Philips nostalgie

[Aaad]

Ik moet nog steeds ergens een 9710am hebben liggen maar ik kan hem niet meer vinden.
De schakelaar van de bijbehorende versterker heb ik pas nog gerepareerd maar kan hem niet proberen.

Aad

[ds23man]

De 9710 was mijn eerste speaker, in de 800 ohm uitvoering met een aanpassingstrafo. En geloof het of niet ze zaten in een plank!

Later een kistje er omheen getimmerd

[Tom Magchielse]

Behalve het gebruik van de 9710 was er nog een randvoorwaarde: het geheel moest gebouwd worden met de nog voorradige houtresten, t.w. een halve OSB plaat en enkele massief eiken vloerdelen van 20 mm dik en 22 cm breed.
Als je een breedbander in een vrijstaande kast wilt bouwen, zou je i.v.m. de bundeling, de speaker het liefst op oorhoogte hebben, dus ongeveer 1m boven de bodem. Dan wordt de totale kasthoogte al gauw 1.20m .
Gezien de Vas van ongeveer 100L lijkt een kastvolume dat veel groter is dan 100L overdadig. Maar met een hoogte van 1.20m en een volume van 100L krijg je een bodem van ongeveer 25 x 30 cm, dat wordt echt een zuil. Dat is niet zo "vintage" , en de optredende orgelpijpresonanties, die hier bij 140 Hz en veelvouden daarvan zouden liggen, zouden lastig weg te dempen zijn.
Gelukkig liet het beschikbare hout een dergelijke maat niet toe; we gaan voor een kast met enigszins vintage verhoudingen van maximaal ca 95 cm hoog en 35 cm breed. Dat ziet er al een beetje zestiger jaren uit.
We maken de zijwanden van aan elkaar gelijmde vloerdelen, en de boven-, onder-, voor- en achterwand van OSB.
De luidspreker komt bovenin, op ongeveer 25 cm van de deksel. Tot zover is alles nog erg gewoontjes.

[Tom Magchielse]

De gedachte dat het wel eens nuttig kon zijn om de kast heel fors de dempen, iets wat in de bijdrage van Pjotr ook al naar voren kwam, en ook werd toegepast in de bekende zuil ( akoestische box A4/A5) uit het nog bekendere Philips boekje ( Luidsprekerbehuizingen voor Zelfbouw), sprak wel aan. De conus van de 9710 is erg licht en dun, en zal gerommel uit de binnenkant van de kast gemakkelijk doorlaten. Het toeval wil dat we aan de isolatie van de hobbyzolder een flinke hoeveelheid 6 cm dikke steenwol platen hebben overgehouden, en die kunnen hier van pas komen.
Maar een bijna geheel gevulde kast is niet zo goed verenigbaar met een traditionele basreflexkast.
De ervaring heeft geleerd, dat steile hellingen aan de laagkant, zoals bij basreflexkasten, voor een strak laag niet ideaal zijn. Als je een driver hebt met een lage Qts en een lage fs, dan je voor een quasi-derde-orde afstemming gaan. Het eerste octaaf onder het afsnijpunt is de helling dan nog niet zo steil, en de impulsweergave dienovereenkomstig nog goed. Helaas voldoet de 9710 niet aan deze vereisten. De fs ligt eigenlijk al een beetje boven de gewenste ondergrens ( we zouden gelukkig worden van 35 Hz) en de Qts is zo hoog, dat pogingen om het bereik te vergroten door een grote kast met een lage afstemming, al snel tot een steile afval en een flinke "bult" bij 50-65 Hz zullen leiden.
Het standaard arsenaal aan CB en BR afstemmingen laat ons al snel in de steek, en combinaties met externe filtercomponenten zoals 5e en 6e orde met voorgeschakelde condensatoren of zelfs LC secties leiden als snel tot een nog slechtere impulsresponsie.
vr groet,
Tom M

[Tom Magchielse]

Nu even een kleine omweg:
Voor het doorrekenen van luidspreker kasten staan een groot aantal software pakketten ter beschikking. Hoe ze precies werken, welke algorithmes gebruikt worden, is niet van alle duidelijk. Sommige werken met sets van formules, die passend zijn voor een aantal voorgeprogrammeerde kasttypes. Dat is het eenvoudigst.
Ikzelf ben een tevreden gebruiker van het programma AkAbak, omdat het anders werkt. Je kunt daarin een bijna willekeurige configuratie van drivers kasten, poorten tunnels, hoorns etc aan elkaar knutselen. Het programma rekent zich er doorheen door de voorwaartse takstromen en knooppuntspotentialen te bereken in het op dat moment geldige vervangingsschema. Dus de takstroom is b.v. in een poort de luchtstroom, gaat aan het einde van de poort over in de volumesnelheid van de aangekoppelde straler, die weer gekoppeld wordt aan de stralingsweerstand, om zo tot de geluiddruk te komen. Bij die aankoppelingen bepaalt het programma zelf de benodigde overgangen: van elektrisch naar mechanisch een gyrator, bij overgang van de ene doorsnede naar een andere een transformator, enz.
Dat universele karakter van deze software gaat ons nu helpen:
Kastontwerp is altijd ook een beetje intuïtief, in dit geval zou je ( zoals Pjotr al suggereerde) een gedempte basreflex willen hebben, en eigenlijk ook een sterk gedempt kastvolume. Als we nu eens twee compartimenten hadden, het ene sterk gedempt met daarin de driver, en het andere daaraan losjes gekoppeld en minder sterk gedempt met daarin de poort? Een dubbel-kamer basreflex DKBR dus. Ik weet niet of veel kast programma's hiermee uit de voeten kunnen, maar AkAbak wel.
Hierbij een eerste poging : het script van een DKBR

dbk9710.txt

(2.45 KiB) 48 keer gedownload

Er zijn vier systemen, basreflexkast, en DKBR en een standaard basreflex met en zonder absorber.
Het volgende plaatje toont de simulatie van de geluiddruk:

en de conusuitwijking:

We zien dat de DKBR net iets verder doorloopt, en in het diepe laag net wat minder conusuitwijking vergt.
Wie het script bekijkt, ziet dat we twee volumes hebben van ca 56 en ca 28 liter, die aan elkaar gekoppeld zijn via een sterk gedempte pijp ( volumes zijn hier door het enigszins langwerpige karakters ook weergegeven als "duct")
Dat gaan we eens proberen, en als het niks wordt kunnen we altijd nog het tussenschot perforeren.
Tom

[Tom Magchielse]

Voor de duidelijkheid nog een schets van wat er gebouwd gaat worden:

Tom

[John P]

Heeft u het artikel in de hobby hifi over de Visaton Solo gelezen? Er staat een vrij uitgebreid semi-theoretisch verhaal over dubbelkamer reflex constructies in. Uit mijn herinnering weet ik nog dat zij alleen werken bij of een heel lage of heel hoge Qt van de luidspreker. Ook treedt er vaak een dip op rond de 80 Hz.

[richard]

Heeft u het artikel in de hobby hifi over de Visaton Solo gelezen? Er staat een vrij uitgebreid semi-theoretisch verhaal over dubbelkamer reflex constructies in. Uit mijn herinnering weet ik nog dat zij alleen werken bij of een heel lage of heel hoge Qt van de luidspreker. Ook treedt er vaak een dip op rond de 80 Hz.

De B200 heeft een hoge Q. Bij een heel lage Q komt een BL-hoorn in aanmerking.

[RNacoustics]

Philips kwam toentertijd met de AD5046 luidspreker op de markt, met daarin de 9710AM luidspreker.
Op een of ander manier is dit een akoestisch afgestemde behuizing. Het is geen CB of BR box.
Onderin zitten namelijk "akoestische" gaatjes. De kast heeft een afgeronde achterkant. In het midden van de kast zit een dik stuk demping materiaal met in het midden ook weer een "akoestisch" gat.

Hoe klinken ze? Als je de kasten op de grond in de hoek van de kamer plaatst, dat heb je een redelijke body. het gaat natuurlijk niet graf laag.
Maar het mid gebied blijft wel z'n sterkste kant. En ze kleuren nauwelijks. Om de bundeling enigszins op te vangen, zet ik de luidsprekers een klein beetje schuin achterover.
Als je ze op een verhoging plaatst, blijft er weinig van het laag over.

[ds23man]

Bij onze Philips vrienden:

http://forum.mfbfreaks.com/viewtopic.php?t=955

[Ivo]

De B200 heeft een hoge Q. Bij een heel lage Q komt een BL-hoorn in aanmerking.

Nee hoor, Q van laag tot hoog kan in een hoorn, maar je moet ze wel anders ontwerpen en afstemmen. Zie bijvoorbeeld Fostex hoorns (Qts lager dan 0,2), de Jericho 08 en Cobrahorn (Qts tot meer dan 0,5) en Das Viech (met Beyma 8A/GN, Qts van 1,15). En je kunt ook bewust "verkeerd" ontwerpen, ik heb kleine drivers met Qts 0,7 in een hoorn die in simulatie 5dB te veel gain geeft in het laag, dat trek ik recht met DSP. Dan hoeven de drivers minder hard te werken.

[Tom Magchielse]

John P:
Ik had dit artikel niet gelezen, (en dat heb ik nog steeds niet), maar ik heb intussen ontdekt dat er nog meer op internet te vinden is.
Sommige ontwerpen hebben zelfs twee afgestemde volumes, die ook nog door een pijp gekoppeld zijn. Volgens AkAbak is dat niet nodig, maar we zullen zien...
In ieder geval bedankt voor de tip.
vr groet
Tom

[Pjotr]

Destijds heeft Technics ook eens zo'n dubbel afgestemd systeem uitgebracht. Maar dan met een extra membraan massa tussen twee compartimenten om het compact te houden. Meen ergens beging jaren '80. Is nooit een succes geworden.

Als ik het zo lees brengt zo'n dubbele afstemming je verder weg van waar je naar toe wilt. Het aantal ordes waarmee het laag afvalt neemt alleen maar toe. En mijn ervaring is dat je in het gebied waarbij de conus niet meer belast wordt, je beter ook geen signaal er in moet gaan stoppen. Dat betekent hier een extra elektrische filtering rond de 45Hz - 50 Hz. Maakt de filter orde nog groter...

[Tom Magchielse]

Onze hoop is gevestigd op de volgende simulatie-resultaten:
De relatieve bijdragen van conus en poort

en van de relatieve fase van die twee

De simulatie suggereert dat er een bijdrage van de poort is over een breed frequentiegebied, die ook in het laag rond 50 Hz redelijk in fase is.
De sterke demping van de "koppelpoort" zorgt ervoor (hopen we) dat de orde van het systeem uiteindelijk meer richting 3 gaat. We gaan het zien, het hout zit voor een deel al in de lijmtangen
vr groet,
Tom

[Tom Magchielse]

De proefkast is klaar. Het is een eenvoudige kast van ongeveer 35 x 38 x 90 cm, met zijwanden uit vloerdelen, en de overige wanden uit OSB.
Belangrijk is de demping; in de simulatie was voor de koppelpoort en het bovenste volume een heel lage Q-factor ingevoerd, die kritisch bleek.
Demping is altijd een beetje een gok. Het programma zegt dat een Q van 1 mooi zou zijn, maar hoeveel glaswol/steenwol /BAF leidt tot een Q van 1?
Ik weet niet hoe het de anderen vergaat, maar ik doe het altijd maar op intuïtie.
De demping in de vorm van steenwol (lekker zwaar en dicht) is aangebracht zoals ook in het bekende Philips boekje was gedaan. Zie bijgaande schets.
De ruimte boven de koppelpijp is vrij gehouden. Als er ook wol bij de ingang van de koppelpijp kan komen, wordt de demping zo groot dat de impedantiekarakteristiek niet meer overeenkomt met de computervoorspelling. Een paar ijzerdraadjes houden de steenwol op die plek op zijn plaats.
De foto's geven een indruk.

kastwol11082016_0000.jpg

kastwol11082016_0000.jpg

Nu de metingen.
vr groet
Tom

[Tom Magchielse]

Sorry, hierbij de plaatjes

Tom

[bas focal m180]

Leuk ontwerp met dubbele kamers.

[Henkjan]

.... maar hoeveel glaswol/steenwol /BAF leidt tot een Q van 1?
Ik weet niet hoe het de anderen vergaat, maar ik doe het altijd maar op intuïtie.

elke simulatie lijkt daar op eigen wijze mee om te gaan, sommige geven een Q, anderen een "% fill", en een enkele gram/liter. en dan is het nog steeds onduidelijk hoe zich dat voor de verschillende materialen gedraagt... bv steenwol geeft toch een ander effect (frequentie afhankelijk) dan BAF. dus ... : meten *) = weten

*) zowel kwantitatief met de microfoon als kwalitatief met de oren

[Tom Magchielse]

Het volgende plaatje toont de vulling, voor dat daar een opening t.b.v de koppelpoort in was gemaakt.

De kast is een ruw geval, alleen bedoeld voor het experiment, en voor gebruik op de knutselzolder.
Er zijn twee stel metingen gedaan, met rose ruis in tertsen, en m.b.v. de TEF
De volgende foto toont de ruisopstelling.
Witte ruis wordt m.b.v. een omschakelbaar filter in octaafruis omgezet, die als bronsignaal dient.
Het microfoon-signaal passeert door een true-RMS mV meter, die in de doorgaande weg een continu afstembaar tertsfilter heeft, gebaseerd op een Reticon IC. Hiermee wordt de weergave gemeten op 50 cm voor de conus, m.b.v. een B&K 4006 microfoon. Het display toont de afstemfrequentie van het tertsfilter.

Tom

[ds23man]

Tom,

Wanneer ga je eens een keer op Arta over.........

[Tom Magchielse]

Waarom ruis?
De ervaring leert (zo begint elke twijfelachtige stelling) dat een karakteristiek in tertsen, dus zonder de fijnstructuur die je met de TEF, met ARTA of met een B&K schrijver zou krijgen, een heel redelijk beeld geeft van de subjectief ervaren karakteristiek.
We willen daarom de nog te ontwerpen correctiefilters baseren op de met ruis gemeten karakteristiek.
Ter wille van het "vintage"-aspect wordt de karakteristiek ook nog gemeten via de TEF.
De ruisapparatuur produceert waarden die je zelf in een grafiek moet tekenen, de TEF een nogal onooglijk grafiekje, dat slecht afleesbaar is.
Ter wille van de duidelijkheid zijn de curves zijn in beide gevallen omgezet in een tabel van waarden, die met het programma VACS zijn omgezet naar een grafiek. De waarden van de TEF-meting moeten daarvoor m.b.v. de cursor vanaf het scherm worden gelezen.
De resultaten volgen hier, ze zijn eigenlijk opvallend gelijkvormig.

Commentaar?
Tom

[ds23man]

6 db hoog af filtertje op 2 k?

[Pjotr]

Krijg een beetje de indruk dat van bas winst die de BR constructie zou moeten opleveren, niet veel voorstelt...

(Aannemende dat je de ruimte hebt om dat überhaupt te kunnen meten.)

[Tom Magchielse]

De simulatie voorspelde een karakteristiek die geleidelijk dalend zou verlopen. Bij een iets groter bereik naar beneden zou de conusuitwijking daarbij in het belangrijke gebied 40-80 Hz gemiddeld wat lager blijven dan bij de BR. Dramatisch is het verschil met een BR niet, maar de kast is ook even groot als een optimale BR zou zijn.
In de meting zie je ook de altijd optredende diffractie, die bij dit soort grotere kasten niet tot uiting komt in een "baffle step", maar eerder in een wat sterker afvallen van het laag dan de Thiele-Small theorie voorspelt. De baffle step ligt veel lager dan bij een bookshelf kastje, en sluit dan aan bij de natuurlijke laagafval van de speaker om zo tot extra laagverlies te leiden. In echte metingen in een reflectievrije kamer zag je dat ook altijd.
Wat de ruimte betreft, dat is de zolder van de schuur, een ruimte met een vloeroppervlak van ongeveer 4 x 10 m met een zadeldak. Van binnen net een grote tent, dus vrijwel gen parallelle wanden. Voor een goede meting zou het geheel naar de tuin kunnen verhuizen.
groet,
Tom.

[Tom Magchielse]

DS23 man:
Wat betreft Arta of TEF... Zo ouderwets als de TEF lijkt, is hij niet. De hardware is bedaagd, maar ergens rond 1995 is Bruel &Kjaer gekomen met de 2012 analyser die naast vele andere meetmogelijkheden, ook Tim Delay Spectrometrie aan boord had, op een vergelijkbare manier. De verdienste van Heyser is geweest dat hij er de aandacht op vestigde, dat de resolutie bij een meting van de frequentiekarakteristiek afhangt van de meettijd, en in principe altijd begrensd is, tenzij de meettijd naar oneindig gaat. Datzelfde probleem hebben alle meetsystem, die gebaseerd zijn op berekening van de impulsresponsie uit het spectrum, ook. Het spectrum heeft alleen een onbeperkte resolutie als de integratietijd oneindig is. Er is veel geschreven over de gelijkwaardigheid tussen systemen met "chirps" en die met FFT berekening aan breedbandsignalen waarop Arta, Clio etc gebaseerd zijn. De FFT systemen zijn hardwarematig wat eenvoudiger, de TDS systemen zijn veel beter bestand tegen externe stoorsignalen, en belasten een systeem alleen in de beoogde frequentieband.
Maar Arta is ook niet te versmaden....
groet,
Tom