3-weg dipool met UCD180 voor mid-hoog

[Martijn H]

Het zou ook een 1/4-golflengte resonantie kunnen zijn. 200 Hz is 40 cm, de lengte van van de U-frame onderin.

Montana, Bertor heeft het hier helemaal bij het rechte eind. De resonantie zit iets boven 200Hz en zit altijd lager dan dat je zou verwachten op basis van de afmetingen. Dit komt door de turbulenties aan het uiteinde van de U. Het trillen van de panelen heeft dus niet direct te maken met eigenresonanties van het materiaal maar wordt vooral veroorzaakt door de backwave. Bracing is dus wel verstandig, maar heft de resonantie van de backwave niet op. Dat moet gewoon gebeuren met dempingsmateriaal.

Natuurlijk kun je de frequentie hoger leggen door de U minder diep te maken. Echter, je gaat dan weer richting een zuivere dipool. Het is maar net wat je wilt en het levert veel ruimte tot experimenteren. Het is inmiddels wel al wetenschappelijk aangetoond dat een cardioid afstraalpatroon rond 100Hz erg gunstig is, de luidspreker wordt ongevoeliger voor plaatsing in de luisterruimte. Zolang die resonantie maar voldoende onderdrukt is, anders krijg je kleuring in het midlaag en dat klinkt op de lange duur irritant. Bovendien heb je bij een slecht onderdrukte resonantie bij 100Hz geen cardioid meer zoals te zien is in dat plaatje dat ik hierboven gaf.

Ah, bedankt voor de uitleg!

Je zou dus de diepte van je frame aan kunnen passen aan de crossover frequentie. Wil je als ik op 250Hz crossen dan is het misschien prettig om een iets minder diep U frame te gebruiken als Bertor. Heb ik het juist?

mvg,

Martijn

[jeroen_d]

Als je de resonantie goed onderdrukt kun je gewoon ook op 300Hz crossen met het frame zoals Bertor dat gebruikt. Als je de U ondiep maakt zit je weer met een afstraalgedrag in het laag dat veel meer op dipool lijkt dan op cardioid. Ik vind een U-frame meer kern en definitie geven aan het laag.

[bertor]

Als je de resonantie goed onderdrukt kun je gewoon ook op 300Hz crossen met het frame zoals Bertor dat gebruikt. Als je de U ondiep maakt zit je weer met een afstraalgedrag in het laag dat veel meer op dipool lijkt dan op cardioid. Ik vind een U-frame meer kern en definitie geven aan het laag.

Ik ben wel heel erg benieuwd wat er gaat gebeuren met die demping. Ik heb wel eens ergens gelezen dat je een u-frame bijna helemaal vol moet stoppen, maar in het midden een 'kanaal' moet overhouden. Maakt het verder nog uit wat je gebruikt, pritex of watten?

[jeroen_d]

Dik noppenschuim (Visaton 65mm) op de zijpanelen doet al heel veel. Ik kan me voorstellen dat in een rechthoekig U-frame meer demping nodig is. Dat kan dan denk ik het beste met BAF-matten waarin je gaten knipt om te zorgen dat er een kanaal open blijft.

[Soundexcel]

Hoe zit het met een H frame t.o.v. een U frame.
Bij een diepte van 40cm. Hoe plaatsings gevoeling zal dit zijn?

Ik zit met het volgende (om even mijn vraag verklaren).
ESL mid/hoog met strakke 8 afstraling.
In theorie zou een H-frame ideaal zijn omdat je hiermee een gelijk afstraal patroon kan krijgen. echter hiervoor moet hij gruwelijk diep zijn.

Probleem daarintegen is dat hij tot 250hz gebruik moet worden.
Een H-frame van 40cm diep tot 250hz inzetten lijkt me niet echt een goed plan.
De resonaties zijn volgens de simulaties van MJ-king ook veel erger dan bij een U frame.
Wat is dan uiteindelijk het voordeel van een H-frame

Verkeerde of goede gedachte?

[jeroen_d]

Hoe zit het met een H frame t.o.v. een U frame.
Bij een diepte van 40cm. Hoe plaatsings gevoeling zal dit zijn?

H-frame is meer plaatsingsgevoelig, een U-frame straalt naar achteren minder uit (mits de resonantie goed is onderdrukt).

Ik zit met het volgende (om even mijn vraag verklaren).
ESL mid/hoog met strakke 8 afstraling.
In theorie zou een H-frame ideaal zijn omdat je hiermee een gelijk afstraal patroon kan krijgen. echter hiervoor moet hij gruwelijk diep zijn.

In het laag is een gelijk afstraalpatroon niet per definitie gunstiger. Je zit sowieso al met een andere powerresponse omdat de midhoog in een 4pi ruimte straalt en het laag in een 2pi ruimte. John Kreskovsky geeft een heel goede uitleg wat er gebeurt, zie http://www.musicanddesign.com/PowerMatching.html . ESL mid/hoog geeft niet per definitie strakke 8 afstraling, veel panelen geven sterke interferentie, zoiets als onderstaand plaatje midden rechts. Het zou kunnen dat in jouw paneel daarvoor bijzondere maatregelen zijn genomen om dit te voorkomen. Maar veel panelen hebben dit niet afdoende onder controle, het plaatje geeft meteen de verklaring voor de gevoeligheid voor plaatsing en beperkte sweet spot.

Probleem daarintegen is dat hij tot 250hz gebruik moet worden.
Een H-frame van 40cm diep tot 250hz inzetten lijkt me niet echt een goed plan.
De resonaties zijn volgens de simulaties van MJ-king ook veel erger dan bij een U frame.
Wat is dan uiteindelijk het voordeel van een H-frame

Verkeerde of goede gedachte?

De resonanties zijn niet sterker bij een H-frame, indien afmetingen en vorm gelijk zijn. Het is wel zo dat je zowel voor als achter deze resonantie hebt. Dat is handig als je hem met een notch onderdrukt, dan heb je zowel voor als achter geen resonantie meer. Bij een U-frame lijkt hij alleen minder omdat de frontwave geen resonantie kent. Als je bij een U-frame de gecombineerde respons resonantie afvlakt met een notchfilter, dan zit in de front wave een dip en in de backwave nog steeds een bult. Daarom moet hij bij een U-frame het liefst eerst met demping worden onderdrukt voordat je er met een filter wat aan probeert te doen.

[Soundexcel]

Dat is geheel duidelijk.

Inderdaad allemaal logische verklaringen.
Maar wat is dan het voordeel van een H-frame.

De hogere output?

[bertor]

Vandaag nog wat metingen gedaan met demping van het u-frame. Het is erg lastig meten, mogelijk last van paneelresonanties. Ook de kamer heeft invloed, om die resonanties in beeld te brengen heb je een lang tijdvenster nodig, ik heb 200 ms gebruikt.

De demping is van dat noppenschuim van de bouwmarkt (geen pritex nee ), had ik nog liggen. Aan beide zijden van de brace een opgerold stuk van 50x50 cm en nog een klein rolletje extra onderin.

De metingen heb ik gedaan op circa 20 cm hoogte, aan de achterzijde aan het uiteinde van het U-frame. Er zijn enkele verschillen waar te nemen. Onder de 100 Hz is de respons ca 1 dB lager. De resonantie op 200 Hz is iets gedempt. Ook met BAF watten geexperimenteerd, maar dit haalde weinig uit. Schuim met een hoge dichtheid werkt blijkbaar toch beter.

Dit moet beter kunnen lijkt me. Misschien dat ik te dichtbij meet, maar verder weg levert veel problemen op met de kamer. Jeroen, heb jij een zuivere cardioide afstraling kunnen meten?

[jeroen_d]

@soundexcel: H-frame geeft bij dezelfde diepte juist bijna 2x zo weinig bas. Het voornaamste voordeel vind ik dat je de resonantie aan beide zijde tegelijk kunt controleren door een actief notch filter.

@Bertor: dat is zeer moeilijk te meten, vooral met zo'n driehoekig frame. Bedenk wel dat je de zijpanelen netjes moet bedekken, rolletjes noppenschuim is niet de juiste manier. Met wat dubbelzijdig tape kom je een heel eind. Ik geloof verder niet dat er kwaliteitsverschil is in noppenschuim qua demping, hooguit qua duurzaamheid. De dikte bepaalt veel. bouwmarkt is 2,5cm, pritex is 4cm, Visaton is 6,5cm.

[Martijn H]

@soundexcel: H-frame geeft bij dezelfde diepte juist bijna 2x zo weinig bas. Het voornaamste voordeel vind ik dat je de resonantie aan beide zijde tegelijk kunt controleren door een actief notch filter.

@Bertor: dat is zeer moeilijk te meten, vooral met zo'n driehoekig frame. Bedenk wel dat je de zijpanelen netjes moet bedekken, rolletjes noppenschuim is niet de juiste manier. Met wat dubbelzijdig tape kom je een heel eind. Ik geloof verder niet dat er kwaliteitsverschil is in noppenschuim qua demping, hooguit qua duurzaamheid. De dikte bepaalt veel. bouwmarkt is 2,5cm, pritex is 4cm, Visaton is 6,5cm.

Toevallig heb ik eens wat vergelijkende metingen gedaan met verschillende kwaliteiten noppenschuim. De duurdere, dichtere en dus fijnere, zachtere varianten bleken altijd minder te reflecteren.. Dit effect is vooral in het midden en hoog terug te zien als een gladder verloop van de frequentie respons. Voor het laag weet ik niet meer zeker of er verschil was. Golflengtes zijn dan vaak te lang denk ik.

[jeroen_d]

Dan is het ook nog zo dat als je de dikte in aanmerking neemt de bouwmarkt niet echt goedkoper is. Zeker als je het Visaton spul neemt heb je voor 2x zoveel geld meer dan 2x zo dik schuim. Je weet dan ook dat het duurzaam is en je hoeft je niet af te vragen of het goed werkt.

[bertor]

Dan is het ook nog zo dat als je de dikte in aanmerking neemt de bouwmarkt niet echt goedkoper is. Zeker als je het Visaton spul neemt heb je voor 2x zoveel geld meer dan 2x zo dik schuim. Je weet dan ook dat het duurzaam is en je hoeft je niet af te vragen of het goed werkt.

Helaas had ik niet veel van dat spul mee liggen. Maar dat Visaton is dan net iets goedkoper inderdaad, zal wat moeten bestellen. Ze verkopen bij de bouwmarkt ook van die platen met van die vlokken, voor geluidsisolatie met 'zwevende' wanden. Als dat spul niet al te duur is zal ik daar eens mee experimenteren.

Maar het volledig bedekken van de zijwanden is dus het belangrijkste? Wat is de gedachte daar achter?

[bertor]

Natuurlijk kun je de frequentie hoger leggen door de U minder diep te maken. Echter, je gaat dan weer richting een zuivere dipool. Het is maar net wat je wilt en het levert veel ruimte tot experimenteren. Het is inmiddels wel al wetenschappelijk aangetoond dat een cardioid afstraalpatroon rond 100Hz erg gunstig is, de luidspreker wordt ongevoeliger voor plaatsing in de luisterruimte. Zolang die resonantie maar voldoende onderdrukt is, anders krijg je kleuring in het midlaag en dat klinkt op de lange duur irritant. Bovendien heb je bij een slecht onderdrukte resonantie bij 100Hz geen cardioid meer zoals te zien is in dat plaatje dat ik hierboven gaf.

Ik vroeg me af waarom dat zo is. Heeft dat te maken met de reflectie op de achterwand?

Stel dat je een dipool op 1.5 meter van de achterwand plaatst, met de baffle evenwijdig aan de achterwand. Dan krijg je, op de luisteras, destructieve interferentie bij een heel golflengteverschil (halve golflengte en omgekeerde polariteit van de achterzijde van de dipool), dus een golflengte van 3 meter ofwel 114 Hz. Daar zou dan een 'gat' moeten zitten in de 'steady state' respons. Het inschakelverschijnsel, eerste 4 ms, geeft wel een juiste respons, de backwave heeft nog geen interferentie gehad met de frontwave.

[jeroen_d]

Dan is het ook nog zo dat als je de dikte in aanmerking neemt de bouwmarkt niet echt goedkoper is. Zeker als je het Visaton spul neemt heb je voor 2x zoveel geld meer dan 2x zo dik schuim. Je weet dan ook dat het duurzaam is en je hoeft je niet af te vragen of het goed werkt.

Helaas had ik niet veel van dat spul mee liggen. Maar dat Visaton is dan net iets goedkoper inderdaad, zal wat moeten bestellen. Ze verkopen bij de bouwmarkt ook van die platen met van die vlokken, voor geluidsisolatie met 'zwevende' wanden. Als dat spul niet al te duur is zal ik daar eens mee experimenteren.

Maar het volledig bedekken van de zijwanden is dus het belangrijkste? Wat is de gedachte daar achter?

Dat de wanden die de kwartgolflengte resonantie veroorzaken vrij veel verlies gaan geven. Als het dan nog niet genoeg is, zou je het hele oppervlak van het einde van de U moeten voorzien van dempingmateriaal, dempen dus daar waar de luchtsnelheid het hoogst is.

Bij een zuiver U-frame geeft Kreskovsky aan hoe je het beste kunt dempen, zie zijn website musicanddesign. Met de driehoekige zijwanden zit je op een hybride van I-frame en U-frame, dat maakt het er niet gemakkelijker op. Gehoormatig werkte het bedekken van de zijwanden in ieder geval erg goed bij mij.

[jeroen_d]

Natuurlijk kun je de frequentie hoger leggen door de U minder diep te maken. Echter, je gaat dan weer richting een zuivere dipool. Het is maar net wat je wilt en het levert veel ruimte tot experimenteren. Het is inmiddels wel al wetenschappelijk aangetoond dat een cardioid afstraalpatroon rond 100Hz erg gunstig is, de luidspreker wordt ongevoeliger voor plaatsing in de luisterruimte. Zolang die resonantie maar voldoende onderdrukt is, anders krijg je kleuring in het midlaag en dat klinkt op de lange duur irritant. Bovendien heb je bij een slecht onderdrukte resonantie bij 100Hz geen cardioid meer zoals te zien is in dat plaatje dat ik hierboven gaf.

Ik vroeg me af waarom dat zo is. Heeft dat te maken met de reflectie op de achterwand?

Stel dat je een dipool op 1.5 meter van de achterwand plaatst, met de baffle evenwijdig aan de achterwand. Dan krijg je, op de luisteras, destructieve interferentie bij een heel golflengteverschil (halve golflengte en omgekeerde polariteit van de achterzijde van de dipool), dus een golflengte van 3 meter ofwel 114 Hz. Daar zou dan een 'gat' moeten zitten in de 'steady state' respons. Het inschakelverschijnsel, eerste 4 ms, geeft wel een juiste respons, de backwave heeft nog geen interferentie gehad met de frontwave.

Ja, ik denk dat het inderdaad daardoor komt dat een U-frame beter klinkt. In het laag zal die reflectie tegen de wand leiden tot discrete resonanties (staande golven) in je luisteruimte in de richting waarin je luistert (wand voor en achter je). Het zijn er dan minder dan bij een monopool, maar degenen die er zijn kunnen ook nogal stevig aanwezig zijn. Dan helpt het natuurlijk dat je met een cardioid staande golven niet rechtstreeks aanspreekt tegen de wand achter de luidspreker.

Daarnaast heb je dan nog het feit natuurlijk dat de woofers minder hard hoeven te werken voor voldoende bas als je diepte aan de behuizing geeft.

[bertor]

Ik kwam nog een link naar een artikel over cardioid woofers tegen op diyaudio.

'THE BENEFICIAL COUPLING OF CARDIOID LOW FREQUENCY SOURCES TO THE ACOUSTICS OF SMALL ROOMS'

http://www.wvier.de/texte/Beneficial%20 ... upling.pdf

De conclusies uit dit artikel:
The conclusions of this study are summarised in the following.
1) A cardioid low-frequency source unifies the physical properties of monopole and dipole.
The front-to-back level ratio can be used as a measure for the level balance between two
generic sources (monopole and dipole).
2) A cardioid’s reduced rear radiation makes it insensitive to rear boundaries. A front-to-rear
level ratio of 10dB is sufficient to secure this advantageous property.
3) A cardioid excites room modes in pressure-nodes as well as velocity-nodes. Therefore its
coupling to room modes is far less position dependent than that of a monopole or a dipole.
Experiments prove that the cardioid maintains nearly the same mode excitation pattern
even when placed in contrary positions (corner vs. centre). Turning the cardioid can help to
adjust for an even mode excitation pattern.
4) Utilising a flow-resistance terminated enclosure enables a commercially viable design of a
low-frequency cardioid. Front-to-back level ratios between 10dB and 20dB are feasible.

Hier zijn nog meer artikelen te vinden:
http://www.wvier.de/download.htm

[jeroen_d]

Mooie link! Misschien moet ik het idee van jag in heroverweging nemen:
viewtopic.php?t=4457&start=0&postdays=0 ... highlight=

In ieder geval ga ik eens wat uitgebreidere U-frame experimenten zelf doen voordat ik een nieuw open baffle project begin.

[bertor]

Is de SLS-315 nog een beetje goed te gebruiken in een gesloten kist, of is de conus niet stijf genoeg? Ik heb al wat zitten spelen met WinISD en boxsim, tussen de 50 en 100 L moet wel lukken.

Ik denk dat ik het mid-hoog maar op een aparte plank ga doen. Dan is er maximale vrijheid om te experimenteren met het laag.

[jeroen_d]

Ja, het is niet ideaal denk ik. Omdat uit het artikel blijkt dat je geen extreem hoge eisen aan het cardioid hoeft te stellen (backwave 10dB minder is genoeg) denk ik he toch eerst met een gewoon U-frame te proberen.

[bertor]

Heb weer eens tijd gevonden om verder te klussen. Een oude boekenplank genomen: 30 cm breed, 18 mm dik en afgezaagd tot 105 cm. Met de bovenfrees heb ik een uitsparing voor de AL130 gemaakt op 80 cm hoogte.

Een meting gedaan op 50 cm, tijdvenster 8 ms. Er was een sterk slingergedrag te zien tussen 400 en 3000 Hz (paarse lijn). Ik had het vermoeden dat dit een interfererende reflectie van de vloer was. Om dit vermoeden te bevestigen heb ik een simulatie met Edge gedaan (blauwe lijn): een 210 cm lange baffle met 2 drivers, de microfoon 50 cm voor de bovenste driver. De overeenkomst is nagenoeg perfect!

Vervolgens heb ik een meting gedaan met noppenschuim op de vloer om deze reflectie te dempen. Dit doet veel goed (groene lijn, niveau wat aangepast voor de duidelijkheid).

[jeroen_d]

Respect voor je analytisch vermogen bertor!!!

[bertor]

Ik ben heel benieuwd wat het effect op 2 meter is, zal dat zsm doormeten. Edge voorspelt nogal erge dingen met zo'n reflectie op de vloer

[Martijn H]

Bertor,

Ik snap het nog niet helemaal.

Als je alleen de eerste 8ms neemt dan heeft de bodem geen invloed op de meting toch? 8ms=0,42meter.(343/800)

Als je dan al de reflectie van de bodem neemt moet je ook de reflectie van de muren en het plafond meenemen. Het blijft wel een erg grove simulatie van de werkelijkheid op die manier..

mvg,

Martijn

[bertor]

Martijn,

8 ms komt overeen met 2.74 meter, je moet de geluidssnelheid vermenigvuldigen met de windowtijd:

l = c*t_window

Hieronder is een ontzettend mooie paint-tekening te zien van de situatie, ik denk dat de symbolen voor zich spreken

De groene lijn is de afstand tot de microfoon, laten we die l1 noemen. Deze is 0.5 m. De rode lijn is de afstand tot de reflectie in de vloer, l2. Met pythagoras l2 = sqrt(0.5^2+1.6^2) berekenen we hiervoor een afstand van 1.67 m.

Het directe geluid bereikt na t1 = 0.5/343 = 1.45 ms de microfoon, de reflectie na t2 = 4.87 ms. Het tijdsverschil tussen deze twee is 3.42 ms is het tijdvenster waarbij de reflectie de microfoon nog niet heeft bereikt. Als je het vloereffect dus niet wilt meenemen moet je tijdvenster dus kleiner zijn.

Een zelfde analyse kan ik maken voor mijn plafond, dat 2.6 meter hoog is. De afstand tot aan het plafond is dan 1.8 m. Ik kom dan op een tijdverschil van 9.1 ms. Dus ik heb net geen last van het plafond in mijn meting. De muren heb ik gepoogd op afstand te houden, dat is even schuiven met de meubels in een kamer van 4x5 meter

Hopelijk is het een beetje duidelijk? Vragen en opmerkingen welkom, dat houdt ons allemaal scherp

[Martijn H]

Ah, ik dacht al dat ik het verkeerd in mijn hoofd had!

Je hebt er dus goed over nagedacht!

Ben je al tot bepaalde conclusies gekomen die je wil meenemen in je ontwerp?

mvg,

Martijn