Ontwerpen van LS-boxen met Visaton Boxsim

[Willy_61]

Ik denk het gevonden te hebben
Ik schakel AMP1 uit door de verbinding in de editor te verbreken, nadat ik bepaald heb op hoeveel dB de ideale curve moet komen.
In dit geval is dat 85dB.
Daarna editeer ik alle aktief filters en stel bij elk het level in zodat het hoogste punt op 85dB komt te liggen, dat wordt voor AMP2-3-4: -0.5dB, resp. 23 .5dB, resp. 37db.

Tevens heb ik voor de 3 extra drvers nog enkele wijzigingen doorgevoerd en in "encloser and impedance" dezelfde gegevens in gevuld als de overeenkomste drivers onder AMP1.

Straks het vervolg...

[wouter]

kun je de BPJ file bijvoegen?
in mijn topics zit de file ook wel eens met targetcurves
viewtopic.php?f=3&t=16152&hilit=doelcur ... 5#p1838956

[Willy_61]

Sorry voor het late vervolg maar ik had huiselijke taken uit te voeren (je weet wel van die kerk in het midden... )

Vermits we overal met 2de orde filters werken moeten we blijkbaar cross-overpunten hebben 6dB onder de theoretisch rechte curve op 85dB. Verder moet de volgende driver steeds omgekeerde polariteit hebben.
Daarvoor heb ik in de actieve filters de doelfrequenties gewijzigd en in de editor de polariteit van de tweeter (driver 6) omgekeerd:

• - AMP2 = 315Hz bij Q=0.7 Lowpass, level = -5dB, driver +
  - AMP3 = 550Hz bij Q=0.7 Lowpass, 2000Hz bij Q=0.7 Highpass, level = 18.2dB, driver -
  - AMP4 = 3600Hz bij Q=0.7 Lowpass, 22000Hz bij Q=0.7 Highpass, level = 26.6dB, driver +

Resultaat:

Nu zitten we met bult rond 1KHz maar dat kunnen we oplossen door een serieweerstand van 1.5 ohm in serie met driver 5 te plaatsen in de editor.

Met 3de orde filters kunnen we misschien nog een beter resultaat bereiken.
Het verschil (volgens Hi fi Selbstbau): bij oneven filterorders zou de polariteit vd volgende driver normaal niet mogen omgekeerd worden en snijden de cross-overpunten op -3dB.

Ik vertrek weer van 400Hz en 2000Hz en de filters worden Buttworth 3de orde.

• - AMP2 = 400Hz met 3de orde Butterworth Lowpass, level = -5dB, driver +
  - AMP3 = 400Hz met 3de orde Butterworth Lowpass, 2000Hz met 3de orde Butterworth Highpass, level = 37dB, driver +
  - AMP4 = 2000Hz met 3de orde Butterworth Lowpass, 22000Hz met 3de orde Butterworth Highpass, level = 57.5dB, driver +

Resultaat:

Dit is toch niet wat we mogen verwachten! De polariteit van driver 5 dan maar omgedraaid:

Dat resultaat is al beter te beheersen, de -3dB punten zitten vrij goed waar verwacht, enkel het verhaal dat achter een 3de orde filter best de polariteit niet wordt gedraaid klopt hier blijkbaar niet (?).
De frequentiekarakteristiek gaat gemiddeld 2 dB omhoog, perfect is het dus ook niet.

Ik versta nu één en ander al beter maar als ik de faseplot bekijk vraag ik me toch af wat ik nu bereikt heb

Verder vermoed ik dat wanneer ik een perfecte frequentiecurve heb, die save als reference en dan aan de slag ga met de eigenlijke cross-over van de box en naar de reference toe werk.

[wouter]

je gaat als een speer!

bij 3e orde trek je de crossoverfrequentie inderdaad wat uit elkaar om tot een vlakke som te komen
Helemaal ideaal is het niet. 2e en 4e orde gaat wat dat betreft beter.

[Willy_61]

Ik heb nu 4de orde Butterworth toegepast om 400Hz - 2KHz cross-over-punten te bereiken.
De overnamepunten liggen op -3dB.

• - AMP2 = Lowpass = 400Hz, level = -5dB, driver4 +
  - AMP3 = Lowpass = 400Hz, Highpass = 2000Hz, level = 50.9dB, driver5 +
  - AMP4 = Lowpass = 2000Hz, Highpass = 22000Hz, level = 78.4dB, driver6 +

Resultaten:

Door de overnamepunten op -6dB te leggen, wordt de frequentiecurve quasi recht.

• - AMP2 = Lowpass = 350Hz, level = -5dB, driver4 +
  - AMP3 = Lowpass = 460Hz, Highpass = 1730Hz, level = 41.1dB, driver5 +
  - AMP4 = Lowpass = 2280Hz, Highpass = 22000Hz, level = 73.7dB, driver6 +

Resultaten:

Faseplots zijn veel beter, mid en hoog nemen perfect over, laag loopt 50Hz achter op mid maar ik denk dat dat verwaarloosbaar is.

Ik ga deze als referentie opslaan en gebruiken.

[John P]

het is meestal zo dat hoog-mid overgang steiler moet zijn als de bas-mid. Je kunt de bas-mid overgang ook eens proberen op 2e orde, dat scheelt een hoop onderdelen.

[Willy_61]

het is meestal zo dat hoog-mid overgang steiler moet zijn als de bas-mid. Je kunt de bas-mid overgang ook eens proberen op 2e orde, dat scheelt een hoop onderdelen.

Eerst moet ik de projectproperties terug inperken tot 1 Amp en 3 drivers, anders raakt de optimizer toataal in de war.

In de praktijk begin ik zo altijd (de impedanties lees ik uit de driverdata bij de betreffende frequentie):
- eerste overname punt 400Hz: lowpass 2de orde voor het laag gevolgd door eerste deel voor midden = highpass, ook 2de orde.
- tweede overnamepunt 2 KHz : tweede deel midden = lowpass 4de orde gevolgd door highpass hoog 4de orde.

Resultaat (met in de lichtere kleuren als targetcurve)

Dit trekt nergens op

We zijn er duidelijk nog niet, ik moet verder bestuderen hoe ik het makkelijkst de targetcurve bereik.
In bijlage 2 projecten het eerste is het begin van deze post ,het tweed het einde.

[John P]

De optimizer werkt het beste als je maximaal twee onderdelen laat variëren, anders weet hij niet zo goed wat hij moet doen. kwestie van tak voor tak optimaliseren en de rest vastzetten.

[Willy_61]

Mijn gedacht was om in een volgende poging de filters in te geven en te optimaliseren per driver, eens kijken wat dat geeft.
Want werken naar de targetcurve lijkt me moeilijk als je dat niet stuk voor stuk, of driver per driver, doet.
Als je dan nadien alle drivers tegelijk koppelt kan je de interferenties nog gaan bijpassen, lijkt me.

[wouter]

als je het zelf aanpast en in de vingers krijgt is dit niet langer dan 15 minuten werk, die targets bereiken

[Willy_61]

Ik geloof je wel maar dat gaat nog veel oefening vragen. Het is een kunst de flanken te bereiken vd targets.

[wouter]

ik zou 12dB akoestische flanken gebruiken, 24dB is haast niet te doen passief. En ook niet mooier gok ik.

verder: goed bezig!!!

[wouter]

Heb even zitten stoeien, mijn Boxsim is te oud dus even een nieuwe file aangemaakt.
Met de 3-weg moet je wel even stoeien voor je een vlakke somcurve hebt, lukt niet perfect maar wel bijna goed.
Toen een passief filter daar overheen gelegd.

Helaas was de fase rondom de midhoog overgang 90 graden gedraaid, dus ik heb een Ladder Delay/Lattice Netwerk toegevoegd om de fase 90 graden te draaien. Dit is wel next level filteren, niet instap. Maar het hoort een beetje bij het probleem van filteren op een vlakke baffle. En de 2kHz is voor deze tweeter te laag, schoof langzaam omhoog maar moet eigenlijk nog hoger.

Zo ziet het er ongeveer uit:

Edit: met lichte wijziging een voorbeeld van geïnverteerde "schaduw"

Ik denk dat in de laagsectie de correctie 80Hz (LCR zuigkring achteraan/rechts) wel weg kan maar ik had eerst alles geoptimaliseerd voor gesloten. Dat resulteert in een lagere gevoeligheid bij Boxsim. Kortom, dit ontwerp heb ik wat mee zitten klooien en amp 1 staat op +4dB om aan te sluiten bij de 90dB doelcurves.

[Willy_61]

Tot zover ben ik geraakt, de faseplots moeten jullie eens controleren.

[Douwe84]

Ik volg nog met grote interesse, vraag ter verduidelijking...

Het (lijkt me nu lig) gaat om de diagonale lijnen welke zo veel mogelijk overeen dienen te komen en niet de verticale ?

[pappaleo]

In het crossover gebied (bij laag/midden ca 500Hz) moeten de fases van de units (overeenkomstige kleuren blauw en groen) zoveel mogelijk gelijk zijn.

De verticale lijn is alleen maar een sprong van +180° naar -180° omdat de schaal niet groter is.

Dit ziet dan ook heel netjes uit.

[Willy_61]

Is het dan niet zo dat bij de overnamepunten de opgaande flanken van bv. mid en hoog, moeten samenvallen?
Of is het voldoende dat ze in fase zijn...

Ik volg nog met grote interesse, vraag ter verduidelijking...
Het (lijkt me nu lig) gaat om de diagonale lijnen welke zo veel mogelijk overeen dienen te komen en niet de verticale ?

Ik had in mijn oefenproject 3 actieve versterkers toegevoegd en ingesteld op de kantelpunten die je op de afbeelding ziet:

De verticale grijze doellijn ligt op 90dB (je kan jouw curve optrekken naar die lijn, zie hieronder).
De curves zijn de doellijnen waar je naar toe werkt met het ontwerp van filtering.

Als je dat project (bijlage) opslaat als "default.BPJ" in de projectenfolder onder "\Boxsim2.00EN\Projekte" dan zal telkens wanneer je Boxsim opent, deze default worden geopend.
Daarna stel je zoals aangegeven in de volgende afbeelding, de curves in als reference. Je kan dan een nieuw project starten, daar zullen die curves dan op de achtergrond zichtbaar zijn. Bij Wouter zijn dat stippellijnen maar bij mij is dat nog niet gelukt

Wanneer het max. van je cross-over bv. 2,5 dB onder de grijze doellijn ligt, kan je jouw grafiek 2,5dB omhoog trekken door onder Ampifier 1 in "Active filter" de level op 2,5dB zetten.

REFERENCE.jpg (42.03 KiB) 902 keer bekeken

In bijlage het oefenproject dat je moet saven als default.

[Douwe84]

In het crossover gebied (bij laag/midden ca 500Hz) moeten de fases van de units (overeenkomstige kleuren blauw en groen) zoveel mogelijk gelijk zijn.

De verticale lijn is alleen maar een sprong van +180° naar -180° omdat de schaal niet groter is.

Dit ziet dan ook heel netjes uit.

Die zocht ik, helemaal helder

[Willy_61]

Na de opgedane ervaring, de kleine box 61x30x30 met W200S-4 en 100S-8 en DT94-8, voorzien van een acceptabele cross-over waarbij niet alleen de frequentiecurve belangrijk was maar ook de faseplots.

De weergave @6dB = 37Hz - 21 kHz, impedantie voorzien voor 4 ohm

Ik heb ook een poging ondernomen met de SC10N-8 ipv DT94-8, maar die is veel nukkiger om in te stellen. Dat is me dus nog niet gelukt.

Nog een opmerking: werk niet te lang meer met versie 1.2 vermits veel driverdata in 2018 is geupdated. Deze zit automatisch al in versie 2.0.
Dikwijls zijn er significante verschillen als je een project opent van v1.2 in v2.0. Deze driverdata zou beter overeenstemmen met de huidige drivers die verkocht worden en nog steeds dezelfde naam hebben als 10 jaar geleden.
In het begin van dit topic zit een link naar Boxsim 2.0 download.

Project in bijlage.

[wouter]

Wanneer ik kijk naar de rode en groene lijn dan zie ik een opslingering in de hoogdoorlaat. Zeker bij een tweeter moet die niet verwaarloost worden, de SPL piekt daar, en de vervorming even hard mee. Bij de elektrische curves kun je dit vaak ook zien, is een samenspel van filter en impedantie van de driver.
De W100S kan het wel hebben, maar het is niet ideaal. Het is alleen maar de vraag of het de extra componenten waard is. Dat geld in een betere tweeter steken kan meer opschieten.

Verder, goed bezig!

Ik zie dat je verder gegaan bent in mijn .BPJ file of heb je alleen mijn initialen WH toegevoegd

[Willy_61]

Ik neem terug de kast 61x40x25 met een volume van 45L, dat komt beter in de buurt van die ik eerder bouwde (met diepte 35cm) en waarbij de klank zo goed is.
Ik had al resultaten gepost, goede frequentiecurve maar met de faseplots die gebuisd waren voor mid-hoog.
Ik heb nu op aangeven van Wouter een duurdere en ook duurzamere tweeter gekozen, nl. de G20SC, toch dik 2x zo duur als de DT94 of SC100N.

Het resultaat is merkelijk beter, vooral in de faseplots. Vanaf 15 kHz stijgt de curve nog 1dB tot 30 kHZ, tov de door mij aangenomen 0dB lijn, daar hou ik dus geen rekening mee.
De frequentiecurve wordt dan @6dB: 34Hz - 30kHz voor een impedantie van 4 ohm.

Sorry maar de koepel is vergeten over de W100S! Een aangepaste versie volgt.
in bijlage de BPJ-file:

[Willy_61]

... deze keer met de koepel over W100S !

Frequentiebereik @6dB = 34Hz - 30kHz voor een impedantie van 4 ohm
De gemiddelde Acoustic power responce is ca. 83dB.

Behuizing H61 x B40 x D25 cm --- geometrisch volume = 44.5L

Volgens mij zijn de faseplots ook in orde.

[Willy_61]

De combinatie W200S+W100S+G20SC valt me een beetje tegen door de dip in het laag tgv de midrange.
Dit zette me ertoe aan eens te testen met de W130S.

De frequentiekarakteristiek valt me 100% mee:

De dip van 2dB op 150Hz is weg en dat met een FC-spoel van 3.3mH, waar ik in combinatie met de W100S gebruik moest maken van een 12€ duurdere LR spoel van 3.90mH. De koepel van ca. 7€ vervalt ook , in de plaatst daarvan komt er een binnenruimte voor de W130S van 2,6L, welke gemaakt kan worden met afval MDF platen. Een besparing dus van 19€ waarmee dus de meerprijs van de G20SC tov de DT94 (per box) ongeveer gerecupereerd is.

Met deze cross-over:

De faseplots:

Als ik enkel de overnamepunten (350Hz en 3200Hz) bekijk lijkt me dat dik in orde.
Maar de extra fasesprongen van de W130S boven 3200Hz, moet je daar ook rekening mee houden? Eerlijk gezegd weet ik het niet zeker, qua overname punten lijkt het me logisch dat de volgende overnemende speaker mooi in fase is met de vorige maar speelt de rest ook nog een belangrijke rol?

Even het verschil van de 2 ontwerpen in dezelfde kast maar de bovenste met W130S en de onderste met W100S:

Als jullie de crossover goedkeuren zou de box als volgt kunnen gebouwd worden:

Poortberekening (heb ik lager gezet en de woofer zo hoog mogelijk):

Common outer housing:

BPJ in bijlage

[Bean]

Dat ziet er inderdaad mooier uit met de W130s.
De extra fasedraaiing van de mid boven de 3200 Hz maakt niet uit, aangezien de mid daar steeds zachter weergeeft.

Vraagje: waarom kies je ervoor om de mid en hoog naast elkaar te zetten? Geeft dit geen problemen (uitdoving) als je onder een hoek naar de frequentiekarakteristiek kijkt? Geeft boven elkaar niet een mooier resultaat?

[Willy_61]

Je zou wel eens gelijk kunnen hebben:

Ik ga proberen ze onder mekaar te krijgen want de hoogte staat vast, de boxen moeten onder een venstertablet staan.
Ik zal dan in elk geval de basreflextube aan de achterkant moeten plaatsen. Maakt het veel uit waar die dan komt staan? ik zou denken ergens in het midden onderaan... of boven achter de tweeter.