Wat voor unit is dit en wat kan ik ermee?

[markbakk]

@Bert,

Jawel, die meting had je wel al gedaan.

@Jeroen,

Ik vraag me serieus af of een letterlijke nearfieldmeting je inzicht geeft in de amplitude van het membraan als functie van frequentie, horizontale en verticale positie. Misschien dat je op een paar millimeter afstand gemeten middels het faseverloop wat kan zeggen, maar van 1 tot 3k zal dat m.i. toch snel te grofmazig worden.

[Pjotr]

Alleen is uit het plotje niet op te maken waar het gemeten is langs het membraan.

Heb ook niet het idee dat het wat toe gaat voegen. I.i.g. niet wat betreft vermeende membraan resonanties. Op de eigen resonantie van het membraan op 1 kHz na, is in het CSD plotje van Philip niets te vinden w.d.b.

[jeroen_d]

Dat zal echt wel verschil maken, vooral als er slechts een stukje in het midden zou bewegen bij 3kHz en je op ca 6cm daarboven aan de bovenkant van de tweeter zit te meten. Ik zie dat bert inderdaad zoiets heeft gedaan, metingen gevonden op pagina 3, hoewel hij niets zegt over exacte posities en of het inderdaad op een paar millimeter gemeten was. De metingen op pagina 3 laten niets zien in ieder geval. Tot nu toe geloof ik ook niet in de mythe van het vervelende opbreken. Het is sowieso niet zo boeiend wat je op een laser kan zien, althans niet als je gewoon een gebruiker bent en niet iemand die deze tweeter ontwikkelt. Als je de metingen van bert bekijkt, die in het verre veld, weet je voldoende van wat de tweeter doet en kan je al dan niet besluiten of hij voor jouw toepassing geschikt is.

Als ik hem zelf zou toepassen, dan zou ik hem inzetten boven 3kHz. Hij is namelijk moeilijk onder 3kHz in te zetten samen met een middentoner. Bij crossen beneden 3kHz straalt deze tweeter vrijwel volledig rond en gaat daarboven sterk bundelen. Dat geeft in combinatie met een bundelende middentoner een teveel aan energie rond 3kHz. Of dat nu door een resonantie of niet komt, het feit is er dat de afstraling nogal abrupt wijzigt. Dat is op te lossen door deze tweeter te gebruiken in het gebied waarin hij bundelt en het rondstralende gebied beneden 3kHz te mijden.

[Pjotr]

Snap ik niet helemaal Jeroen. Het horizontale directivity plotje laat niet echt iets verontrustends zien. Gaat van vrijwel rondstralend bij 1 kHz geleidelijk over naar sterk bundelend boven de 10 kHz. Hij is juist bedoeld om laag te crossen begrijp ik.

[jeroen_d]

Ik heb het over de verticale, dat telt natuurlijk net zo hard mee. Horizontaal gaat het inderdaad mooi, zoals je zou kunnen verwachten, zodat je mooie imaging en ruimtelijkheid mag verwachten bij een symmetrische opstelling van de speakers. Het mooiste zou dan natuurlijk zijn om aan te sluiten op een lijntje dat de middentonen weergeeft. Zo zou je overal horizontaal mooi kunnen rondstralen en verticaal de bundeling over een veel breder gebied doen en er een complete lijnbron van maken voor een breed frequentiegebied. Maar het alternatief is dus om te combineren met een standaard middentoner en dan niet te laag crossen. Dan zal je dat schrille in de klank niet hebben, waar tom het over had.

[Pjotr]

Ok, daarmee heb je zeker een punt. Ben bang dat het verticaal toch dweilen met de kraan open blijft gezien het grillige verloop boven de 3 KHz.

Misschien dat je iets kunt door hem 10 - 15 cm naar achteren te zetten en boven en onder 2 sterk dempende baffles aan te brengen onder 30 - 45 graden om het teveel aan verticale energie weg te werken?

[jeroen_d]

Het verloop is verticaal wel grillig, maar pas onder grotere hoeken en de energie valt dan sterk weg zodat hij niet zoveel bijdrage meer heeft. Ik denk dat dat dus niet zo erg is. Onder kleine hoeken is het mooi, daarbuiten valt het sterk weg. Daarmee kun je rekening houden en een uitstekend klinkende speaker ontwerpen.

[arjank]

Daarmee kun je rekening houden en een uitstekend klinkende speaker ontwerpen.

Dit had ik al eerder heb aangehaald in dit draadje.....
Als je de valkuilen van dit soort drivers kent en de driver op de juiste wijze inzet dan kun je hier zeer goede luidsprekers mee bouwen.
Die tweeweg met (langwerpige)magnetostaat die ik destijds gemaakt had klonk geweldig op 1.5-3mtr afstand, stemmen werder zeer realistisch "geprojecteerd" (ik weet even geen ander woord) en hadden heel veel detail. Daarna heb ik de VIDA's gebouwd met de VifaXt19 ringradiator tweeter (de mid woofer bleef de Dayton RS150). Dit ontwerp heeft zeer zeker niet die projectie, wat deze wel heeft is een zeer uniforme energie verdeling in de ruimte en is zeer vergevingsgezind kwa luisterpositie. Wil je die strakke "holografische projectie" dan gaat dat naar mijn mening beter met 'zo'n magnetostaat dan met een zeer goed rondstralende tweeter. Mensen die dit wel eens gehoord hebben weten wat ik bedoel. De enige manier (in mijn beleving/ervaring) om beide werelden te combineren is een gecontroleerd afstraalgedrag te bewerkstelligen met bijvoorbeeld een Tractrix hoorn voor het mid/hoog en een grote mid/laag unit. Daarom wil ik nog steeds een keer mijn grote Philips project starten http://forum.zelfbouwaudio.nl/viewtopic.php?f=3&t=9557
mijn 2 cent

[ds23man]

Als ik hem zelf zou toepassen, dan zou ik hem inzetten boven 3kHz. Hij is namelijk moeilijk onder 3kHz in te zetten samen met een middentoner. Bij crossen beneden 3kHz straalt deze tweeter vrijwel volledig rond en gaat daarboven sterk bundelen. Dat geeft in combinatie met een bundelende middentoner een teveel aan energie rond 3kHz. Of dat nu door een resonantie of niet komt, het feit is er dat de afstraling nogal abrupt wijzigt. Dat is op te lossen door deze tweeter te gebruiken in het gebied waarin hij bundelt en het rondstralende gebied beneden 3kHz te mijden.

Daarom zat de woofer in de bluebox dan ook naast de tweeter!

GRG

[HFdude]

Ik heb nog 2 van bijgaande loodzware (ik denk) breedband units liggen. En is het makkelijk voor een beginnende zelfbouwer er zelf iets moois mee te doen?

Loodzwaar zeg je? Dan zou ik ze een paar ouwe lullen naar hun hoofd flikkeren in een poging om je vraag weer onder de aandacht te krijgen

Tja, ik heb de hoop al opgegeven...

[jeroen_d]

Welke hoop heb je opgegeven? Is bijvoorbeeld mijn antwoord dat je er een uitstekend klinkende speaker mee kan bouwen, mits je aan bepaalde zaken aandacht geeft, nog niet on-topic genoeg? Verwacht je een kant-en-klaar ontwerp? Graag verduidelijking.

Wat voor unit dan ook, met geen enkele unit bouw je zomaar een geweldige speaker zonder voldoende kennis en ervaring. Voor de pure beginner is slechts het nabouwen van een bestaand ontwerp weggelegd. Dit zal met deze mooie units niet anders zijn.

[markbakk]

ik heb de hoop al opgegeven...

Joh, niet wanhopen! Ze zitten al in een kastje met basluidsprekers, gewoon verkopen die hap.

[Tom Magchielse]

Er is intussen flink getheoretiseerd door diverse leden.
Laat ik ook eens mee doen.
De geluiddruk die je dicht bij het membraan meet, is flink frequentie-afhankelijk. Dat komt doordat de weglengte vanaf de rand tot een punt op ongeveer 1 cm voor het midden van het membraan zo'n 6 cm bedraagt, dus ettelijke golflengtes bij hoge audiofrequenties. Dat laat zich eenvoudig uitrekenen door de bijdragen in een "meet"-punt vóór de ribbon over het hele membraan te integreren. Om te beginnen nemen we een constante membraansnelheid aan over het hele oppervlak. Je ziet dan, dat de frequentiekarakteristiek het gunstigst is voor een "meet"-punt midden voor het membraan (bandbreedte ca 2 kHz), en wat slechter wordt (lager niveau en lagere bandbreedte) voor een meetpunt bij de uiteinden. (Binnenkort in dit theater). In alle gevallen is de karakteristiek sterk dalend. Dat zie ik niet terug in de close-up metingen die in dit draadje al zijn gepubliceerd. Zoals ik al zei, zijn dergelijke metingen niet goed uitvoerbaar, omdat de meting geen "puntmeting" is. Wordt vervolgd.
Tom

[jeroen_d]

Daar heb je een heel goed punt. Ik neem mijn opmerkingen dat het eenvoudig met een microfoon te meten zou zijn terug. markbakk en pjotr gaven het ook al aan, maar jouw extra argumentatie doet me mijn vergissing inzien.

[Philip]

Het meten met de mikrofoon dicht op het membraan levert natuurlijk weinig op. Als het membraan bij 3.5 kHz voornamelijk in de middelste 3 cm beweegt, zoals men ons bij Philips ooit liet zien, hoeveel daling van de geluiddruk verwacht je dan op 2 cm voor het membraan te meten als de microfoon zich in de lengterichting langs het membraan beweegt?

Ik heb op 12mm vanaf het folie gemeten:
Resultaat bij 4000Hz: 4.5cm off centre -4.5dB t.o.v. on centre. Theoretisch is dat -5dB.
Indien slechts een gedeelte van 3cm zou trillen zou het verschil theoretisch 12dB zijn t.o.v. on centre.

Wordt er hier nog gelezen?
De, volgens velen hier onmogelijke, meting komt dus prima overeen met de theorie.
Maar, hulde aan Tom omdat hij dit nog eens dunnetjes over gaat doen.
Ben erg benieuwd.

[jeroen_d]

Hij is niet onmogelijk, maar je mag onnauwkeurigheid verwachten. Afhankelijk van de golflengte natuurlijk en de grootte van de microfoon. Het gaat voor wat jij schrijft om een meting bij 4kHz, daar is de golflengte nog lekker groot tov de microfoon als het goed is. Kun je aangeven hoe je de 5 en 12 dB hebt uitgerekend? Niet om je te controleren, puur omdat ik graag wil weten hoe je die integraal voor de berekening hebt opgesteld.

Op hogere frequenties gaat toch zeker spelen wat tom opmerkt en hij refereert daarbij aan de andere metingen die hij gezien heeft, niet die jij in je eigen citaat beschrijft.

En ach ja, we hebben het vast wel gelezen, maar we vergeten ook wel eens wat. Geldt in ieder geval voor mij.

[markbakk]

Kun je aangeven hoe je de 5 en 12 dB hebt uitgerekend? Niet om je te controleren, puur omdat ik graag wil weten hoe je die integraal voor de berekening hebt opgesteld.

Mag ik even erop wijzen dat een en ander niet zo zwart-wit is? Het membraan staat bij 3 (of 4) kHz vast niet helemaal stil aan de uiteinden. Dus als je al wilt integreren, zul je het amplitudegedrag over de gehele hoogte moeten weten (en veronderstellen dat er over die hoogte in de breedte gezien niets geks gebeurt). Stel dat de output aan de uiteinden per puntbron 10 keer zo laag zou zijn, dan zit je met een nearfieldmeting op 12 mm toch op een hele andere sommering dan wanneer de output 0 zou zijn. Far-field is het echter een heel ander verhaal.

Toch?

[jeroen_d]

Zeker!

[Philip]

Kun je aangeven hoe je de 5 en 12 dB hebt uitgerekend? Niet om je te controleren, puur omdat ik graag wil weten hoe je die integraal voor de berekening hebt opgesteld.

Krijg je van mij, maar ik wacht eerst even m'n beurt af.
Het woord is nu aan Tom.

[Tom Magchielse]

Zoals beloofd heb ik geprobeerd de geluiddruk te berekenen, zowel vlak vóór het membraan, als op 1 m afstand. De geluiddruk op 2 cm voor het membraan is uitgerekend voor 2 punten, nl. bij het midden en bij 15 mm van één uiteinde. Voor de membraansnelheid zijn 3 verschillende profielen onderzocht, uniform, met een piek in het midden, en met twee pieken bij de uiteinden. De resultaten van de berekening zijn hierbij afgebeeld.

univ.gif (5.13 KiB) 101 keer bekeken

piekv.gif (5.51 KiB) 101 keer bekeken

dubpiekv.gif (5.68 KiB) 101 keer bekeken

Er was uitgegaan van een 2e-orde highpass responsie met een fs van 1 kHz en een Q van ongeveer 0.8. Dit zijn dus eigenlijk de "nearfield"karakteristieken. Lijken ze op wat iemand ook gemeten heeft? Als je gaat meten met een microfoon die zelf ongeveer 10 mm groot is, en het veld dus "middelt", zul je hooguitiets krijgen dat op deze curves lijkt, maar of je het onderscheid tussen de drie snelheidsprofielen kunt zien?
Nu op naar het "verre veld"
Tom

[Tom Magchielse]

Op precies dezelfde wijze kan ook de druk in het verre veld berekend worden. We gaan uit van een afstand van 1 m , op 0 en 30 graden, en berekenen de karakteristieken, weer met de aangegeven snelheidprofielen.

Het is nu hopelijk duidelijk, dat je met verre-veld metingen niet gemakkelijk iets te weten komt over het membraangedrag. Onder 0 graden is er zelfs helemaal geen verschil tussen de profielen, en onder 30 graden zie je kleine verschillen.
Waarom overigens deze profielen? Omdat dat de snelheidsverdelingen waren die men op het natlab had opgespoord. Te weten: 1 piek bij 3 kHz, een dubbele piek rond 7 kHz, en min of meer uniform bij de overige frequenties.
Hoe nu verder? Ik houd me aanbevolen voor commentaar.
groeten,
Tom

[jeroen_d]

Wat mij opvalt Tom, is dat het allemaal niet zoveel uitmaakt zoals je zelf al aangeeft. Je kunt geen schril klinkende speaker hieruit opmaken als je dat wilt relateren aan het afstraalgedrag. Het wordt pas een probleem als die pieken samengaan met een vervelend in- en uitslingergedrag in de tijd. Als dat ook niet aanwezig is (niet op te maken uit jouw grafieken), waarom is dan deze hele discussie gestart? De tweeter zal gewoon uitstekend klinken, het afstraalgedrag is niet abnormaal en met een goed afgestemd filter zal het ook in samenwerking met een midwoofer heel goed klinken. Waar gaat dit dus allemaal over?

[markbakk]

En nou is de lol natuurlijk dat (als ik Tom goed begrijp) er sprake is van een membraan dat bij circa 3kHz alleen/vooral in het midden beweegt en bij 7(?)kHz alleen/vooral aan de uiteinden. Dus de werkelijke response wordt een leuke soep van alledrie de grafieken. Met mijn (niet adequate) gevoel voor mechanica zou ik nu denken dat we alleen verder komen met een eindige-elementenmodel...
Toch weer dank voor alle inzicht!

[Tom Magchielse]

Voor meer simulaties is een eindige-elementen methode waarschijnlijk onmisbaar, daarin ben ik het met markbakk eens. (Vrijwilligers?)
Dat de tweeter uitstekend zal klinken, alleen omdat we geen kans zien de veronderstelde narigheid goed in simulaties te vangen, gaat wel erg kort door de bocht. De ervaring met deze tweeter was bij de omroep niet zo heel positief, zeker niet in twee-weg luidsprekers met x-overs rond 2.5 kHz. In drie-weg systemen met cross-overs boven 3 kHz was het een stuk beter. Als ik mijn eigen indruk mag geven: het hoog van deze tweeter is gedetaillerd, zonder de gevreesde "dome-ritsel" die we kennen van de eerste textiel (soft) domes. De belastbaarheid is groot, de dynamiek opvallend goed, maar de klankindruk is iets waar je aan moet wennen. Bij de omroep is men uiteindelijk er toe over gegaan deze tweeter te vervangen door Seas Excel types.
groeten,
Tom

[Pjotr]

Met mijn (niet adequate) gevoel voor mechanica zou ik nu denken dat we alleen verder komen met een eindige-elementenmodel...
Toch weer dank voor alle inzicht!

Ja, dat kun je met je klompen aan wel zien aankomen. Deze twiet met FE gaan modelleren zal een hele kluif worden als je dat goed genoeg wilt doen: Je hebt hier zowel een elektromechanische interactie als een mechanische in het membraan als een akoestische.