Verkligt högklassiga högtalarelement

[Maarten]

Intressant analys I-or! Att det även är uppbrytningar som bidrar till den bättre spridningen förstod jag inte (trodde de låg högt upp, typ 20-25 kHz och att domen agerade stelkropp upp till dess).

Jag fick inte riktigt ihop det att sb26adc såg ut att ha lägre distorsion i vissa register. Minns att den bakre kammaren i sb26adc går hela vägen genom polstycket, vilket ökar volymen jämfört mot de element som inte har en sådan kammare. (Låg resonansfrekvens som beror på luftfjädern bör av detta skäl vara en fördel).
Och ja, nivån måste såklart normaliseras vid jämförelser, vilket jag inte orkar göra ännu, så jag tillskrev skillnaderna i distorsion kom sig av olika känslighet och nivåer.

[I-or]

Dels kan man ibland notera inverkan av modformen för kalotten uppåt en oktav under resonansfrekvensen (kalotten böjs utan att vara i resonans) och dels kan man ha moder i surrounden utan att resten av systemet påverkas tydligt.

Intressant är även att intermodulationsdistorsionen för 18+19 kHz är extremt låg, men detta tycks bero på att man med dessa frekvenser av en ren slump precis prickar två antiresonanser. Som jag har skrivit flera gånger tidigare kan IMD-resultat vara extremt känsliga för de frekvenser som väljs när det gäller elektromekaniska, resonanta, system som högtalare.

Det är alltså för frekvenser under ca 3-4 kHz en fördel med ett stort styvhetsinslag från den relativt linjära luftfjädern eftersom upphängningen uppvisar betydligt större olinjäriteter. Slutligen begränsas dock linjäriteten för luftfjädern av den relativa volymändringen i kaviteten när ljudtrycksnivån ökar.

[Amatoeren]

Ett verkligt prisvärt element till högbas/mellanregister tycker jag att Eighteensound 6ND430 8Ω är.
Har använt detta i flera konstruktioner med gott resultat. https://www.eighteensound.it/en/products/lf-driver/6-5/8/6ND430
Till mina egna uppsättningar har jag 10" AE (Acoustic Elegance) och 12" JBL som mellanregister. Ger kropp och själ åt återgivningen.

[Kraniet]

Ett verkligt prisvärt element till högbas/mellanregister tycker jag att Eighteensound 6ND430 8Ω är.
Har använt detta i flera konstruktioner med gott resultat. https://www.eighteensound.it/en/products/lf-driver/6-5/8/6ND430
Till mina egna uppsättningar har jag 10" AE (Acoustic Elegance) och 12" JBL som mellanregister. Ger kropp och själ åt återgivningen.

Zaphaudio gjorde mätningar på 16 ohms varianten http://zaphaudio.com/6.5test/compare.html
Verkar kunna va lågdistande.

[I-or]

För vilken nominell ljudtrycksnivå gäller mätresultaten?

Man kan möjligen anta att mätningarna har utförts med en inspänning om 2,83 Vrms, men då varierar förstås ljudtrycksnivån betydligt mellan elementen. Dessutom har resultaten för många av elementen "special measurement issues".

Slarv av den här typen inger inte direkt förtroende.

[Kraniet]

Såhär står det

About the Test

All response curves are with the drivers on an infinite baffle. Don't forget that in the real world, baffle step and diffraction will affect the curves. These curves are all far field, taken with a 10ms gating window. Older response curves have show low end inaccuracy from gating while the newer have merged in near field bass response. For a realistic representation of bass response below 200 hz in the gated measurements, use the T/S parameters to model a curve.

Cumulative Spectrum Decay (CSD) charts are 1/12 octave smoothed. Time slices are taken up to 3ms with the start marker right at the beginning of the impulse. All levels are equalized to 30dB to accurately show comparative energy storage regardless of individual driver efficiency.

Harmonic distortion charts are taken semi-far field with the mic directly on axis. The far field method shows a more realistic top end distortion but does allow some room effect to show up also. The same conditions apply to all drivers. Amp output level was adjusted for each driver so that the fundamental was 92dB at 1/2 meter. The level was set between the range of 300-1000Hz. Harmonics F2 thru F5 are tracked. F2=Green, F3=Blue, F4=Purple and F5=gray. In general, the higher the order of harmonic distortion, the more offensive the sound. The range is 20Hz to 10kHz and the level is +30 to -110 dB. The only tradeoff with doing non-linear tests far field are room effects. However, this is a much better tradeoff than nearfield, which is inaccurate in the higher frequencies due to mic location close to only one part of the cone. For normal DIY'ers like me, anything less than a full anechoic chamber is going to introduce some inaccuracies in the results.

• Special measurement issues: In this grouping, older harmonic distortion sweeps have dips in the response of the fundamental on the HD charts. This is an artifact of the way my SE was originally setup to measure harmonics, and does not affect the harmonics themselves. It's a function of the mic distance and related phase shift - the recorded signal internally summed with the original signal before plotting to the chart. Only the fundamental is affected, and the harmonics are accurate. For an accurate fundamental here, just take a look at the response curves. Rest assured however that all testing levels in this grouping were set the same for new and old, and the harmonic distortion can be reliably compared.

And finally, note - Do Not compare these harmonic distortion plots to others anywhere else, including on this site. The test method was different for this particular set and the level was a bit lower. Make comparisons within this test group only. If you want to compare results with the 5.5" grouping, the 6.5" group will need approximately 4dB added to level and harmonics.

The pros and cons of this type of harmonic distortion testing
There are two general types of harmonic distortion tests - Single frequency spectrum and fixed harmonic sweeps. I do sweeps, while many others do single frequency.

Single frequency has two primary benefits. First, the level at the fundamental frequency can be adjusted to the same level as other drivers tested, making easier a direct comparison at a single frequency. Second, very tall order harmonics can be seen. For example all the harmonics above F6 can be seen, along with other spectrum noise.

Fixed harmonic sweeps have several benefits. The first and foremost is that distortion is shown for all frequencies at once, rather a single selected frequency. Single frequency testing requires *many* tests to get a complete picture of distortion across the spectrum, and even then, sharp peaks in distortion could hide between 2 tested frequencies. With a sweep however, the primary harmonics F2 through F5 will be clearly shown at every frequency.

For example, if speaker with a large and very audible peak in the 3rd harmonic at 1.5kHz had single frequency tests done at 1kHz and 2kHz, the harmonic distortion would be completely missed. This is particularly important when testing stiff drivers with breakup nodes within the audible band. This is the primary reason I choose sweeps for harmonic distortion testing. There is a lot more information in one image.

We can't have everything with sweeps, and we loose the ability to see harmonics above F5. In my opinion, this is a fair trade off. Taller order harmonics far above the fundamental frequency are more audible than a low order harmonic of the same level. But tall order harmonics are typically at a much lower level. Looking at the data with trending in mind will help see around these limitations.
How to read harmonic distortion sweeps
Reading harmonic distortion sweeps is fairly easy. This section will deal with interpreting the data and "reading between the lines" to help see around the limitations of this type of testing.

These sweeps are not EQ'ed to flat. Nor are they filtered or crossed over in any way. This is both an advantage and a disadvantage depending on how the driver is used. It is an advantage if the frequency in question falls within a range that is intended to be run without any sort of response shaping or crossover. For example, the top two octaves of a tweeter or the midbass of a woofer. In that case, what you see is what you get. It is a disadvantage when the response curve will be modified to reach a target response shape. For example, an extended low end of a tweeter will have it's harmonic distortion reduced in the area where the crossover begins to take effect. A woofer crossed over to a sub will have it's audible distortion reduced as the woofer rolls off.

Related to the above, the enclosure tuning for woofers affects the low end distortion. The baffle dimensions and driver location for all drivers will also affect the distortion level due to baffle diffraction ripple response and baffle step response due to 2pi to 4 pi conversion. The most important thing to remember when looking at these harmonic distortion sweeps is how the drivers will be used.

There's a lot more information in these F2-F5 sweeps than may first meet the eye. You can get a pretty good idea of what's going on further up in the spectrum by looking at the level of the F4 and F5 in relation to F2 and F3 respectively. This is a form of trending. For example, to take a guess at tall odd order harmonics, draw an imaginary curve from the fundamental to the F3 and F5, and it's almost guaranteed that the F7 and F9 are going to fall close to where that curve extends.

For intermodulation distortion, there is nothing more definitive than looking at a 2 or 3-tone spectrum, but in my experience an F4 or F5 of a relatively high level almost certainly points to high IMD as much as it points to high spectrum noise. While I do not provide IMD plots, be aware that drivers with high HD are probably going to have high IMD and high spectrum noise also. All these forms of distortion are closely related.

[Maarten]

Dels kan man ibland notera inverkan av modformen för kalotten uppåt en oktav under resonansfrekvensen (kalotten böjs utan att vara i resonans) och dels kan man ha moder i surrounden utan att resten av systemet påverkas tydligt.

Intressant är även att intermodulationsdistorsionen för 18+19 kHz är extremt låg, men detta tycks bero på att man med dessa frekvenser av en ren slump precis prickar två antiresonanser. Som jag har skrivit flera gånger tidigare kan IMD-resultat vara extremt känsliga för de frekvenser som väljs när det gäller elektromekaniska, resonanta, system som högtalare.

Det är alltså för frekvenser under ca 3-4 kHz en fördel med ett stort styvhetsinslag från den relativt linjära luftfjädern eftersom upphängningen uppvisar betydligt större olinjäriteter. Slutligen begränsas dock linjäriteten för luftfjädern av den relativa volymändringen i kaviteten när ljudtrycksnivån ökar.

Tack, bra förtydligande!
1: Med "inverkan av modformen för kalotten uppåt en oktav under resonansfrekvensen", - menar du första/lägsta egenfrekvensen för kalotten? Som typiskt hamnar var i frekvens för olika material för domar (förutsatt typisk profil och uppbyggnad)?
2: När kalotten böjs, kan det vara både en relativt normal böjning och att den (ej plastiskt utan elastiskt) deformeras? (Främst mjuka domar antar jag).
3: Går det att ge ett grovt svar på om dessa moder från på massa och böjstyvhet i kalotten dämpas av (frekvensberoende) 'massa' från luften?

[I-or]

1. Ja, under den första resonansfrekvensen (egenfrekvensen) för kalotten. För en diameter om 25 mm brukar denna hamna mellan sådär 7 och 40 kHz beroende på om det handlar om silke, plast, aluminium eller beryllium, materialtjocklek och form. För mindre styva kalotter är dock förlustfaktorn oftast så hög att denna resonans inte påverkar frekvensgången alltför mycket.

2. När en dubbelkrökt struktur böjs så måste den förstås ändra form ganska påtagligt. Denna elastiska formförändring ser likadan ut oavsett E-modul, densitet och förlustfaktor. Det är bara frekvensskalan och amplitudskalan som ändras.

3. Luftdämpningen är försumbar för en diskantkalott. Luften uppvisar komplex strålningsimpedans, där man brukar se imaginärdelen som ekvivalent massa och realdelen som dito dämpning. Endast mycket lätta membran med stor area (framförallt elektrostatmembran) erhåller påtaglig luftdämpning som minskar membranrörelserna vid resonans. Luftmassan är också hög i det fallet, men eftersom massan är reaktiv så kan den inte minska membranrörelserna.

(I sammanhanget kan det vara intressant att känna till att ett vibrerande fritt upphängt järnvägshjul, trots mycket påtaglig massa, erhåller icke försumbar dämpning från luften. Detta beror på att förlustfaktorn för stålet är extremt låg, men när hjulet är monterat på en lagrad axel och står på rälsen så ökar systemets förlustfaktor så mycket att luftdämpningen kan försummas.)

[rikkitikkitavi]

Fast dämpningen är inte överhängande för ett hjul i luften? Om man dränger till det med en hammare vibrerar det betydligt längre än när det är monterat på en axel osv .