forum.zelfbouwaudio.nl

Filter vs afstand midwoofer en tweeter 2 weg speaker

Het enige advies die ik kan vinden bij een twee weg speaker
is dat de afstand tussen tweeter en mid-woofer zo klein mogelijk moet zijn.

Is dat niet gerelateerd aan het crossover filter?

Door het crossover filter is er nu eenmaal een fase verschil tussen de mid-woofer en de tweeter.
Bij een hogere orde filter wordt het fase verschil groter.
Als de geluidsgolven van zowel de tweeter als de woofer zich vermengen in de lucht, dan wil je
wel dat ze bij frequenties rond de crossover in fase zijn.

Jan.

Hoe je de mid-unit en de ht-unit plaatst, ook ten opzichte van elkaar, hangt nogal af van je ontwerpdoel. Doorgaans is het wel verstandig om ze in het vlak loodrecht op de luisteras dicht bij elkaar te plaatsen, neem als vuistregel bv. dat de hart-op-hartafstand niet veel groter moet worden dan de golflengte die bij de X-overfrequentie hoort. Dat geldt dan wel weer vooral voor 'slappe' filters waarbij de units over een breed frequentiebereik samen moeten werken.

Mijn achtergrond verhaal
Ik ben bezig met een 2-weg systeem. Ik heb nu 2 speakers op het oog die meer samen zijn gebruikt in speaker ontwerpen.
Het is de 18W8545K00 en de D2905/950000 van Scan Peak. Als je die boven elkaar monteert zet zit je snel op een steek van 145mm.
Dat is de golflengte die bij 2,3khz hoort. De crossover kan wel op 2,3khz bij deze speakers.
Als ik aan ook time-managment wil doen, dan moet of de afstand tussen de speakers groter (of ik moet met een schuine wand werken).

Geluidstrillingen van beide speakers zullen in de lucht elkaar treffen. Ze kunnen elkaar versterken, maar ze kunnen elkaar deels maar ook compleet tegen werken.
Het laatste is ongewenst. Voor elk punt in een ruimte is het verschillend.
Wat ik probeer te snappen is het effect van de afstand tussen de speakers Rond de crossover frequentie is het effect het belangrijkste.
Een faseverschil tussen de speakers (ook tgv de crossover) speelt hierbij ook een rol.
Bestaat er software die ruimtelijk kan laten zien wat er gebeurd?

Jan.

Jazeker!
Maar staar je niet blind hierop. Simulatiepakketten als Speakerworkshop en Boxsim houden tot op behoorlijke hoogte rekening met deze materie.

Het valt allemaal wel mee, het is min of meer een kwestie van meetkunde. In een punt voor de speakers, op een afstand van 1 m voor de baffle en onder verschillende (verticale ) hoeken bereken je de afstand tot beide drivers met behulp van gewone vlakke meetkunde. Daaruit bepaal je het afstandsverschil d, en daaruit het faseverschil 2*pi*f*(d / c) *180/pi graden.
Deze fase komt bij de fasedraaiing van het filter. De fasedraaiing van het filter hangt alleen af van de frequentie, die van de plaats of hoek van waarneming hangt af van de frequentie en de hoek. Zo werken die programma's.
Als de afstand tussen de drivers groot is, t.o.v. de golflengte zal ook het faseverschil onder een gegeven hoek groter zijn dan bij een kleine afstand Zodra het totale faseverschil van filter + plaats de 180 graden begint te naderen zit je in de gevarenzone. Dat moet in Excel vrij eenvoudig te programmeren zijn.
groet,
Tom

Je kunt optredende onregelmatigheden in de responsecurve onder een hoek ten opzichte van de luisteras zelfs tot je voordeel maken. D'Appolito-systemen zijn hiervan een voorbeeld, maar ook met meer conventionele opstellingen van drivers, bijvoorbeeld W(oofer)-T(weeter)-M(id) van beneden naar boven kun je, mits het filter daarop is ingericht, een vaak lastige eerste reflectie via de vloer minder sterk laten zijn door partiële uitdoving in het gebied waar de tweeter en de mid samenwerken.

Bedankt iedereen voor de feedback

Ik heb een programma XDIR gevonden en er mee gespeeld.
Je kan zien wat de impact is van de afstand tussen een tweeter en een midwoofer.

Ik snap alleen niet in welk vlak de ¨lobs¨ worden getekend.
Is dit horizontaal of verticaal(hoogte)?
Gezien de programma naam denk ik horizontaal.

Iemand?

Jan.

Die lobes van twee chassis kun je uitrekenen voor vlakken die door de akoestische centra van beide units gaan. Bij montage boven elkaar dus verticale vlakken.

Als je wil zien wat er gebeurt in jouw specifieke geval, dan zou ik Boxsim downloaden en daar de data van de drivers (bijvoorbeeld uit een Hobby Hifi of Klang & Ton, de fabrieksgegevens vertrouw ik nooit zo) in zetten. Als je kijkt naar het faseverloop, dan is het mooi als ze rond de overnamefrequentie gelijk lopen. De grafieken liggen dan op elkaar. Dit kun je ook bereiken met de tweeter op hetzelfde vlak als de woofer. Op het overnamepunt zijn de drivers dan 6 dB in niveau gedaald, zodat ze bij elkaar opgeteld hetzelfde niveau hebben als de rest van de grafiek. Dit gebeurt alleen, als beide unit in fase met elkaar lopen. Dit heet een zogenaamde LR (Linkwitz Riley) opzet van het filter.
Mijn ervaring is, dat bij een scheidingsfrequentie waarvan de golflengte kleiner dan de afstand tussen beide units is, het beste resultaat wordt bereikt wanneer de drivers inderdaad exact met elkaar in fase zijn loodrecht voor de box, dus met de microfoon tussen beide drivers in, of, zoals bij Boxsim, met de waarnemer "in het oneindige". Pas dan heb je minder last van hoorbare interferentie. Ik zit zelf nu op ca. 2x de golflengte, ik wissel tussen mid en tweeter bij 8KHz, en het gaat nog maar net goed als ik me aan deze Linkwitz regel hou, ook al luister ik met mijn oor boven de tweeter (de box is maar 80 cm. hoog). Op de een of andere manier hoor ik dan minder het interferentiepatroon via de reflecties dan wanneer ik een klein faseverschil heb tussen mid en tweeter "in het oneindige", maar de zaak gelijk loopt op 5 tot 10 graden verticaal boven de tweeter. Of dat komt door de symmetrie van de verticale afstraling en ik dan net iets minder last van de lobes heb... ik weet het niet precies maar het lijkt er wel op. Dat is in elk geval mijn ervaring en ook die van Linkwitz.
Misschien helpt de vuistregel: afstand tussen mid en tweeter maximaal 1,5 x de golflengte; gebruik LR en een steil filter; zorg voor symmetrische afstraling door fase gelijk te laten lopen (de hellingen van de grafieken lopen ook symmetrisch, de woofer valt net zo steil af als de tweeter opkomt).
Het kleine Scan Speak boxje in de nieuwste Klang & Ton voldoet hier toevallig ook net aan.

Bedankt voor je tips. Hier kan ik iets mee.

BoxSim kende ik al.
In eerste instantie kreeg ik het niet werkend.
Ik zal niet de eerste zijn die iets probeert en daarna een ¨how to¨ gaat lezen.

Jan.

Veel succes!
Ik moet wel bekennen, dat ik na het schrijven van mijn commentaar toch nog even de proef op de som heb genomen en mijn seakers heb doorgemeten. Ik heb de tweeter omgepoold en wat bleek: het diepste dal (uit fase) had ik op oorhoogte, dus niet loodrecht voor de speaker. De luisteras richt dus wat omhoog.
Het probleem zit 'm een beetje in Boxsim. Daar zag het plaatje er op een gegeven moment perfect uit, dat betekent op elkaar liggende fasegrafieken van middentoner (Visaton) en tweeter (geen Visaton), dat betekent loodrecht voor de box oftewel in het oneindige geen faseverschil tussen mid en tweeter. Maar in de werkelijkheid richt de luisteras dus iets omhoog.
Ik heb de data van de speciale fasemeting van Visaton zelf uitgezet bij de middentoner, omdat ik die data ook niet heb van de niet-Visaton woofer en tweeter. En de fasemetingen van Visaton zien er zowiezo heel raar uit, met pieken en dalen, ik neem aan dat de testbox die veroorzaakt want die pieken en dalen zitten op dezelfde frequenties bij vele drivers.
Als je de akoestische fasedata uitzet dan berekent Boxsim de fase en de ligging van de geluidsoorsprong zelf uit de ingevoerde data en de vorm en grootte van de conus.
Maar als ik ook kies voor een Visaton tweeter van dezelfde grootte, en de akoestische fasemeting van Visaton gebruik, dan liggen de fasegrafieken niet meer op elkaar recht voor de speaker (maar dus wel ca. 5 graden omhoog). Dat komt dan weer perfect met de werkelijkheid overeen.
Dus met Visaton drivers klopt het heel goed, met eigen input gaat het minder, vooral met de fase. als je zoals ik wisselt bij een hoge frequentie (8 KHz), waar een afwijking van enkele milimeters al invloed heeft.

threshold schreef:

Dus met Visaton drivers klopt het heel goed, met eigen input gaat het minder, vooral met de fase. als je zoals ik wisselt bij een hoge frequentie (8 KHz), waar een afwijking van enkele milimeters al invloed heeft.

Wat daarbij m.i. een belangrijke rol speelt is de instelling van het akoestisch centrum (SEO in Boxsim). Wanneer ik zelf meet, zet ik die altijd op 0, omdat het looptijdsverschil immers al in het absolute faseverloop is meegenomen. Maar Visaton stelt die dingen voor de eigen drivers wel in.

Sowieso moet je volgens mij óf eigen metingen gebruiken, óf de data van Visaton.

De afstand tot het akoestisch centrum geeft een fasedraaiing die evenredig is met die afstand en met de frequentie. Door die fase te meten, zou je, als je de frequentie precies weet, de afstand tot het akoestisch centrum kunnen uitrekenen. Het probleem is echter dat de driver zelf ook fasedraaiingen produceert, die je heel moeilijk kunt scheiden van die welke door de afstand worden veroorzaakt. Het kan wel, bij benadering, door de gemeten fasekarakteristiek te splitsen in een deel dat lineair oploopt met de frequentie, en een "excess fase" deel (de rest). Dat lineaire deel wordt dan een maat voor de afstand. Vaak zal de gemeten afstand via de fase niet kloppen met de afstand volgens de lineaal, en zal het verschil ook nog eens frequentie-afhankelijk zijn. De waargenomen afwijkingen berusten waarschijnlijk op deze "excess fase" effecten. Voor wie het bovenstaande nog eens van een ander wil horen, zijn de artikelen van Richard C Heyser (Loudspeaker signal arrival times) aan te bevelen.
Tom