorten afschuiningen vrijwel identiek zijn, dus nauwelijks verschillen. Diffractie-effecten op de as gemeten zijn dan relatief ongevoelig voor de aard van de afschuining van de hoeken: rechte hoek, kleine afschuining, grote afschuining. Dat is niet zo bij symmetrische plaatsing van de tweeter. Het komt een asymmetrisch geplaatste tweeter uit jouw anayse?

[Tom Magchielse]

Een asymmetrische plaatsing is in principe gunstiger. Veel mensen vinden de asymmetrie niet fraai, en in BEM analyses heeft een symmetrische configuratie het voordeel dat maar de helft van het aantal berekeningen hoeft te worden uitgevoerd, wat veel tijd en geheugengebruik scheelt. Maar dat in dit proefje afschuining maar heel weinig uitmaakte geeft wel te denken. Ik vermoed dat asymmetrische plaatsing, mits goed uitgekiend, veel meer helpt dan afschuinen. Symmetrisch is hoe dan ook ongeveer de ongunstigste plaatsing. Daarom was dat een goed uitgangspunt om het effect van afschuinen te onderzoeken. Afschuinen bleek inderdaad niet voldoende om de nadelige effecten van een symmetrische plaatsing te verhelpen.

[satefan]

Ik zie dat hier in de praktijk ook terug. De Purifi tweeter zit hier in een baffle van 22 x 34 met facetten a la Heissman:

De baffle invloed / diffractie is nog steeds goed waarneembaar:

De beste ervaringen had ik met een tweeter (Bliesma T25B) geplaatst op een cilindervormige baffle. Is zoiets ook te simuleren Tom? Ik zou bijvoorbeeld een STL of STEP file kunnen aanleveren.

Groet,

Satefan

[rikpost]

het hangt er ook van af wanneer je de tweeter in wil zetten . En hoe stijl je filtert
bij een drieweg en een voldoende brede baffle ontstaat dit probleem niet .

[Pjotr]

De baffle invloed / diffractie is nog steeds goed waarneembaar:
Screenshot 2026-02-06 at 08.43.53.png

Waar zie je dat dan aan? Zie eigenlijk hoofdzakelijk filterhelling en een klein restje baffle step.

[Shadow]

die hobbel tussen 3 en 4K?

[satefan]

die hobbel tussen 3 en 4K?

Psies

[Shadow]

Da's eerder bafflestep dan diffractie toch? dan verwacht je door uitdoving toch juist een dip dan?

[rikpost]

Ik kan mij niet Voorstellen dat zulke kleine imperfecties hoorbaar zijn .

[Shadow]

toch meer dan een dB, dat gaat niet direct dwars zitten, maar ik had ooit eens 3dB stijging op het overnamepunt, die fikten je oren eruit joh...

[satefan]

Da's eerder bafflestep dan diffractie toch? dan verwacht je door uitdoving toch juist een dip dan?

Ja, dat klopt eigenlijk wel. De baffle heeft facetten, maar die zijn nog redelijk vlak aan de baffle, dus wellicht toch meer bafflestep dan diffractie.

[satefan]

Ik kan mij niet Voorstellen dat zulke kleine imperfecties hoorbaar zijn .

Het is meer dat je het toch terug ziet in de opgetelde SPL - en daar krijg ik dan jeuk van. Het idee is om een kastontwerp te hebben dat samen met de driver-response ongefilterd een glooiende response laat zien. De Purifi meet op een iso baffle ongefilterd heel mooi (2e orde verloop), dus de kast moet zo min mogelijk daaraan verstieren natuurlijk. En de SPL is maar 1 kant van de medaille natuurlijk.

[Wieger61]

Het grote voordeel van asymmetrische plaatsing is dus dat je je geen zorgen hoeft te maken over de afronding van de bafflehoeken: het maakt op de as gemeten niet uit.

[rikpost]

Ik kan mij niet Voorstellen dat zulke kleine imperfecties hoorbaar zijn .

Het is meer dat je het toch terug ziet in de opgetelde SPL - en daar krijg ik dan jeuk van. Het idee is om een kastontwerp te hebben dat samen met de driver-response ongefilterd een glooiende response laat zien. De Purifi meet op een iso baffle ongefilterd heel mooi (2e orde verloop), dus de kast moet zo min mogelijk daaraan verstieren natuurlijk. En de SPL is maar 1 kant van de medaille natuurlijk.

Nu ja op de klank van je ontwerpen is niets aan te merken .

[Tom Magchielse]

De vraag was of afschuinen nu beter of slechter werkt dan een asymmetrische indeling van de frontplaat.
Daarom is het rechte kastje voorzien van een asymmetrisch front door de tweeter 5 cm naar links te verschuiven.
Omdat de berekening nu geen gebruik meer kan maken van de symmetrie, moet er veel meer gerekend worden, en is het geheugengebruik veel groter. Daarom moest de fijnmazigheid van de berekening wat aangepast worden t.o.v. de eerder gegeven resultaten met een mogelijk gering verschil met de eerdere curves als gevolg.
We zien een vergelijking tussen een recht kastje met een asymmetrisch geplaatste tweeter, en een kastje met afschuining rondom, met symmetrisch geplaatste tweeter. (dezelfde als de vorige keer)

Het frequentiegebied boven 10 kHz is bij de gekozen maaswijdte net geheel betrouwbaar, dus dat laten we beter buiten beschouwing.
De curves van het hoog zijn bepaald voor: as tweeter, verticale spreiding =/_ 15 graden, en 30 graden horizontaal.
Het resultaat is niettemin duidelijk, de asymmetrische opstelling geeft het beste resultaat. De opstelling van de tweeter, 5 cm naar rechts op de oorspronkelijke hoogte, is niet geoptimaliseerd, maar gegokt.

[Tom Magchielse]

In een aantal reacties wordt onderscheid gemaakt tussen de baffle step en de diffractie. De baffle step is het effect in het frequentiedomain van de diffractie aan de rand van het front. Het is een en hetzelfde fenomeen.

[Wieger61]

5 cm naar rechts lijkt me fors. Hoe kan het anders? Ik heb ahv simulaties met LspCAD ontdekt dat een tweeter horizontaal in het midden maar vlak onder de bovenrand inderdaad relatief de minste afwijkingen geeft, naar mijn idee omdat de afstanden tussen tweeter en rand dan voldoende optimaal variëren om versterkingen of dempingen bij bepaalde frequenties te minimaliseren. Asymmetrische plaatsing begint dan bij bijv 7 cm van boven bij een tweeter diameter 10 cm. Bij een kastbreedte van 23 cm zou ik dan 10 cm van links en dus 13 cm van rechts kiezen, waardoor de afstanden tot de zijhoeken relatief groot zijn en dus de geluidsdruk, dus van de diffractie daar wat lager is dan vlak boven de tweeter. Ook zie je dan om de tweeter heen weer een relatief beperkt aantal afstanden tussen tweeter en rand zich herhalen, was mijn redenering.

[Wieger61]

Zo redenerend levert dus een baffle in de vorm van een tussen de brandpunten gehalveerde ellips met de tweeter in het resterende brandpunt een optimaal resultaat op.