Distreduktion genom höjd drivimpedans

[Allram]

Det pratas ju ofta (iallafall på detta forum) om att man kan sänka disten om man inför en serieimpedans med elementen, särskilt mot högre frekvenser.

Jag blev förstås nyfiken på att titta på detta och gjorde därför lite mätningar. För enkelhetens skull använde jag endast serieresistanser och orkade inte labba med komplexa drivimpedanser.

Mätobjektet var en B&C DE250 compression driver på en 15" Waveguide från Earl Geddes.

Jag närfältsmickade (ca 10 cm) och körde o-gate:ade svep och tittade på 2:a, 3:e och 4:e övertonen.

Jag provade att köra svep med drivresistanser mellan 0 och 10 Ohm, i 1 ohms-steg. Då jag inte hade skapat något impedansutjämningsnät hos elementet, så ändras förstås frekvensgången något mellan olika drivresistanser. Den bredbandiga (pink noise) SPL-nivån kalibrerades dock mellan varje byte av drivimpedans.

Slutsatsen av testerna visade på i princip noll och ingen verkan alls på distortionen när drivresistansen ändrades. De få dB:s reduktion som främst tredjetonen visade på kunde alltid härledas till att fundamenttonen sjunkit i amplitud i samma storleksordning pga ändrad frekvensgång pga drivresistansen. Nettodisten var således oförändrad oavsett drivresistans.

För att se om det hade mer effekt på ännu högre distkomponenter gjorde jag också en spektrumanalys vid 1.5 kHz så att man såg samtliga övertoner tills de drunknade i brusgolvet, dvs runt 10:e övertonen. 1.5 kHz valdes för att det är där som drivern hade högst distortion. Eftersom jag här endast testade en frekvens, så kunde jag här kalibrera fundamenttonens amplitud mellan olika drivresistanser så att amplituden förblev exakt lika i samtliga testfall.

Inte heller här kunde jag påvisa någon som helst skillnad i amplitud eller fördelning mellan olika övertoner när drivresistansen ändrades.

Vilka slutsatser drar jag av dessa test?
Den omtalade distreduktionen är mycket svår att hitta i praktiken. Devisen "använd passiva filter, då får du ju distreduktion på köpet" skulle jag nog ta med en stor nypa salt.

Mina test har såklart en mängd brister:
-Jag testade endast resistiva drivningar
-Jag testade bara ett element
-Jag tittade bara på höga övertoner vid en enstaka frekvens
-Jag gjorde inte om alla tester vid olika SPL-nivåer

Jag ifrågasätter inte att fenomenet finns. Det går säkert att påvisa med precis rätt förutsättningar, men rent generellt är det nog väldigt mycket mindre än vad folk tror när man läser runt här.

Eftersom resultatet var så nedslående så orkade jag inte testa baselementet i konstruktionen.

[paa]

Vilka distvärden mätte du upp vilka ljudtryck? Det är ju intressanta uppgifter eftersom kompressionsdrivers brukar anklagas för högre dist än öppet monterade domar.
Vad sitter din waveguide i för högtalarsystem förresten, är det en Gedlee-konstruktion eller är det en diy-konstruktion?

[Ragnwald]

Tack Allram, intressant information.

Har just läst en tråd på diy-audio, ang digital överförings-, impedansanpassningsproblem mellan och i sändare och mottagare.
Minsta lilla fel i paketlösningen, skapar fyrkantvåg som ser ut som en trasig sinus.

[Allram]

Vilka distvärden mätte du upp vilka ljudtryck? Det är ju intressanta uppgifter eftersom kompressionsdrivers brukar anklagas för högre dist än öppet monterade domar.
Vad sitter din waveguide i för högtalarsystem förresten, är det en Gedlee-konstruktion eller är det en diy-konstruktion?

Jag missade faktiskt att ladda in kalibreringsfilen för mikrofonen vid mättillfället, så vilket ljudtryck det handlar om vet jag tyvärr inte. Men jag skulle gissa på någonstans runt 90 dB vid 1 m.

Den typiska distorsionskaraktären hos de compression drivers jag har mätt på är att andra och tredje ton är högre än vad man är van vid från direktstrålande domar, medan högre övertoner från 4:e och uppåt är nästan obefintliga. Så här såg det ut vid distsvepet:



Det är en DIY-högtalare. Jag hade tur och lyckades beställa 3 st 15 waveguides under den korta tid han hade dem till salu för drygt 2 år sedan.

[paa]

Vad hade du för filter när du mätte den där tonkurvan, var det med högtalarens normala filter, eller bara en seriekonding?

[Allram]

Ajdå, det blev visst fel bild i förra inlägget. Den visar responsen med aktiverat filter. Det syns bland annat på att 3:e tonen sticker iväg över 6 kHz, eftersom jag boostar där för att få rak frekvensgång på en CD-waveguide.

Så här ser det ut helt utan filter. Det behövs faktiskt ingen seriekonding heller, den låter inte ansträngt ens om man kör den fullrange

[rikkitikkitavi]

Tack Allram, intressant information.

Har just läst en tråd på diy-audio, ang digital överförings-, impedansanpassningsproblem mellan och i sändare och mottagare.
Minsta lilla fel i paketlösningen, skapar fyrkantvåg som ser ut som en trasig sinus.

länk, bitte

[Ragnwald]

länk, bitte

http://www.diyaudio.com/forums/digital- ... sible.html

[Piotr]

Lilltroll har visat på signifikant sänkning av dist hos ett bas-mellanregister med seriespole.

Man får även en sänkt termisk kompression med högre drivimpedans.


/Peter

[RogerJoensson]

Det pratas ju ofta (iallafall på detta forum) om att man kan sänka disten om man inför en serieimpedans med elementen, särskilt mot högre frekvenser.

1.5 KHz är väl inte att betrakta som högre frekvenser för en 1" övre mid/diskant-driver med 1.7" membran diameter? Du ligger nog allt för nära resonansfrekvensen (jag gissar) med insignalen och där finns nog inte så mycket att vinna?
Det är ju en viss skillnad mot om man mäter med en insignal i mellanregistret på en bashögtalare.

[Piotr]

Allram,

som Roger skriver har en förhöjd drivimpedans minst (om någon alls) linjäriserande effekt vid (eller nära) systemresonansen.

Vidare vore det kul att se två mätningar som endast skiljer sig i aktuell drivimpedans då det ju är vad som tråden handlar om som jag förstår det.


/Peter

[Allram]

Tack för era synpunkter. Jag har funderat och mätt lite mera idag, men hinner inte lägga upp något än.

Hint: idag fick jag fram lite mera effekt av drivimpedansen

[Allram]

1.5 KHz är väl inte att betrakta som högre frekvenser för en 1" övre mid/diskant-driver med 1.7" membran diameter? Du ligger nog allt för nära resonansfrekvensen (jag gissar) med insignalen och där finns nog inte så mycket att vinna?
Det är ju en viss skillnad mot om man mäter med en insignal i mellanregistret på en bashögtalare.

Jag svepte diskanten över hela frekvensomfånget, men kunde inte påvisa någon nettosänkning av disten.

Jag gick senare vidare med att koppla en induktans i serie med baselementet, och då blev det en fullt definierbar distsänkning mot högre frekvenser. Det är ju enkelt att förstå eftersom reaktansen hos spolen blir högre för övertonernas strömkomponenter än för fundamenttonen. Men som sagt, en resistiv seriekomponent för diskanten fick jag inte fram någon distreducerande funktion för.

Första mätningen visar en TD15M Apollo mätt vid 110 dB, 10 cm från baffeln.

Andra mätningen visar samma uppställning, fast med en 1.4 mH luftlindad spole i serie. Värdet valdes för att kunna passa in i ett eventuellt passivt delningsfilter längre fram. För att inte luras av att även frekvensgången påverkas av spolen, så applicerades EQ för att kompensera bort detta. Eftersom jag delar basen vid ~900 Hz, så är det bara EQ:at för att stämma under ca 1 kHz.


Främst är det 3:e tonen som sänks drygt 10 dB upp mot delningsfrekvensen, men även 4:e tonen påverkas.

[DanNorman]

Du kan sänka elementets påverkan (varierande impedans beroende på temperatur) på filtret genom att stoppa i en resistans på väl valt ställe i filtret, tex sist innan högtalarterminalen. Då "ser" filtret din resistans + elementets impedans.
Om
Re=6Ohm
Rdin=6Ohm

Stiger temperaturen på talspolen från 20°C till 313C kommer talspoleresistansen dubblas, till 12Ohm alltså. Det är en ökning med 100%.
Är däremot talspoleresistansen 12Ohm (Re + Rdin) från början och samma sak sker blir bara ökningen 50%. Det ger hälften så stora fel i filterknän och annat.

[johaneriksson]

Tack för mätningarna Allram!
Har du även några utan eq att presentera och kanske en mätning där elementet utsätts för lite mer effekt?

AE har riktigt intressanta element, har dock haft svårt att hitta mätningar på nätet.

/Johan

[Allram]

Du kan sänka elementets påverkan (varierande impedans beroende på temperatur) på filtret genom att stoppa i en resistans på väl valt ställe i filtret, tex sist innan högtalarterminalen. Då "ser" filtret din resistans + elementets impedans.
Om
Re=6Ohm
Rdin=6Ohm

Stiger temperaturen på talspolen från 20°C till 313C kommer talspoleresistansen dubblas, till 12Ohm alltså. Det är en ökning med 100%.
Är däremot talspoleresistansen 12Ohm (Re + Rdin) från början och samma sak sker blir bara ökningen 50%. Det ger hälften så stora fel i filterknän och annat.

Det är helt riktigt. Men verkningsgraden är så hög på högtalaren att det aldrig kommer att bli ett problem i praktiken. Basen har en verkningsgrad på 98 dB/W/1m och diskanten på 108 dB/W/1m. Spelar jag med förstärkaren på referensnivå, dvs "0 dB" ligger medeleffekten ut till högtalaren ändå bara på några få watt. Då basen tål 500W RMS och diskanten 60W RMS, kommer temperaturhöjningen och därmed kompressionen/filterpåverkan vara försumbar även vid referensnivåer.

Tack för mätningarna Allram!
Har du även några utan eq att presentera och kanske en mätning där elementet utsätts för lite mer effekt?

AE har riktigt intressanta element, har dock haft svårt att hitta mätningar på nätet.

/Johan

Jag har en mätning även utan EQ, skall rota fram den vid tillfälle.

Men jag har inte någon mätning med mer effekt. Verkningsgraden är så hög att att några få watt in är allt jag någonsin behöver i mitt användarfall och det som jag är intresserad av. Hade man däremot tänkt sig bygga en regelrätt PA-högtalare hade det såklart varit intressant.

[Allram]

Tack för mätningarna Allram!
Har du även några utan eq att presentera

Kommer här!

[DanNorman]

Forska vidare på det här, det är väldigt intressant.

[Aerob]

Allram, du har inte fler mätningar att visa på TD15M? Hade varit spännande
att se hur spridningen beter sig på ett så pass stort element, i förhållande till
dom "vanliga" små elementen för arbetsområdet.

[Aerob]

Allram är inte aktiv längre? Verkade så himla intressant det här...
Någon som vet något, kanske han har en tråd på ett annat forum eller så?