Hoe bouw jij luidsprekers?

[Impulse]

Ik knutsel al aardig wat jaren luidsprekersystemen in elkaar en al doende leert men. Iedereen ontwikkelt daardoor op den duur een bepaalde werkwijze die het beste voor hem of haar werkt.
Zo heb ik vanzelfsprekend ook mijn eigen manier van werken, maar ik ben ook erg benieuwd naar de werkwijze van anderen.

Laat ik als aftrap met mezelf beginnen.

Ik ben begonnen in een tijd dat er nog geen internet bestond. De kennis haalde ik uit boeken, maar van het meeste begreep ik niet veel, dus was het meer geluk dan wijsheid als iets goed klonk. Uiteindelijk bereikte ik mijn grens van kennis en kunde en daardoor verloor ik mijn interesse in zelfbouw.

Maar dat veranderde met de komst van internet en simulatieprogramma’s. Met behulp van het programma Hornresp begon ik opnieuw en dat beviel heel goed, want eindelijk hoefde ik niet meer als een kip zonder kop iets te ontwerpen. En zoals het meestal gaat, wil je dan een stap verder gaan. Voor mij was dat het volgende struikelblok dat ik in het verleden had, namelijk het ontwerpen van een fatsoenlijke scheidingsfilter. Al gauw ontdekte ik het programma VituixCAD en dat was een enorme stap voorwaarts. De door de fabrikant aangeleverde grafieken van het frequentieverloop en het impedantieverloop inlezen en gaan met die banaan.

Desondanks merkte ik al gauw dat ook dit niet zaligmakend is. In VituixCAD zag het er allemaal prachtig uit, maar het uiteindelijke resultaat pakte meestal anders uit. Op zich niet vreemd natuurlijk, want ik werkte met metingen die door fabrikanten onder omstandigheden waren gedaan die niet vergelijkbaar zijn met mijn luisterruimte.

Wederom stond ik voor hetzelfde probleem als vroeger. Blijf ik maar wat aanklooien in de hoop dat het goed klinkt, of ga ik het fundamenteel anders aanpakken? Ik koos voor het laatste en besloot daarom een meetmicrofoon te kopen. Dit veranderde mijn aanpak volledig en dat werd de methode die voor mij het beste werkt.

En wat is die methode dan?

Als eerste stel ik mij de vraag wat ik wil en wat ik verwacht. Daarna kijk ik met welke luidsprekers en type behuizing ik dat in theorie zo dicht mogelijk kan benaderen. Vervolgens ontwerp ik een scheidingsfilter. Afhankelijk van de luidsprekers bepaal ik welk type scheidingsfilter het gaat worden en kijk dan of het in theorie mogelijk is om een mooi frequentieverloop te krijgen. Hierbij hou ik wel in het achterhoofd dat de akoestiek van de luisterruimte hier fors afbreuk aan zal doen, dus ik maak mij niet meteen druk om afwijkingen van een paar decibel. Daarna ontwerp ontwerp ik een behuizing.

De panelen voor de behuizing laat ik door een bouwmarkt zagen, meestal uit 18 mm MDF. Ik zou het natuurlijk ook zelf kunnen doen, maar zij kunnen net zo nauwkeurig zagen als ik en voor de prijs hoef ik het niet te laten. Bovendien bespaart het mij een hoop stof en een zaagbank waarvoor ik sowieso niet de ruimte heb.

Nadat de panelen zijn gezaagd, boor ik de benodigde gaten. De grote gaten maak ik met een decoupeerzaag. Ik zou ze ook kunnen frezen, maar ik monteer de luidsprekers toch nooit verzonken. Zeker, verzonken monteren ziet er mooier uit en het zal met betrekking tot diffractie beter zijn, maar naar mijn mening valt dat in het niet met de invloed van de luisterruimte op de klank. Hetzelfde geldt voor het afschuinen van randen, dus ook dat laat ik meestal achterwege.

Zodra de behuizing in elkaar zit, stop ik er dempmateriaal in. Voor de woofer gebruik ik steenwolmatten, beter bekend als “Rockwool”, omdat ik gemerkt heb dat dit voor de demping van lage frequenties meestal beter werkt dan het veel duurdere polyfill. Bovendien blijven steenwolmatten beter op hun plek zitten. Voor de demping van eventuele andere luidsprekers gebruik ik wel polyfill.

Daarna bestel ik de luidsprekers, monteer ze en zet de behuizingen op hun definitieve plek. Of dat akoestisch gezien de meest ideale plek is, vind ik minder relevant, want per slot van rekening speelt het praktische aspect ook een grote rol. Misschien dat een luidsprekersysteem het best presteert op een bepaalde plek, maar dat je daarvoor je hele inrichting van de luisterruimte moet aanpassen. Persoonlijk kies ik er daarom liever voor om het luidsprekersysteem zoveel mogelijk aan te passen op de akoestiek.

Vervolgens meet ik iedere luidspreker afzonderlijk vanaf mijn favoriete luisterplek. Daar moet het geluid per slot van rekening optimaal zijn en vind ik de klank op andere plekken daarom minder belangrijk. Het grote voordeel van deze methode is dat er rekening kan worden gehouden met de akoestiek van de luisterruimte en luisterpositie zodat dit meegenomen kan worden in het ontwerp van de definitieve scheidingsfilter.

Daarna zet ik deze metingen van het frequentieverloop in VituixCAD. Voor het impedantieverloop maak ik gebruik van de gegevens van de fabrikant. Ik zou deze metingen natuurlijk ook zelf kunnen doen, maar vooralsnog zie ik daar de noodzaak niet van in. Bovendien moet ik eerlijkheidshalve ook bekennen dat dit deels gemakzucht is.

Zodra ik deze gegevens in VituixCAD heb staan, ontwerp ik een nieuwe theoretische scheidingsfilter. Wetende dat er naar alle waarschijnlijk achteraf toch nog aanpassingen moeten plaatsvinden, koop ik vervolgens de goedkoopste filtercomponenten en kan zodoende veel geld besparen. Nadat de scheidingsfilter is aangesloten, doe ik nieuwe metingen en kijk of er vreemde onregelmatigheden in zitten. Is dat het geval, dan probeer ik die te verhelpen. In de meeste gevallen volstaat een aanpassing in de scheidingsfilter.

Dan volgen lange luistersessies van diverse soorten muziek en spraak op laag en hoog volume. Is alles naar tevredenheid, dan haal ik alles uit de behuizing en begin aan de afwerking. Omdat ik bijna nooit iets verstek laat zagen en alles lijm en schroef, betekent dit veel plamuren en schuren. Vroeger kon ik daar dagen mee bezig zijn, maar dat heb ik me afgeleerd. Ook het verven doe ik gewoon met een roller want ik krijg het toch nooit perfect. En waarom zou ik dat willen? Ik verkoop ze toch niet en uiteindelijk gaat het wat mij betreft om de klank. Bovendien vind ik het ook wel iets hebben als iets er niet geweldig uitziet waardoor de verwachtingen laag zijn terwijl de werkelijkheid juist het tegendeel is.

Dus, dit is mijn aanpak en filosofie. Ik zal niet zeggen dat het de beste aanpak of filosofie is en dat je het zo zou moeten doen, maar voor mij werkt het. Desalniettemin kan nooit kwaad om de aanpak en filosofie van anderen te kennen, want daar leren we alleen maar van. Het lijkt me daarom erg interessant om te weten hoe jij te werk gaat...

[dre]

De impedantie meten in de kast heeft toch wel mijn voorkeur....

[Pjotr]

Ja eens. Het filter bouw je pas a.d.h. van hoe de speakers uiteindelijk hun kunstjes gaan vertonen aan het publiek.

[jeroen_d]

Vervolgens meet ik iedere luidspreker afzonderlijk vanaf mijn favoriete luisterplek. Daar moet het geluid per slot van rekening optimaal zijn en vind ik de klank op andere plekken daarom minder belangrijk. Het grote voordeel van deze methode is dat er rekening kan worden gehouden met de akoestiek van de luisterruimte en luisterpositie zodat dit meegenomen kan worden in het ontwerp van de definitieve scheidingsfilter.

Op deze manier krijg je geen correcte fase informatie. Daardoor kun je geen filter ontwerpen waarmee de luidspreker een goed afstraalgedrag en maximaal kloppende optelling van de verschillende drivers krijgt.
Een goed afstraalgedrag is belangrijk voor de afbeelding, diepte, ruimtelijkheid.

Het aanpassen van de luidspreker op de akoestiek doe je liefst alleen door op gehoor te spelen met de niveau's van de verschillende drivers. Vaak zet je de tweeter wat zachter dan de theorie aangeeft. Je kan ook een lichte tilt inbouwen waarbij vanaf de lage frequenties naar de hoge toe het niveau geleidelijk afneemt. Bv 2 of 3 dB per decade. Dit doe je vooral bij luisterruimtes die weinig gedempt zijn.

Wellicht dat jouw filtermethode werkt voor jou, maar ik zou hem nooit aanraden. Ik sta een beetje bekend met mijn directe manier van aanspreken, het gebeurt echter met de beste bedoelingen.

Ik sluit me aan bij de opmerkingen over de filterimpedantie. Ook daar is het zaak om zowel de amplitude als de fase van te kennen. De fabrikant geeft alleen een amplitude curve op, van de driver op een open baffle, dat is niet genoeg om te kunnen bepalen wat het effect daarvan is op het filter en de driver in de kast.

[architect]

bij mij duurt het al heel lang dat ik ervaring opbouw - nu 47 en interesse al sinds pubertijd

- toen ik 22 jaar geleden voltijd ging werken, begonnen een ontwerp van Siegfried Linkwitz te bouwen, de Orion, open baffle
- de kast laten maken
- het electronisch filter zelf gesoldeerd
- LM3886 versterkers gesoldeerd met voeding
- de behuizingen voor het filter per kant en 4 L3886 versterkers per kant zelf ontworpen en gemaakt

- tweedehands een set drivers op de kop getikt van, Eton, en Audes. Toen op zoek gegaan, naar ontwerpen, daarvoor en met Eton 550-8 en ER4 2 speakers gebouwd volgens ontwerp

- 2 stuks basversterkers gebouwd type fEarful, 3weg naar ontwerp van, Greenboy met klasse D versterkers

- voor mijn vader van Eton tweeter en 8 inch woofer en 10 inch Audes woofer maakte ik grote zuilen, 2,5-weg - lakken en fineren

- fullrange speakers gebouwd van FR125S en een voor mijn broer iets met een kleine Tangband - mooie ervaring met de bovenfrees

- drumspeaker met grote coax 15 inch - filterervaring, meetervaring en kastbouwervaring

- een MFB project is gestrand, dat ligt nog in de kast

- 2 subwoofers gebouwd met JLAudio

- voor de kamerakoestiek 2 grote wandelementen gemaakt van 20cm diep om breedbandig de akoestiek te verbeteren

- mijn huidige open baffles zijn een doorontwikkeling van de Orions maar binnenkort vervang ik de Seas W22 Excel, het laatste overblijfsel daarvan
- de versterkers zijn nu 8 stuks klasse D
- het filter een OpenDRC met ook fasecorrectie
- de nieuwste baffle is helemaal 3D geprint met een Creality CR10S V2 Pro met diverse upgrades
- een raspberriy pi verzorgd de muziek die ik bedien met mijn mobiel

op de vraag hoe bouw jij luidsprekers?
op basis van ervaring door jarenlange interesse op meerdere vlakken
en het blijft een leuke hobby