Concave, kwalitatief 3-wegje met dynamiek

Bericht door **jeroen_d** » di 13 mei 2008, 0:00

Ed, ik was een tijdje weg en ben weer terug.

Ik heb voorgesteld die serieweerstand te verhogen naar 3,3ohm. Je krijgt dan geen opslingering, de situatie zoals Marc die schetst is gebaseerd op zijn Accuton tweeter en de impedantie daarvan.

Ik begrijp jouw simulatieresultaten niet. Met het circuit zoals ik bovenaan de bladzijde voorstelde krijg je een 3de orde Butterworth met -3dB punt net onder 2kHz. Het praten over Q in filters met een orde groter dan 2 is niet correct. Het vergelijk gaat niet op met een enkel resonant circuit, waar je wel over Q kan spreken.

Bij hogere orde filter kun je het beter bij group delay houden als maat voor resonant gedrag. De group delay van 3de orde BW en 4de orde LR is erg vergelijkbaar. LR4 is feitelijk 2 stuks 2de orde BW achter elkaar. Bij BW2 mag je nog wel van Q spreken, die is daar 0,7. BW2 is namelijk een enkel resonant circuit met 1 spoel en condensator. Een LR4 heeft dus een 2x zo sterk resonant gedrag als een BW2.
Een BW3 is feitelijk een samenstelling van een eerste orde BW + een 2de orde filter met Q=1. Het geheel resoneert even sterk na als LR4.

Het oplopende hoog klinkt gewoon niet lekker is mijn ervaring. Sibilance met LR4 komt door verkeerde tonale balans en afstraalgedrag dat niet in orde is. Is soms erg lastig goed te krijgen inderdaad.

Ervaring met C79 en C12 of van anderen met Focal tweeters (ook geinverteerde dome) kan je niet rechtstreeks doortrekken naar de sliced paper cone en ringradiator.

Ik heb het ook al allemaal geprobeerd, alle type filters. Je kan nooit van tevoren zeggen, dit of dat filter, het hangt sterk van de gebruikte drivers af. Ik blijf zeggen, zorg dat het afstraalgedrag in orde is en ga van de tweeter de diffractie niet corrigeren. Het hangt van de gekozen drivers af welk filtertype dan het juiste blijkt te zijn, na meten én luisteren.

Het eerste orde wat Marc voorstelt zou op zich goed moeten kunnen met jouw drivers. De mid loopt rustig af en laat dit toe. Akoestisch kom je dan uit op LR2 met geinverteerde mid of tweeter. LR2 vereist overigens wel meer dan LR4 dat de units akoestisch uitgelijnd zijn, dit is een probleempunt van de Concave dacht ik me te herinneren.

asterduc · Bericht door **asterduc** » di 13 mei 2008, 18:28

jeroen_d schreef:
Ed, ik was een tijdje weg en ben weer terug.

jij stond vorige toch ook toevallig niet op de Testing Expo in Stuttgart? ik zag daar wel een aantal van jouw collega's.

jeroen_d schreef:
Ik begrijp jouw simulatieresultaten niet. Met het circuit zoals ik bovenaan de bladzijde voorstelde krijg je een 3de orde Butterworth met -3dB punt net onder 2kHz. Het praten over Q in filters met een orde groter dan 2 is niet correct. Het vergelijk gaat niet op met een enkel resonant circuit, waar je wel over Q kan spreken.

Bij hogere orde filter kun je het beter bij group delay houden als maat voor resonant gedrag. De group delay van 3de orde BW en 4de orde LR is erg vergelijkbaar. LR4 is feitelijk 2 stuks 2de orde BW achter elkaar. Bij BW2 mag je nog wel van Q spreken, die is daar 0,7. BW2 is namelijk een enkel resonant circuit met 1 spoel en condensator. Een LR4 heeft dus een 2x zo sterk resonant gedrag als een BW2.
Een BW3 is feitelijk een samenstelling van een eerste orde BW + een 2de orde filter met Q=1. Het geheel resoneert even sterk na als LR4.

ik ga dit deze avond nog 10 keer doorlezen en proberen te begrijpen.
Wat betekend eigenlijk resonant gedrag in een electrische kring. Zie je dan werkelijk het signaal weermaals terugkomen of wat moet ik me daarbij voorstellen, en wat geeft dat gehoorsmatig?

jeroen_d schreef:
Het eerste orde wat Marc voorstelt zou op zich goed moeten kunnen met jouw drivers. De mid loopt rustig af en laat dit toe. Akoestisch kom je dan uit op LR2 met geinverteerde mid of tweeter. LR2 vereist overigens wel meer dan LR4 dat de units akoestisch uitgelijnd zijn, dit is een probleempunt van de Concave dacht ik me te herinneren.

klopt, die optie hou ik dan voor de Mk2, waar de units acoustisch gaan uitgelijnd worden

Martijn H · Bericht door **Martijn H** » di 13 mei 2008, 18:51

asterduc schreef:
klopt, die optie hou ik dan voor de Mk2, waar de units acoustisch gaan uitgelijnd worden

en mk3 wordt open baffle?

Bericht door **jeroen_d** » di 13 mei 2008, 21:27

asterduc schreef:
ik ga dit deze avond nog 10 keer doorlezen en proberen te begrijpen.
Wat betekend eigenlijk resonant gedrag in een electrische kring. Zie je dan werkelijk het signaal weermaals terugkomen of wat moet ik me daarbij voorstellen, en wat geeft dat gehoorsmatig?

Een elektrische kring met een spoel, condensator en weerstand gedraagt zich in principe hetzelfde als een mechanisch massaveersysteem. Als beide dezelfde Q-factor hebben is de uitslingertijd hetzelfde.

Dus als je bijvoorbeeld een gesloten box hebt, dan heb je een massaveersysteem met een bepaalde Q-factor. De Q-factor zegt iets over de demping. Een systeem kan kritisch gedempt zijn (beetje uitslingering) en het kan zwaar gedempt zijn (geen uitslingering maar keert ook traag in de oorspronkelijke positie terug). Je kunt de respons van een gesloten box systeem nabootsen met een 2de orde hoogdoorlaat elektrisch filter.

Q-factor=0,5 is een systeem dat totaal niet naslingert. Dit is een tweede orde circuit dat hetzelfde gedrag vertoont als 2 eerste orde filters na elkaar met hetzelfde -3dB punt. Tesamen wordt dit dus het -6dB punt van een LR2.

Q-factor=0,58 is een systeem dat net niet naslingert. Een impuls gaat maximaal snel weer terug naar de 0-waarde zonder daarbij door 0 heen te schieten en na te slingeren.

Q-factor=0,7 is een systeem dat een beetje naslingert. Het geeft een maximaal vlakke respons. Een impuls keert sneller terug naar 0 dan bij een lagere Q-factor, maar het schiet door 0 heen naar een negatieve waarde en keert daarna pas terug naar 0. Bij nog hogere Q resoneert het langer na en gaat het een aantal keer door 0 heen.

In vele luistertesten is geconcludeerd dat het naslingeren van filters met niet al te hoge orde, zoals BW3 en LR4, niet hoorbaar is. Het is pas hoorbaar met bepaalde testsignalen en met hoofdtelefoon. Maar in een normale luisterruimte met reflecties, bij het luisteren naar muziek, dus niet. Het tast niet imaging of ruimtelijkheid aan, daarvoor is het naslingeren te mild en het vindt slechts plaats op de overnamefrequentie. Imaging wordt sterk bepaald door symmetrie van de speakers en symmetrie in de opstelling van deze speakers in de luisterruimte (even ver van de achterwand en zijwanden af).

Een basreflex systeem is een systeem met 2 resonantiepieken in de impedantie en het is dan ook een resonant systeem bestaande uit 2 massaveersystemen, de driver zelf en de helmholzresonator (gevormd door kast en poort). Dit is een 4de orde systeem, dat als het niet goed is afgestemd, een duidelijk slechter gedrag vertoont dan een LR4-filter. Vooral ook omdat de resonanties dan enkele tientallen milliseconden kunnen duren in het laag, wordt dit wel hoorbaar als gonzende bas. De simulatie in WinISD van een basreflex systeem kan nagebootst worden door in een filterontwerp programma het juiste 4de orde hoogdoorlaatfilter in te voeren.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 13 mei 2008, 23:20

jeroen_d schreef:
Q-factor=0,58 is een systeem dat net niet naslingert. Een impuls gaat maximaal snel weer terug naar de 0-waarde zonder daarbij door 0 heen te schieten en na te slingeren.

Klopt dit wel? Het systeem heeft wel een gering doorschot van 0,5%*) op een stap en het lijkt me sterk dat er geen uitslingering is. Volgens mij is alleen Q<0,5 of Q=0,5 slingervrij.

Groet,
Jacco

*) 0,43% als ik uitga van de bedoelde Bessel-afstemming van Q = 1/sqrt(3).

Bericht door **jeroen_d** » di 13 mei 2008, 23:35

Ok, pietje precies! Laten we 'net niet' veranderen in 'verwaarloosbaar'.

marc.heijligers · Bericht door **marc.heijligers** » wo 14 mei 2008, 6:57

jeroen_d schreef:
Ik heb voorgesteld die serieweerstand te verhogen naar 3,3ohm. Je krijgt dan geen opslingering, de situatie zoals Marc die schetst is gebaseerd op zijn Accuton tweeter en de impedantie daarvan.

De opslingering is inderdaad stukken minder met de Scan Speak. Mijn tweeter is 5.5 Ohm, de Scan Speak 4 Ohm, dus het effekt zal minder zijn. De Q van het LCR-circuit is gelijk aan R/6.3. Mijn streven is om de Q <=0.5, dus R < 3. Dat betekent dat een parallel-R aan de tweeter <= 15 Ohm.

jeroen_d schreef:
In vele luistertesten is geconcludeerd dat het naslingeren van filters met niet al te hoge orde, zoals BW3 en LR4, niet hoorbaar is. Het is pas hoorbaar met bepaalde testsignalen en met hoofdtelefoon.

Hoe kan je het naslingeren van en LR-4 voor een tweeter testen met een hoofdtelefoon? Je test dan een afgeleide.

Je verschil met een basreflex gaat niet op. Botte extrapolatie zou zeggen dat je een toon van 4kHz tegen de 10ms zou moeten laten voortduren alvorens je er iets van hoort, dat levert een enorme Q. De redenering is dus subtieler. Ons gehoor is stukken gevoeliger in het 1-4kHz segment dan in het <100Hz segment, en daar gelden andere regels.

M.

asterduc · Bericht door **asterduc** » wo 14 mei 2008, 17:40

aiai, het gaat hier spannen.

Jeroen, bedankt voor de duidelijke verklaring. Ik leer hieruit dat je het electrische gedrag in grote lijnen kunt vergelijken met het akoestische.

Dankzij Marc's theory besef ik nu ook dat de electrische aansturing van de unit eveneens belangrijk is en dat je niet eindeloos kunt corrigeren.

Gisteren heb ik wat nieuwe afstellingen en metingen gedaan. Zodra het past zal ik mijn bevindingen posten.

Ed.

Bericht door **jeroen_d** » wo 14 mei 2008, 19:05

marc.heijligers schreef:
Je verschil met een basreflex gaat niet op. Botte extrapolatie zou zeggen dat je een toon van 4kHz tegen de 10ms zou moeten laten voortduren alvorens je er iets van hoort, dat levert een enorme Q. De redenering is dus subtieler. Ons gehoor is stukken gevoeliger in het 1-4kHz segment dan in het <100Hz segment, en daar gelden andere regels.

M.

Een LR4 hoogdoorlaatfilter op 50Hz geeft ongeveer 10msec group delay, dit is prima en geen probleem. Een correct afgestemd basreflexsysteem op 50Hz (iets dat veel goede 2-weg monitoren realiseren) zal ook om en nabij deze waarde komen. Ga je dit extrapoleren, dwz LR4 op 5000Hz, dan is de group delay nog maar 0,1ms. Dit blijkt geen probleem te zijn. Natuurlijk bedoel ik niet dat je dit afzonderlijk op een tweeter beluistert. Ik bedoel dat de vlakke respons, die een 4de orde LR laag- en hoogdoorlaat samen opleveren, een fasevervorming geven (gepaard gaande met een bepaalde group delay) die niet hoorbaar is onder gebruikelijke luisteromstandigheden.

Overigens is, relatief gezien, ondanks de hoge amplitudegevoeligheid van ons gehoor in het 1-4kHz gebied, ons gehoor gevoeliger voor group delay in het laag.

Om te voorkomen dat we hier in een discussie terechtkomen over hoorbaarheid van fasevervorming (behorende bij resonanties en filters met orde hoger dan 1), verwijs ik naar een werkelijk uitstekend en zeer genuanceerd stuk tekst dat niet lang geleden op audioholics is verschenen. Het vat het onderzoek van de afgelopen decennia netjes samen: http://www.audioholics.com/education/ac ... ity-part-2

Heel aardig is ook het laatste stuk schuingedrukte tekst, waarin Floyd E. Toole aangeeft waarom hoofdtelefoons een inherent voordeel hebben en sneller aangenaam klinken dan een luidspreker. Iets waar ik me al een tijdje over heb verbaasd en ik merkte pas bij mijn open baffle systemen dat de hoofdtelefoon het ging afleggen. Hij noemt verschillende zaken die als enigszins strijdig geïnterpreteerd kunnen worden maar ik kan me vinden in de redenatie:
1) muziek klinkt prettiger in een ruimte met reflecties dan in de buitenlucht. De subtiliteiten van de resonanties in de muziek worden beter hoorbaar in de aanwezigheid van reflecties.
2) hoofdtelefoons hebben een inherent voordeel in de zin dat ze meer fouten mogen hebben in de respons. We horen uitsluitend de resonanties van de hoofdtelefoon, geen kleuring door reflecties van luidsprekers met een afstraalgedrag dat niet uniform is.

marc.heijligers · Bericht door **marc.heijligers** » wo 14 mei 2008, 19:09

jeroen_d schreef:
Botte extrapolatie gaat juist wel op. 10msec op 50Hz betekent 0,1ms op 5000Hz.

Volgens mij begrijp je best wel dat ik dat niet bedoel met "botte extrapolatie".

M.

Bericht door **jeroen_d** » wo 14 mei 2008, 19:48

O, blijkbaar had ik al per ongeluk gepost terwijl ik nog aan de tekst het schaven was, gezien je geprikkelde reactie. Ik hoop dat bovenstaand antwoord een betere reactie is op wat je schreef.

asterduc · Bericht door **asterduc** » wo 14 mei 2008, 20:35

welles / nietes ...

hierbij de metingen die ik gisteren heb doorgevoerd.

Electrische curve van de tweeter heeft geen echt lage Q, maar is volgens mij ook niet dramatisch hoog.

De serieweerstand is 3,3 ohm en de parallelweerstand 22 ohm.
De tweeter mag nog iets minder oplopen, maar dat is volgens mij eerder finetuning. Het getoonde resultaat is na 2 uur wijzigen en meten.

PS: de storing bij 170 hz komt uit de ingebouwde versterker van mijn meetsysteem. Het signaal is gecalibreerd, maar er is geen correctie op de storing. Leek mij ook niet belangrijk omdat ik het hogere gebied wou meten.

Ed

asterduc · Bericht door **asterduc** » wo 14 mei 2008, 20:45

en nog de impedantie meting, die gaat Marc anders toch nog vragen

, alsook de fasemeting van tweeter en midrange.

Ed

Bericht door **jeroen_d** » wo 14 mei 2008, 20:53

asterduc schreef:
welles / nietes ...

Als het dat wordt Ed, dan haak ik snel af. Het is al moeilijk genoeg om jou zo correct mogelijk te informeren.

De elektrische curve van de tweeter is op zich prima zo, maar ik vind nog steeds dat je veel te veel een dal creëert op het overnamepunt. Dit geeft een té teruggetrokken mid en een scherp hoog.

asterduc · Bericht door **asterduc** » wo 14 mei 2008, 21:21

jeroen_d schreef:
... Het is al moeilijk genoeg om jou zo correct mogelijk te informeren.

maar je doet dat wel goed hoor Jeroen

ik voel mij elke dag minder dom worden!

jeroen_d schreef:
De elektrische curve van de tweeter is op zich prima zo, maar ik vind nog steeds dat je veel te veel een dal creëert op het overnamepunt. Dit geeft een té teruggetrokken mid en een scherp hoog.

en misschien klinkt het nu ook zo, ga er in de komende dagen eens aandachtig naar luisteren.
Ik doe het stap voor stap en probeer uit dit project zoveel mogelijk te leren door het gegeven advies toe te passen en te verifieren.
Als ik kijk vanwaar we komen,

kan het niet meer verkeerd gaan.

Bericht door **jeroen_d** » wo 14 mei 2008, 21:23

Ed, ik heb niet helemaal scherp hoe het moet met de overgang laag/mid, ik heb de files van de laag unit niet.

Maar als ik een 2-weg filter maak voor de mid en tweeter, dan zou het toch mogelijk moeten zijn een hele mooie optelling met fasegelijkheid te maken en een vlakke respons.

asterduc · Bericht door **asterduc** » wo 14 mei 2008, 23:20

heel mooi Jeroen, zowel fase als mag zijn strak.

Laag/mid sectie: ik heb de midunit met een 2.2 Ohm serieweerstand moeten afzwakken om op het niveau te komen van het laag.

De avond zit er voor mij jammer genoeg op. Aanpassen en luisteren is voor morgen.

Groeten,
Ed.

Bericht door **jeroen_d** » do 15 mei 2008, 0:02

Op basis van dat hoogdoorlaatfilter voor de mid zou ik de waardes iets anders kiezen. Door de extra spoel in het hoogdoorlaatfilter is de impedantiecorrectie voor de tweeter trouwens overbodig geworden, zie asterduc2.jpg.

Verder kan het geen kwaad om toch eens gehoormatig de eerste orde variant uit te proberen, zie asterduc3.jpg. Het blijkt dat als je de mid ver door laat lopen dat het zaakje toch in fase te krijgen is. N.B. wel de tweeter ompolen. Bij deze variant zul je ook de 2 woofers eerste orde moeten gaan filteren voor een vlakke respons beneden 1000Hz. Wellicht kom je dan uit op woofer en tweeter in fase en de mid in tegenfase.

robbiedobbie · Bericht door **robbiedobbie** » do 15 mei 2008, 12:37

Ondertussen houd ik me bezig met de verdere details van de afwerking van de kast.

Ze hadden we nog een logo nodig voor op de achterzijde van de kast.
Het is de bedoeling dat we een plaatje alu zwart spuiten en dan de letters daaruit freezen. Het plaatje dient tevens als verbinding tussen kast en topdeel.

De letters van het logo zijn de verschillende schijven waaruit de concave is opgebouwd.

Robbiedobbie

Bericht door **Wowly** » do 15 mei 2008, 12:55

Wat ontzetend goed gevonden zeg. Echter....ik vind dat een speaker van deze allure wel fraaiere letters verdienen. Maargoed, da's een persoonlijke mening. Het idee is wel schitterend trouwens!

jan

Bericht door **Martijn M** » do 15 mei 2008, 13:54

Misschien is het al een keer aan de orde gekomen hoor, maar ik ben benieuwd naar waar die piek tussen 4 en 5 khz vandaan komt. Je ziet 'm in zowel de mid als de tweeter. Is het bafflegerelateerd?

Bericht door **jeroen_d** » do 15 mei 2008, 17:37

Bij de tweeter is het bafflegerelateerd, bij de mid zit het in de mid zelf.

asterduc · Bericht door **asterduc** » do 15 mei 2008, 22:07

Martijn M schreef:
Misschien is het al een keer aan de orde gekomen hoor, maar ik ben benieuwd naar waar die piek tussen 4 en 5 khz vandaan komt. Je ziet 'm in zowel de mid als de tweeter. Is het bafflegerelateerd?

jeroen_d schreef:
Bij de tweeter is het bafflegerelateerd, bij de mid zit het in de mid zelf.

yep, kan ik bevestigen. Heb eerder deze week metingen gedaan met en zonder zijstukken. Jammer genoeg de data niet gesaved.

Deze heb ik net wel bijgemeten.
Het is de tweeter met en zonder topdeel (rood is met topdeel, blauw is zonder).
De meerdere rode curves zijn met en zonder extra bol en of kussen bovenop het topdeel. Dat maakt eerder weinig verschil.
Als het topdeel eraf is echter, is er een groter verschil merkbaar. Zelfs duidelijk hoorbaar zodra je het deel eraf of erop plaatst.

asterduc · Bericht door **asterduc** » do 15 mei 2008, 22:19

jeroen_d schreef:
Op basis van dat hoogdoorlaatfilter voor de mid zou ik de waardes iets anders kiezen. Door de extra spoel in het hoogdoorlaatfilter is de impedantiecorrectie voor de tweeter trouwens overbodig geworden, zie asterduc2.jpg.

Bedankt Jeroen,

ik heb het filter in de simulator gestoken, resultaat gelijkaardig aan jouw resultaat.
Heb één kast nu ook zo opgebouwd.
Mooie fase, mooie curve. Echter nog steeds iets meer gedempt in het midden, maar nu meer egaal.
Ik ben van mening dat de data van de units die ik destijds heb doorgemaild niet 100% representatief zijn met de huidige situatie.
Daarom heb ik de units nieuw opgemeten. Ditmaal zowel op afstand als near field. Ik ga de data van beide metingen in elkaar laten overlopen en dan in de simulator steken. Maar dat is niet meer voor vandaag.

Hier de meting volgens jouw filtervoorstel (LMS op 100 cm).
Ik doe er ook gelijk een overlay bij met achtereenvolgens de tweeter en midrange afgekoppeld. Zowel magnitude als fase.
De fase loopt, weliswaar iets verschoven, mooi gelijk.

Ed.

marc.heijligers · Bericht door **marc.heijligers** » do 15 mei 2008, 22:26

Jeroen,

Niet zozeer geprikkeld, maar verbaasd dat zaken zo snel uit hun verband gehaald worden.

jeroen_d schreef:
Overigens is, relatief gezien, ondanks de hoge amplitudegevoeligheid van ons gehoor in het 1-4kHz gebied, ons gehoor gevoeliger voor group delay in het laag.

Lijkt me sterk, lees kijk maar eens in:
http://www.springer.com/physics/mechani ... 40-23159-2

jeroen_d schreef:
Om te voorkomen dat we hier in een discussie terechtkomen over hoorbaarheid van fasevervorming (behorende bij resonanties en filters met orde hoger dan 1)

Ik heb het primair over elektrisch resonanties, en slissen. Een aktief filter met een uplift of een hogere orde curve met een afsluitimpedantie van 0.000001 Ohm is een ander verhaal dan een passief filter met een elektrische resonantie.

Wat blijft er uit een discussie als deze over? Ik en anderen hebben goede ervaringen met filters die niet elektrisch opslingeren. Doe er je voordeel mee of niet.

M.