Veel bass-midrange speakers in 1 kast

[medal-mike]

Hallo allemaal,

Tweede topic van een leek die nieuwsgierig geworden is....

Ik heb altijd begrepen dat het probleem van het weergeven van lage tonen (20 - 60 Hz) vooral aan het oppervlakte van de woofer ligt: Hoe groter het oppervlak: hoe lager de tonen
Erg simplistisch natuurlijk, maar vooralsnog de begin aanname.
Zo kun je dus met twee kleine woofers, dezelfde lage tonen krijgen als een iets grotere (effe ervan uitgaande dat ze dezelfe grote uitslag kunnen hebben).

Klopt dit in principe?
En blijft dit dan gelden naarmate je meer woofers gebruikt, bijvoorbeeld 4 woofers?

Ik zou me namelijk kunnen voorstellen dat je een slanke luidsprekerzuil bouwt met 4 of 6 (bass)-midrange speakers, die samen toch heel lage frequenties kunnen weergeven, maar toch heel ver doorlopen in het midden gebied (omdat ze meer dynamiek aankunnen dan grote logge woofers). Met als laatste voordeel dat je een simpel filter kunt gebruiken omdat je het midden en het lage gebied niet hoeft te scheiden.......

OPBOUWENDE KRITIEK is natuurlijk altijd gewenst (denk aan mijn tere zieltje)...

[Vinculum]

Ik kan niet alles uitleggen maar wat ik wel weet is dat je niet lager kan door meerdere woofers te gebruiken. Maar door het grotere oppervlak kost het 4 woofers (bijv) minder moeite om een bepaalde hoeveelheid lucht te verplaatsen dan bij 1 woofer. Daardoor kun je wat harder spelen met meerdere units dan met 1. Ik geloof dat het 6dB is per extra woofer.

[Marp]

Zo kun je dus met twee kleine woofers, dezelfde lage tonen krijgen als een iets grotere (effe ervan uitgaande dat ze dezelfe grote uitslag kunnen hebben).

Klopt dit in principe?

Het is inderdaad een bruikbare manier om aan een groter stralend oppervlak te komen, met dien verstande dat rekening moet worden dat kleinere luidsprekers veelal een hogere Fs. De bepalende factor kán hier dus de vereiste diepgang zijn, met de nadruk "kan", want door de jaren heen is me opgevallen dat 10" woofers geregeld meer diepgang hebben dan veel 12" woofers. Dat lijkt dan weer voort te komen uit ontwerpkeuzes door de fabrikanten.

[sietse]

Ik heb 4 woofertjes van 17 cm in mijn kastjes zitten en ik zit echt niet op een sub woofer te wachten Heb ik in vroeger dagen ook niet gedacht.

[wouter]

Ik geloof dat het 6dB is per extra woofer.

Dat is + 3dB door verdubbeling stralend oppervlak en + 3 dB doordat je meestal met 2 8Ohm woofers naar 4 Ohm zakt en dus het dubbele vermogen opneemt

Ik redeneer lekker andersom: als ik een bepaald kastvolume heb kan ik daar met 1 woofer lager in afstemmen dan met 2 woofers, altijd al zo geweest. Bedenk je dat 2 woofers in 1 luchtvolume feitelijk maar de helft aan ruimte hebben, een 2x zo strakke luchtveer dus. Daarom kom je met 1 woofer dieper bij een gelijk volume, echter je zit ook sneller aan je max en 2 woofers klinken wel weer anders. Stralend oppervlak zijn we ook gevoelig voor, gewapper levert ook niet echt een optimale geluidsdruk op.

Keuze's. Ik heb een 120 liter TL gebouwd om een 8" woofer. Ik zou geloof ik nu eerder een actieve sub maken met een 10" en dan de helft zo groot, maar laag ging het wel

[nxs77]

Die +6db geld toch voor 4 woofers? Ik heb dat eens geprobeerd met 4 ns3's. Dat speelde echt een stuk luider. 2 paartjes in serie die dan weer paralel geschakeld zaten. 4 ohm met elkaar.

Ik heb hier een 10 subje van logitech. ik denk dat als je die 8x doet dat het dan met een diepgang van 30hz behoorlijk te keer kan gaan

[Tom Magchielse]

Hoe een woofer zal werken in een bepaald kastvolume hangt af van de verhouding tussen dat kastvolume en het zgn. equivalente volume, dat is het luchtvolume dat net zo veel veerkracht op de conus uitoefent als de ophanging van de conus. Dat equivalent volume is evenredig met de veerkracht (compliantie) van de ophangrand, en het kwadraat van het conusoppervlak. Kleine luidsprekers hebben dus een veel kleiner equivalent volume. Nemen we bijvoorbeeld 4 units met een straal r=6 cm, dan hebben die evenveel oppervlak als één unit met een straal van 12 cm De volumeverplaatsing en dus de geluiddruk, zullen dan ook even groot zijn, mits de uitwijking gelijk is. Het totale equivalent volume zal bij 4 kleine woofertjes echter 4x zo klein zijn als van de ene grote woofer, aangenomen dat hun mechanische compliantie gelijk is. Maar...
De massa van de kleine conusjes zal in totaal gelijk zijn aan die van de grote conus (bij gelijke materiaaldikte), maar per stuk dus 1/4 van de grote woofer. De resonantiefrequentie van de kleine woofers zal dus een factor 2 hoger liggen. Om dezelfde resonantiefrequentie te krijgen als bij de grote woofer moeten we de mechanische compliantie van de kleintjes 4x zo groot kiezen.. Je voelt hem al, dan is het equivalent volume van de 4 kleine woofertjes weer gelijk aan dat van de ene grote.. De wet van Murphy, zullen we maar zeggen..
groet, Tom

[wouter]

Kijk, steken we er allemaal weer wat van op. Althans, zo helder heb ik het nog nooit eerder gehoord.

Mocht het voor topic starter de veel vaktermen zijn dan kunnen we het nog wel proberen eenvoudiger te omschrijven maar het geeft mij voldoende inzicht.

Top topic, top antwoord Tom!

[b_force]

De wet van Murphy, zullen we maar zeggen..
groet, Tom

Ja om een of andere reden gaat het altijd mis.
Denk je net een mooi compromis gevonden te hebben, blijk je 1 simpel detail te zijn vergeten, jammer dan.
Deze wijze les van Tom moeten velen in hun oren knopen.
Iets "gratis" zomaar ergens vandaan krijgen is er echt absoluut niet bij.
Bedenk dus goed als je voor een bepaalde keuze gaat, je zult namelijk hoe dan ook andere dingen in moeten leveren.
(dat merk je trouwens heel sterk als je op component en materiaalniveau van een driver gaat ontwerpen/rekenen)

[richard]

Ik geloof dat het 6dB is per extra woofer.

Dat is + 3dB door verdubbeling stralend oppervlak

Dat geldt alleen voor niet-coherente bronnen, bij coherente bronnen geeft een verdubbeling van het oppervlak + 6 dB.
Dat de versterker hier ook twee keer zo veel vermogen moet afgeven (mits je de woofers parallel aansluit) is logisch, het rendement per luidspreker blijft gelijk.

[medal-mike]

Hallo allemaal,

alvast bedankt voor het meedenken, en Tom vooral bedankt voor de duidelijke theoretische achtergrond, maar ........

Ik was niet zozeer opzoek naar een kleiner kastvolume, maar naar de volgende twee mogelijke optimalisaties:
1: Een slanke/smalle kast waar geen breedte voorhanden is voor een grote woofer maar wel voor 4 kleinere midden-toners,
2: Geen filtering nodig voor de lage en middentonen, (samen doen ze het laag, terwijl ze appart het midden sowieso al aan konden).

Nu ik jullie commentaar lees, dan denk ik dat het laag wel hierdoor harder klinkt, maar het midden dus ook (de verhoudingen blijven waarschijnlijk gelijk).
Dus waarschijnlijk is een extra midden-toner toch nodig, en moet de filtering hiervoor toch plaatsvinden...

Elk commentaar en onderbouwing is natuurlijk welkom.

[]eep]

En voordat je het weet ben je 1 klein detail vergeten... zo ook hier:

De massa van de kleine conusjes zal in totaal gelijk zijn aan die van de grote conus (bij gelijke materiaaldikte), maar per stuk dus 1/4 van de grote woofer.

Dat is dus niet waar. Een grote conus is moeilijker stijf te krijgen dan een kleine. En dat gaat dan kwadratisch.

De wet van Murphy gaat wel op, alleen weet bijna niemand waar die wet over gaat. Murphy werkte in de vliegtuig industrie en hij merkte dat door de complexiteit van vliegtuigen veel ongelukken ontstonden. Hij kwam er achter door kansberekening dat "als er iets fout kàn gaan, dan zàl er iets fout gaan". Kwestie van herhalen en wachten. Daarom heeft hij de checklist bedacht. Check alles vóórdat je vertrekt zodat het niet fout kàn gaan. De wet van Murphy is niet "de wet van behoud van ellende" zoals het populair uitgelegd wordt maar eerder "gebruik je verstand om ellende te voorkomen". Oma zei dan: "bezint eer ge begint".

Stel je voor dat je een betonnen vloer van een parkeergarage of zo opp. 8x8, 10cm dik alleen in het midden op 1 pilaar laat steunen dan zal die vloer aan de rand veel meer doorzakken dan als je 4 kleinere pilaartjes (4x4) gebruikt voor ondersteuning (niet doorlopende vloer met dilataties anders steunen ze ook nog op elkaar en gaat de analogie met drivers verloren).
Met een halve overspanning kun je 4x zo licht ontwerpen.

Met meerdere kleine conusjes heb je dus veel minder bewegende massa. Je Fs is hoger maar je luidspreker is veel sneller en dynamischer. Je kunt je kast smal houden en je kunt leuke trucjes uithalen doordat je meerdere speakertjes hebt. Zoals impulscorrectie, dipool of rondomstraler, 2,5-weg, bafflestepcompensatie vermijden etc.

En omdat kleine speakertjes meestal niet zo'n hoog rendement hebben (85-87dB) kun je met meerdere makkelijker aansluiten op de tweeter die vaak boven de 90dB zit en hoef je de tweeter niet te verzwakken.

Een andere truc: met meerdere kleine fullrange cq midwoofers kun je het wel trekken tot 100-150Hz. Je kunt daar dan een passief filter voor gebruiken MMMMT en een aparte subwoofer maken en die actief aansturen.

[sietse]

Kijk, dit is een TL. Nog steeds geen spijt van. Voordeel is ook dat de doorsnede (omtrek) van de box belangrijk kleiner is dan met één grote woofer. Wel iets hoger dan natuurlijk. 1,25 mtr. Lekker slank.

[]eep]

Kijk, dit is een TL.

Zei hij op de toon van Crocodile Dundee: "Thats not a knife. THIS IS A KNIFE!"

[Tom Magchielse]

Het was natuurlijk alleen mijn bedoeling om in te gaan op de vraag of het vervangen van één grote conus door meerdere (bijv. 4) kleinere, vanuit de toepassing als laagweergever enig nut had. Dat in de praktijk bij hogere-frequenties kleine conussen zich anders gedragen dan grote staat buiten kijf, al zijn daar nog veel meer redenen voor aan te geven dan Jeep hier doet.
Overigens zijn kleine conussen naar verhouding niet lichter. Als je door de Vifa catalogus bladert zie je de W11/C11/M11 types met conusmassa's van gemiddeld 6 gram, De C13/P13 familie legt gemiddeld 7 gram op de schaal, en de ongeveer 4x zo grote woofers van de W21 familie komen gemiddeld tot ongeveer 22 gr. Ongeveer de factor 4 die ik al noemde.
Dat welke conus dan ook dynamischer klinkt is een opinie-kwestie, die niet door enig objectief gegeven te staven valt.
En wat een "snellere" luidspreker is, wil mij niet duidelijk worden.
groeten, Tom

[Vuurkat]

Bij een zwaardere conus wordt ook een sterkere motor gebruikt, waarmee hij even snel wordt als een lichte conus (als je onder snel verstaat: snel op gang komen en snel stoppen). Anders zou de Qes met een zwaardere conus heel hoog zijn.

[wouter]

En wat een "snellere" luidspreker is, wil mij niet duidelijk worden.
groeten, Tom

Ik ben inmiddels van mening wie spreekt over een snelle luidspreker deze doorgaans houdt van luidsprekers zonder fatsoenlijn (sub)laag. 'Snelle' speakers zijn daarmee vaak hoog rendement, gesloten o.i.d. en hebben wat mij betreft gebrek aan laag. Echter, wat er niet is gaat ook niet mis. Heel vaak maakt een kamer het (sub)laag nog rommeliger dan het al is, metname i.c.m. met een minder fraaie basreflex afstemming.

Op mijn luisterplek mis ik het gebied rond 50 Hz, daarom hoor ik tot 70Hz goed en 35 Hz ook. Niet gek dat dit als traag beschouwd wordt, gewoon even de bank schuiven. Tussen de speakers in klinkt het heel netjes en strak, daar gaat het niet mis.

Snelle luidsprekers, begin ik altijd een beetje te gniffelen als het daarover gaat

Mijn ervaring met dipoollaag was wel goed, maar om dat nou snel te noemen... Meer clean.

2,5-weg is trouwens een goede oplossing voor Mike. Meerdere drivers die het laag doen, 1 die ook in het middengebied doorloopt. De komende hobby hifi komt er een versie met W130S als laag en midden (ja Sietse als midden). In Boxsim kun je daar al wat mee simuleren.

Wat mij betreft speelt corrigeerbaar actief laag beter dan passieve 2 of 3-weg box. Een F.A.S.T. (fullrange and subwoofer technology) met breedbander en actieve subwoofer is heeft mijn voorkeur. Een grote woofer klinkt in mijn beleving anders dan meerdere kleine. Echter, een goede samenhang tussen luisterplek een woofer positionering/opstelling (in de kamer) is veel belangrijker.

Door mijn kamer indeling speel ik met een compacte monitor nauwelijks met zwakker laag dan een forse zuil. Alleen met subs op andere plekken kan ik goed laag krijgen op de luisterplek.

[sietse]

Tja Wouter, misschien zijn de W130S van nu beter dan die ik destijds heb gekocht. 3kHz was wel het uiterste en liever nog lager.

[medal-mike]

Dat welke conus dan ook dynamischer klinkt is een opinie-kwestie, die niet door enig objectief gegeven te staven valt.
En wat een "snellere" luidspreker is, wil mij niet duidelijk worden.

Als leek weet ik het ook niet zeker, maar ik kan me wel wat voorstellen bij een dynamische of snellere luidspreker:
In theorie hoeft een woofer natuurlijk nooit zo snel te zijn als bijvoorbeeld een tweeter, omdat de frequenties die hij moet weergeven maar tot een bepaalde grens gaan (door het filter).
Maar als je lage frequenties bij elkaar gaat optellen (wat dus altijd het geval is bij muziek), dan kun je toch een behoorlijk grillig signaal krijgen, met plotselinge richtingsveranderingen en dus hoge versnellingen (zie het bijgevoegd plaatje).
En dan zijn de 4 kleine conusjes volgens mij wel duidelijk in het voordeel, tov één grote wooferm of zie ik dat verkeerd?

[markbakk]

En dan zijn de 4 kleine conusjes volgens mij wel duidelijk in het voordeel, tov één grote wooferm of zie ik dat verkeerd?

Ja.
Tel die signalen eens bij elkaar op en laat maar zien dat het somsignaal, eenmaal gefilterd door het toe te passen wisselfilter, steilere flanken kent dan de hoogste door te laten frequentie van dat filter (dat zal je knap lastig gaan vallen).

[medal-mike]

Beste Markbakk,

Ik heb het zitten simuleren met mathcad, en misschien wel te simpel, maar bij het optellen van drie signalen (bijvoorbeeld 20 Hz, 30 Hz en 50 Hz), krijg je toch een een totaal signaal met een hogere uitslag, en dus ook een hogere snelheid en versnelling (zie plaatjes).

Welke aanname doe ik dan fout?

[nuttyhifi]

Ik heb in het verleden ge-experimenteerd met philips 17 cm drivers en een lijnbron met 9 van deze units gemaakt (op de gok) maar ook een enkele luidspreker met een in verhouding gelijkwaardige inhoud. Bij vergelijk bleek de lijnbron niet lager te komen dan het kleintje. De lijnbronnen waren 2,1 mtr hoog.
Natuurlijk lag de vervorming van de lijnbron wel een stuk lager door de veel beperktere uitslag van de units bij een gelijkwaardige geluidssterkte. Aan de andere kant moest de spoel van de lijnbron wel veel zwaarder zijn. Een ander voordeel was het ontbreken van staande golven tussen het plafond en de vloer (ik hoop dat ik dit goed schrijf, ik heb het toen gelezen). Het klonk igv wel strakker dan de uitvoering met de enkele unit en kon ontiegelijk hard.