Concave Mk2

[fluppie]

Ik heb een beetje zitten spelen met Catia
Dit is nog wel de "oude" vorm op basis van de cirkels.

[jeroen_d]

Er heeft ooit in de oudere elektuur uitgave een artikel gestaan ivm een demping dmv een aan draad gehangen plaat welke in beweging werd gebracht ddor de woofer.Deze was afgestemd op de resonantie frequentie van de woofer.De werking was als volgt de woofer probeert deze plaat in beweging te brengen en het ging wel de plaat in maar kon er niet meer uit zo ongeveer toch

Toevallig een idee van de jaargang ? Dan kan deze publicatie een keer nagegaan worden.

Het komt uit een van de eerste Luidsprekerspecials van 1988 denk ik.Ik kan het inscannen maar de muizen hebben er aan gezeten.Het hoofdzakelijke is wel te lezen.Het is meer voor wat meer bas te krijgen maar het kan mss ook dienen de backwave te absorberen.

Het verhaal rammelt technisch dusdanig, dat ik denk dat het een grap is. Voordat ik de formules ging checken (ik vermoed dat als je dit doet dat je op onzinnige getallen uitkomt) werd ik getroffen door de opmerking dat metaal goed werkt (goed voor heavy metal) en steen (goed voor rock). Toen ging er al een lichtje branden. Toen keek ik nog eens naar het Nederlandse stukje tekst dat aangeeft dat deze publikatie uit het vakblad 'joke' kwam. Stonken jullie erin, of was dit om te kijken of de forumleden zitten op te letten.

Voor de hele lage frequenties, waar dit idee voor is bedoeld, is er geen backwave maar slechts onderdruk en bovendruk (de lucht werkt als veer, samen met de conus en ophanging is dit het massaveer systeem). Hier doet die massaplaat aan een touwtje totaal niets aan.

Voor de hogere frequenties, waar je van backwave kan spreken, doet het vrijwel niets aan absorptie. De backwave wordt door zo'n massa vooral gereflecteerd. Er zal veel meer reflectie dan absorptie optreden.

[meanman64]

Dat van dat metaal en steen is me toen ook opgevallen
Ik ga het toch eens testen je weet maar nooit
Lijkt me langs een kant een joke maar langs de andere kant zijner veel bevindingen uit toeval en fantasie en hersenkronkels onstaan.

[jeroen_d]

Wel door toeval en fantasie, niet door hersenkronkels.

In ieder geval is dit 100% zeker bedoeld als grap en Elektuur vond het leuk om te plaatsen. Een beetje humor in de special moet kunnen.

[jeroen_d]

Het is echt wel grappig trouwens, als je de formules gaat nakijken.

Wat te denken van de formule voor het volume. Daar staat in het bovendeel van de breuk de wortel van Zdc-Rc. Zdc is daarbij de impedantie van de luidspreker voor gelijkstroom en Rc is de weerstand van de spreekspoel. Dit is precies hetzelfde, het volume van de massa is dus 0.

Dan het gewicht van de massa: Als je hier a' gaat invullen (de formule op de linkerbladzijde) dan komt er te staan: M=Qtc/Qts-Qtc/Qts.

Dus: hang een massa van volume 0 liter en 0 gram aan een touwtje voor het basverlagend idee.

[Tok]

Zonder de formules te bekijken kon je al weten dat het volume 0 zou (moeten) zijn, de titel is immers: "getting more bass out of your loudspeaker system without altering its volume" .. en een brok hout of een rotsblok in je behuizing hangen heeft aardig wat invloed. Het andere wat mij meteen deed twijfelen waren de losse formules voor volume en massa van het ding... je zit dan dus eigenlijk een 'materiaalkeuze te berekenen'.

[meanman64]

Ben ik toch weer degene die de mensen doet afdwalen
Bij deze terug naar de Concave

[SARK]

Nog even kort een dwaling:

"Journal of Kinetic Energy" (afgekort "JOKE")

After thoroughly examination of all kind of material best results were obtained with metal (excellent for heavy metal) and pieces of rock (suited for rock and other (pop-)music.

Als je dan nog twijfels hebt of dit een grap is ....

[asterduc]

Veel van de backwave wat je niet gedempt krijgt komt er dus gewoon uit! De energie moet ergens naar toe. Hoe steviger de kastwand, hoe meer er gewoon door de conus zelf naar buiten komt.

Hier wil ik even bij blijven stilstaan.
Nogmaals mijn boerenverstand inzetten, en dat maakt de volgende conclusie:

- de driver bouwt zowel langs voor als langs achter druk op.
De druk voorraan is gewenst, die van de achterzijde van de driver niet.
De (lucht)veer achter de driver is wel gewenst en moet afgesteld worden op de gewenste Fs. Vandaar de noodzakelijke kast. Laat we de dipool aub even buiten beschouwing.

De problemen die een dergelijke kast met zich meebrengt zijn:

1. de staande golven tussen de tegenover elkaar liggende wanden. Die geven een opslingering op de overeenkomstige frekwentie die dan weer afhankelijk is van de afstand tussen die 2 wanden. Deze staande golven kunnen geminderd worden door het aanbrengen van demping. Deze demping kan best ingrijpen op de punten waar de luchtsnelheid hoog is omdat de dempingsefficientie daar het hoogst is. De demping zet nml de energie van de luchtsnelheid om in warmte. De luchtsnelheid is naar mijn vermoeden het hoogst in het midden van de kast omdat daar de druk het laagst is. Deze dempingswijze is breedbandig. Door een aparte helmholzresonator te bouwen die is afgesteld op een bepaalde frekwentie kan er smalbandiger en efficienter gedempt worden. Daarnaast kunnen er dan nog wat truukjes worden gebruikt om de efficienty en de afstelling nog te verbeteren (bvb sphere hoorn). Zo ver zijn we het allemaal eens denk ik

2. Tegen de binnenwanden van de kast ontstaat door de drukgolven een pulserende druk waardoor de wanden aan het trillen gaan. Hoe zwaarder de wanden hoe hoger de frekwenties waar de wand gevoelig voor is en vise versa. Doordat de wand aan het trillen gaat werkt die wand aan de buitenkant als een weergever. Right?
Ik vermoed dat hoe groter de wand is, hoe flexibeler hij is en daardoor gevoeliger voor lage frekwenties en tegelijkertijd ook breedbandiger gaat funktioneren. Door bracings en/of massa kan de constructie akoestisch worden gemanipuleerd. Dwz, de frekwentie kan hoger, lager, smal of breedbandig gemaakt worden door versteviging of massawijziging. Alles goed en wel zegt Jeroen, maar de energie moet weg en doet dat dan via het driver membraan en dat lijkt mij niet de meest gunstige weg!

3. Doordat de driver resistieve lucht in beweging zet zal hij zich moeten afstoten. Dit veroorzaakt mechnische krachten tussen het passieve en actieve deel die zich gaan vertalen in trillingen. Deze trilingen zullen in een rigiede contructie worden doorgegeven. In hoeverre deze trillingen storend zijn, daar heb ik geen idee van.

Mogelijke oplossingen:
1. Staande golven: zoals eerder in dit topic besproken leveren de 2 HH's in de baskast een redelijke verbetering. Extra demping in het kastmidden zal hier nog wat toe bijdragen. De vertikale staande golf in de dubbele reflex kamer hebben we gisteren gemeten en heeft nog redelijk wat impact. Maar dat komt binnen enkele weken terug aan bod.

2. Kastresonanties: Wat is beter?, een stevige kast waardoor het in de kast aanwezige geluid via de driver naar buiten komt of een minder stevige kast waar enige energie in de kastwand gaat. Al of niet toegevoerde massa in de wanden om in het laaggebied extra rust te brengen.

3. Mechanische Kasttrillingen: ook hier de vraag wat beter is? , een driver die heel rigiede met de kast verbonden is of eerder zwevend is opgehangen.

Ed.

[jeroen_d]

Punten 2 en 3 zijn inderdaad de ontwerp keuzes die je maakt en onderwerp van eeuwige discussie/twijfel.

Waar het dan enigszins naar toewijst is het volgende: voor de middentonen is flexen van de wanden niet zo erg. Er vindt weinig drukopbouw plaats in de kast en wanden die kunnen meebuigen absorberen veel en trillen niet na. Als ze trillen kun je proberen de Q van de trillingen laag te krijgen en ook de frequentie laag. Dit is de filosofie op een gegeven moment geweest van KEF voor de middentonen, ook de LS3/5a van BBC is volgens het principe van absorberende kastwanden gebouwd (relatief dun met veel bitumen erop).

Voor een baskast zou dan een zo stijf mogelijke kast het beste zijn. Als het goed is worden hoge Q resonanties op hoge frequenties niet aangesproken door de woofer. De kastwanden flexen niet dus geven optimaal rendement en lage vervorming.

Maar ja, als je geen aparte bas en middentoon kast hebt, of ze niet goed kunt ontkoppelen (zeer lastig), of de baskast eigenlijk toch vrij hoog doorloopt in frequentie waardoor je geen zuiver massaveersysteem meer hebt (backwave op 200-300Hz) dan moet je deze twee benaderingen combineren in een behuizing. En dan wordt het ontzettend lastig te zeggen wat nu de beste benadering is.

[asterduc]

Voor een baskast zou dan een zo stijf mogelijke kast het beste zijn. Als het goed is worden hoge Q resonanties op hoge frequenties niet aangesproken door de woofer. De kastwanden flexen niet dus geven optimaal rendement en lage vervorming.

Dit vind ik een interessante opmerking Jeroen, waar ik weliswaar enkele vragen rond heb.

- Hoge Q resonanties? bedoel je daar de mate van versterking/verzwakking mee?

- optimaal redement: het geluid wordt niet gedempt door een meetrillend media en de energie blijft daardoor sterk aanwezig, ... maar het geluid komt volgens jou dan toch via de driver naar buiten. Als ik het goed begrijp sta je hier voor een compromis keuze. Een hoger rendement maar dan wel voor een deel bestaande uit backwave geluid!

- Lage vervorming: dat is dan het resultaat van het uitblijven van wandresonanties die als vervorming worden aanzien, of speelt hier nog iets anders mee?

als je geen aparte bas en middentoon kast hebt, of ze niet goed kunt ontkoppelen, of de baskast eigenlijk toch vrij hoog doorloopt in frequentie

bij de Concave Mk2 overwoog ik om met verschillende losse kamers te werken. Dan is dit argument nog een extra stimulans om dat plan door te voeren.

[jeroen_d]

Voor een baskast zou dan een zo stijf mogelijke kast het beste zijn. Als het goed is worden hoge Q resonanties op hoge frequenties niet aangesproken door de woofer. De kastwanden flexen niet dus geven optimaal rendement en lage vervorming.

Dit vind ik een interessante opmerking Jeroen, waar ik weliswaar enkele vragen rond heb.

- Hoge Q resonanties? bedoel je daar de mate van versterking/verzwakking mee?

Nee, daar bedoel ik mee dat hoe meer je gaat bracen, hoe meer de frequentie van de resonantie naar boven opschuift. De Q-factor kan daarbij ook stijgen. Hoe harder en stijver de kast, hoe langer hij op een bepaalde frequentie kan nazingen. Hoeft dus voor een baskast geen probleem te zijn, deze resonantie wordt niet aangesproken en zou relatief makkelijk te dempen moeten zijn met bitumen, zeker als de frequentie van de resonantie lekker hoog ligt. N.B. ik heb het hier dus over materiaal/paneelresonanties.

- optimaal redement: het geluid wordt niet gedempt door een meetrillend media en de energie blijft daardoor sterk aanwezig, ... maar het geluid komt volgens jou dan toch via de driver naar buiten. Als ik het goed begrijp sta je hier voor een compromis keuze. Een hoger rendement maar dan wel voor een deel bestaande uit backwave geluid!

Nee, ik bedoel hier het pure laag, waar de golflengte veel groter is dan de afmetingen van de kast. Dan is er geen sprake van backwave maar slechts een optimaal verend luchtkussen in de kast. Hoe stijver, hoe minder verliezen, hoe beter het veert. Het vormt een resonerend massaveersysteem, met eigenfrequentie en Q-factor afhankelijk van je afstemming op de Thiele/Small parameters van de driver.

- Lage vervorming: dat is dan het resultaat van het uitblijven van wandresonanties die als vervorming worden aanzien, of speelt hier nog iets anders mee?

Dat is wat ik bedoelde, ik dacht niet aan andere zaken.

als je geen aparte bas en middentoon kast hebt, of ze niet goed kunt ontkoppelen, of de baskast eigenlijk toch vrij hoog doorloopt in frequentie

bij de Concave Mk2 overwoog ik om met verschillende losse kamers te werken. Dan is dit argument nog een extra stimulans om dat plan door te voeren.

Dat hoeft niet zo te zijn. Ik heb gemerkt dat als je twee kasten op elkaar zet dat de middentoon kast met zijn lagere gewicht gemakkelijk mee gaat trillen met de baskast. Dat ontkoppelen is gewoon een groot probleem en het is de vraag of dan toch niet gewoon de zware, stijve kast uit een geheel mét ook nog paneeldemping niet gewoon het beste is. Daarbij moet je focusseren op de baskast zelf, als je die zwaar en trillingsvrij genoeg hebt dan lukt het met het middentoon compartiment ook wel.

Waar je gewoon altijd mee blijft zitten, wat je ook doet, is het gebied van zeg 100-300Hz. In een drieweg laat je dat gebied graag door de woofer weergeven, die dan voor de golflengte van deze frequenties in een relatief grote kast zit en dus backwave problemen geeft. De kleine gesloten monitor die het gebied tot 100Hz weergeeft is dan eigenlijk beter. Maar, die heeft weer minder dynamisch bereik.

Ik ben er eigenlijk nooit uitgekomen en heb ook nog geen 3-weg systeem gezien dat dit probleem niet heeft (ook gehoormatig). Wat je ook doet, er blijft altijd wat kleuring zitten in dat gebied van een paar honderd Hz.

Misschien dat iemand anders op het ei van Columbus komt?

[asterduc]

Bij volgende test heb ik de kastwand vibratie gemeten met de driver vast alsook zwevend gemonteerd (geen akoestische brug).

De metingen spreken voor zich neem ik aan.

Het resultaat is, voor mij althans, verrassend. Waar ik dacht dat de kast in het laag rustiger zou worden met een zwevend gemonteerde driver, is het effect net andersom.
Vanaf 200 hz nemen de trillingen bij de zwevend gemonteerde driver wel af.

Dit resultaat bevestigd Jeroen's voorkeur voor een stijver geheel in het laag.

Wat ik in deze opstelling nog zou willen uitvoeren is een impulsmeting en waterval diagram. Dat zal dan met de Clio moeten gebeuren en die stond nu net niet opgesteld

Ed.

[jeroen_d]

Het lijkt erop dat het rubber waarmee je de driver ophangt niet de goede eigenschappen heeft en dat er een eigenfrequentie tussen 100-200Hz ontstaat. Dat bedoelde ik onder andere met de moeilijkheid van het ontkoppelen. De ontkoppeling moet een zeer lage eigenfrequentie tot stand brengen, liefst lager dan 20Hz, verder moet hij toch stijf genoeg zijn om de driver op zijn plaats te houden en dan moet hij ook nog de trillingen kunnen absorberen.

B&W claimde in hun white paper van de Nautilus 801 dat ze hiervoor een speciaal materiaal hadden gevonden, ze noemen dit Isopath van de firma Raychem. Zie pagina 28 van het Nautilus 800 white paper.

[asterduc]

Het lijkt erop dat het rubber waarmee je de driver ophangt niet de goede eigenschappen heeft.

okay, dan doe ik de test in de komende dagen eens over met een ander materiaal.
De vorige test was met een band die gebruikt wordt bij industriele akoestische deuren, en die is aanzienlijk zachter als rubber.

[asterduc]

Nee, daar bedoel ik mee dat hoe meer je gaat bracen, hoe meer de frequentie van de resonantie naar boven opschuift.

ik begrijp het, en de meting van zondag blijkt dat ook licht te bevestigen.

[Martijn M]

Ik denk dat het meetrillen van de monitor bij basfrequenties niet zo'n probleem is. Alles in de kamer trilt mee, dus dat kleine beetje trillen van de monitor maakt dan ook niet veel meer uit. Ik denk dat de trillingen in het mid die de monitor overbrengt op de baskast veel schadelijker zijn. De stralende oppervlakken zijn bij een baskast veel groter en bij hogere frequenties is voor een gelijke geluidssterkte de benodigde luchtverplaatsing juist minder groot.

Dit probleem los je alleen op door fysiek volledig gescheiden gescheiden behuizingen toe te passen.

[jeroen_d]

Ik denk dat de trillingen in het mid die de monitor overbrengt op de baskast veel schadelijker zijn. De stralende oppervlakken zijn bij een baskast veel groter en bij hogere frequenties is voor een gelijke geluidssterkte de benodigde luchtverplaatsing juist minder groot.

Dit is discutabel. Hoeveel maakt het uit dat trillingen van de mid via de baskast of rechtstreeks de ruimte ingaan? De baskast kan juist helpen in absorberen van de midtrillingen, als hij zwaar is en ook nog van trilling absorberende demping is voorzien. Mits er door de midtrillingen niet extra resonanties ontstaan die door de baskast versterkt worden, maar gevoelsmatig denk ik dat dit reuze meevalt en de kans hierop klein is.

Ik ga met je mee dat ook ik twijfel aan de ernst van het probleem dat de midkast meetrilt met de bas. Het voornaamste probleem van de drieweg blijft voor mij het midlaag met twee tegenstrijdige zaken:
1. je wilt hem stijf maken om mechanische resonsanties te voorkomen.
2. je wilt backwave absorberen terwijl de stijfste kast het meest de backwave en overgebleven energie van gedempte staande golven weer door de konus naar buiten stuurt.
Beneden 100Hz kun je 1. prima toepassen en heb je geen last van 2.
Vanaf 300Hz (pin me niet vast) kun je 2. goed toepassen (sphere/tube of concave midkast) in een niet te grote behuizing met een 15-18cm middentoner. Daar hoeft de behuizing ook niet perse stijf te zijn, maar kan op zich geen kwaad. Hoe los je nu het gebied rond 200Hz op? Volgens mij blijf je hier een probleem houden, ook met goede ontkoppeling. Als je de mechanische resonanties hebt opgelost zit je nog altijd met niet volledig gedempte staande golven en backwave die beide door de konus naar buiten komen.
B&W had destijds natuurlijk die slakvormige behuizing, een zwaar overgedimensioneerde baskast. Grote lengte, gekruld en taps toelopend, om de backwave vrijwel volledig te kunnen absorberen. Asterduc is uiterst bekend met dit concept, maar het past helaas niet in de context van de Concave.

Los van deze beslommeringen is het een goede zaak dat Asterduc eerst de mechanische resonanties minimaliseert, althans via de testkasten hier in ieder geval weer een hoop kennis mee opbouwt. Als dan die helmholtz interne resonatoren ook nog goed helpen, zal het in ieder geval een zeer goede baskast worden in vergelijk met heel veel andere kasten.

[WMC]

Het lijkt erop dat het rubber waarmee je de driver ophangt niet de goede eigenschappen heeft.

okay, dan doe ik de test in de komende dagen eens over met een ander materiaal.
De vorige test was met een band die gebruikt wordt bij industriele akoestische deuren, en die is aanzienlijk zachter als rubber.

Je zou ook met andere afmetingen kunnen experimenteren. Als je je rubberen ring even heel simpel als staaf beschouwt betekent dit dat de stijfheid E*A / L is. Je E-modulus kun je niks aan veranderen, je dikte en oppervlak wel. Misschien een idee om de ring dan 2 keer zo dun te maken, het oppervlak halveert dan ook bij benadering, dan kun je eens zien wat het effect is.

Groeten,

Tom

[jeroen_d]

Het zal 'm toch voornamelijk in de materiaaleigenschappen zitten. De crux is een zacht materiaal te vinden dat in staat is een hoge massa te ondersteunen. Met Isopath is het B&W gelukt om de behuizing van de mid te isoleren van de bas behuizing.

Voor de bas driver hebben ze echter geconcludeerd dat het gewoon niet lukt om een systeem met gewenste eigenschappen te ontwikkelen waarbij de basdriver ontkoppeld is van de behuizing. Dus hebben ze gewoon weer besloten tot de ge-eigende oplossing: zet de woofer zeer vast op een hele stijve behuizing, zodat alle mechanische resonantie boven het werkingsgebied van de basdriver worden gelegd.

Ik denk om dat te bereiken dat je de behuizing veel consequenter moet gaan bracen en een matrix constructie erin zetten. Daarbij zou er geen vlak groter dan 20x20cm meer mogen zijn. Dat wil zeggen dat ook de bodemplaat over de volledige lengte en breedte een brace zou moeten krijgen.

Ik ben niet onder de indruk van de bracing die in de experimenten is gebruikt. Dit werkt pas echt goed als je een nieuwe testkast bouwt (sorry Ed, dit gaat veel werk kosten) en de bracing zorgvuldig aanbrengt en zeer goed verlijmt. Een beetje ertussen klemmen of schroeven laat niet zien wat bracing echt kan doen. Een niet goed verbonden bracing kan het zelfs erger maken.

[jeroen_d]

Nog een vraagje: met hoeveel schroeven zet je de platen vast? Het lijkt op de foto dat je er slechts 4 gebruikt voor de bovenkant, als dat zo is vind ik het veel te weinig. Je kunt niet lijmen, maar dan zou ik zelf om de 5cm een schroef zetten.

[jeroen_d]

Ik had die meting nog niet zo goed bekeken. Ik weet niet hoe dat komt, maar zoals ik al zei je kunt pas echte conclusies over de bracing trekken als je hem professioneel aanbrengt.

Wat me wel opvalt (en dat lijkt me gehoormatig heel interessant) is dat de resonanties net boven 60 en 100Hz duidelijk verminderen met die dwarse brace van 7 september. Eigenlijk wordt ook het hele gebied boven 100Hz rustiger.

[jeroen_d]

???? berichtje van asterduc plotseling weg?

[asterduc]

Het voornaamste probleem van de drieweg blijft voor mij het midlaag met twee tegenstrijdige zaken:
1. je wilt hem stijf maken om mechanische resonsanties te voorkomen

okay, maar kijk even naar mijn metingen van zondag 7 september. Daar gaan de kasttrillingen bij het gebruik van de sterke bracing, omhoog onder de 40 hz. Dit in tegenstelling tot de andere situaties, waar ze vanaf 40 hz afnemen.

2. je wilt backwave absorberen terwijl de stijfste kast het meest de backwave en overgebleven energie van gedempte staande golven weer door de konus naar buiten stuurt.
Beneden 100Hz kun je 1. prima toepassen en heb je geen last van 2.
Vanaf 300Hz (pin me niet vast) kun je 2. goed toepassen (sphere/tube of concave midkast) in een niet te grote behuizing met een 15-18cm middentoner. Daar hoeft de behuizing ook niet perse stijf te zijn, maar kan op zich geen kwaad.

Hoe los je nu het gebied rond 200Hz op? Volgens mij blijf je hier een probleem houden, ook met goede ontkoppeling. Als je de mechanische resonanties hebt opgelost zit je nog altijd met niet volledig gedempte staande golven en backwave die beide door de konus naar buiten komen.

B&W had destijds natuurlijk die slakvormige behuizing, een zwaar overgedimensioneerde baskast. Grote lengte, gekruld en taps toelopend, om de backwave vrijwel volledig te kunnen absorberen. Asterduc is uiterst bekend met dit concept, maar het past helaas niet in de context van de Concave.

in die richting was ik ook al aan het denken Jeroen. Ik zou een kanaal kunnen integreren (soort gesloten transmissielijn), waarbij op het einde een smalbandige HH wordt geplaatst.

een andere gedachtengang was van een veelvoud van kleinere kamers te maken. Probleem hierbij is dat vele kleine kamers het Fs punt verhogen vergeleken met één grote kamer, ook al is het totaal volume gelijk. Dat heb ik eerder al eens gemeten en gepost dacht ik. Bijkomend probleem is dat je niet van de langste afstand tussen voor- en achterkant weg komt. Je blijft dus nog steeds met een staande golf zitten, zij het minder actief.

met de nodige experimenten ben ik ervan overtuigd om een efficient compromis te vinden. Hierin kan de aparte bouwwijze met schijven een voordeel betekenen.

[CarloPJB]

???? berichtje van asterduc plotseling weg?

Ik dacht al dat ik spoken zag maar gelukkig..........Was mij ook al opgevallen