Nytt konmaterial från Svenska Oxeon

[Kraniet]

I förra månadens Voice Coil Magazine finns en artikel om Svenska Oxeon (TeXtreme) och deras framtagande av ett nytt sätt att göra högtalarkoner.
Materialet kallas Thin ply carbon, och är precis som det låter en "plywood" uppbyggt av lager av kolfiber.

Själva tekniken verkar baseras på "spread tow weave" och skillnaden mot vanlig kolfiberväv ses nedan


Martin Turesson leder arbetet.
https://se.linkedin.com/in/martin-turesson-4a00991b

Fördelarna sägs vara att det går att göra en mycket styvare kon, med bättre intern dämpning och optimerade egenskaper för olika delar av konen. En slags kombination av traditionell vävd kon av aramid och styva metallkoner.

[nuffe]

Liknar ju Seas serie med basar som har kon av Curv. Likvärdiga egenskaper vad jag kan bedöma av beskrivningen.
Men Curv materialet är mycket billigare då utgångsmaterial är plasten polypropen, inte kolfiber.

Henrik

[paa]

Men kolfiber är avsevärt mycket styvare än polypropylen, när formen är lika. Är den plattare så blir det ännu större skillnad.

[nuffe]

Nja kolfibern i sig är mjuk som ett hårstrå. Det som gör den styv är hur man "limmar" ihop den.
Curv materialet är PP töjt till sträckgränsen och med väldigt hög kristallin molykylstrukur.
Där får det helt unika egenskaper, styvt och med mycket hög dämpning. Används mest till
skyddsvästar, väskor för tuff behandling och högtalar-koner.
Curv är platta band som vävs till en väv som i sin tur läggs lager på lager till önskad styrka.

Henrik

[paa]

Att kolfibrerna verkar mjuka beror ju på att dom är så tunna. Allt blir ju mjukt i böjriktningen när det är tunnt nog.

[Perfector]

I förra månadens Voice Coil Magazine finns en artikel om Svenska Oxeon (TeXtreme) och deras framtagande av ett nytt sätt att göra högtalarkoner.
Materialet kallas Thin ply carbon, och är precis som det låter en "plywood" uppbyggt av lager av kolfiber.

Själva tekniken verkar baseras på "spread tow weave" och skillnaden mot vanlig kolfiberväv ses nedan
[ Bild ]

Martin Turesson leder arbetet.
https://se.linkedin.com/in/martin-turesson-4a00991b

Fördelarna sägs vara att det går att göra en mycket styvare kon, med bättre intern dämpning och optimerade egenskaper för olika delar av konen. En slags kombination av traditionell vävd kon av aramid och styva metallkoner.

Inget nytt utan mest skryt.
Monacor har gjort det i många år redan.

[paa]

Det där ser väl mer ut som "regular"?

[Perfector]

Det där ser väl mer ut som "regular"?

samma som på första bilden.
Vävd med flata trådbuntar.
Förstora bilden så ser du att det ser likadant ut.

[DQ-20]

Inget nytt utan mest skryt.
Monacor har gjort det i många år redan.

Utplattade fiberknippen har funnits länge. Skillnaden är att Oxeon sprider fiberknippena mycket tunnare och väver tätare, vilket gör matrisen kan göras tunnare, mer homogen, lättare och med flatare fiber. Kallas "spread tow". Man kan göra matriser med nya egenskaper. Oxeon har utvecklat produkter och kunskap för detta, t.ex. hur man väver de mycket platta fibrerna till täta vävar och ger den rätt egenskaper. Det är definitivt inte att likna vid ett standardmaterial. Därmed inte sagt att det är någon revolution för högtalare. Har tidigare använts i bilar och flygplan.

DQ-20

[DQ-20]

Det där ser väl mer ut som "regular"?

Ja, det ser ut som en standardväv som man kan köpa rakt över disk. "Spread tow" har inte "hålen" mellan fibrerna och är tunnare.

/DQ-20

[jansch]

Man kan ju diskutera hur bra det är med en styvare kon. Vid första tanken är givetvis en kolvformig rörelse optimal.

Man får ju dock en frekvensberoende spridningsvinkel som i praktiken minskar praktisk bandbredd.
Vissa bredbanselement fungerar ju vettigt just pga uppbrytning

[Perfector]

Man kan ju diskutera hur bra det är med en styvare kon. Vid första tanken är givetvis en kolvformig rörelse optimal.

Man får ju dock en frekvensberoende spridningsvinkel som i praktiken minskar praktisk bandbredd.
Vissa bredbanselement fungerar ju vettigt just pga uppbrytning

Det är därför man lägger kompressionsringar i pappen på en kon, för att slippa att konen bågnar.
Ringarna tar upp stöten och ser till att konen är så styv som möjligt utan att buckla sig.

[Cortado]

Man kan ju diskutera hur bra det är med en styvare kon. Vid första tanken är givetvis en kolvformig rörelse optimal.

Man får ju dock en frekvensberoende spridningsvinkel som i praktiken minskar praktisk bandbredd.
Vissa bredbanselement fungerar ju vettigt just pga uppbrytning

Det är därför man lägger kompressionsringar i pappen på en kon, för att slippa att konen bågnar.
Ringarna tar upp stöten och ser till att konen är så styv som möjligt utan att buckla sig.

Jag håller med jansch här, att se till konens styvhet är liksom bara en aspekt av många. En mjukare kon kan visserligen flexa men kan också ha en mjuk avrullning som gör att den integrerar sig lättare och snyggare mot nästa element. Jag kommer att tänka på att under en period var slew rate väldigt viktig hos förstärkare, en låg slew rate var dåligt och högt var bra - utan att det fanns en tanke på vad det för med sig. Blev nästan så att en förstärkare bara var en låda med bra eller dålig slew rate.

Gällande Perfectors element där, rillorna (de axiella ringarna) gör väl bara konen styvare mot radiell flex. Sen är väl huvusyftet att låta elementet flexa axiellt så att man får bredare spridning vid högre frekvenser, eftersom det kommer att flexa mer längst in vid talspolen och på så vis få mindre effektiv membranyta. Så, man har valt att få flex axiellt och samtidigt minska det radiella flexet.. kanske.

[NADifierad]

Så har jag också fått för mig att det är.
Rena subbaselement brukar väl inte ha ringar i konen?

[Cortado]

Så har jag också fått för mig att det är.
Rena subbaselement brukar väl inte ha ringar i konen?

Näe, precis - där tror jag att man vill att konen ska vara så styv som möjligt allt flex. Jag tror (kanske felaktigt) att radiell flex är problemet vid lägre frekvenser och när våglängden börjar få plats i konen så övergår det mer till axiell flex. Någon konguru får gärna flika in och berätta rätt och mer för det här kan ju vara intressant.

[jansch]

Konrörelser som inte är kolvformiga kan vara extremt komplexa. Dom är ofta inte symetriska i den mening att konen böjer sig radiellt lika i hela omkretsen.

Vanligt är också vågutbredning och reflexer från upphängningen samt att upphängningen (typ gummikant) deformeras.

Man kan studera detta med stroboscop belysning till viss del.
Man ska dock vara försiktig med att dra slutsatser från t.ex "slow motion" filmer på Youtube då digitalkameror har "rullande slutare" som skapar distorsion i bilden.

Det är nog omöjligt att göra en traditionell kon som rör sig kolvformigt över hela användbara registret, även vid låga frekvenser wobblar många koner. Alltså "kolven" är intakt men den rör sig inte bara i axiell led.
Kalotthögtalare - typiskt diskanter - har bättre förutsättningar att bibehålla "kolvrörelsen".

[Kraniet]

I B&Ws 700-serie använder de diskanter med membran av kolfiber. Jag gissar att det är Oxeons produkt.

Carbon Dome™ tweeter
Carbon Dome tweeters are a brand new technology purpose-built for the 700 Series. Delivering a dramatic improvement on the aluminium double-dome tweeter, they raise the breakup threshold to 47kHz, for pinpoint imaging accuracy and detail.

[paa]

Det är nog omöjligt att göra en traditionell kon som rör sig kolvformigt över hela användbara registret, även vid låga frekvenser wobblar många koner. Alltså "kolven" är intakt men den rör sig inte bara i axiell led.
Kalotthögtalare - typiskt diskanter - har bättre förutsättningar att bibehålla "kolvrörelsen".

Är det verkligen så?
En konhögtalares rörelseriktning styrs i båda ändar, framtill av kantupphängningen och baktill av spindeln.
En dome är bara styrd av kantupphängningen, och har inget mer som styr den i linjär riktning.

[petersteindl]

Domediskanter är problematiska gällande detta fenomen som kallas rocking mode. Det uppstår då talspolen rör sig som en 8 i axiell led. Det är starkt problematiskt och kan exempelvis förbättras med magnetisk olja i gapet.

[Kraniet]

Det är nog omöjligt att göra en traditionell kon som rör sig kolvformigt över hela användbara registret, även vid låga frekvenser wobblar många koner. Alltså "kolven" är intakt men den rör sig inte bara i axiell led.
Kalotthögtalare - typiskt diskanter - har bättre förutsättningar att bibehålla "kolvrörelsen".

Är det verkligen så?
En konhögtalares rörelseriktning styrs i båda ändar, framtill av kantupphängningen och baktill av spindeln.
En dome är bara styrd av kantupphängningen, och har inget mer som styr den i linjär riktning.

Jag bifaller paa, och skulle också motsätta mig jansch.

Okontrollerad konrörelse är huvudargumentet som framförs ang varför det inte finns så många mellanregister med dome-formad kon. Det är som jag förstår det extremt svårt att kontrollera "rocking" i domes.

Den mest kända är kanske ATC:s 3 tums dome. Där har man tex längre bobin och dubbla spiders och lite andra knep för att kontrollera rörelsen.

En kon är mycket enklare att göra styv och eftersom den har styrning i båda ändar är det enklare att styra rörelsen.

Men kolvformighet behöver inte vara ett bra mål. Det bestäms ju främst av storleken hur länge kolvformigheten behålls. Vid någon frekvens kommer konen frångå kolvformigt beteende. Hur våldsam den övergången blir och efterföljande frekvensgång och spridning är ju av stor vikt för hur användbart elementet är för högre frekvenser.

I B&Ws mellanregister används tex en löst vävd kon med coating och en kantterminering som dämpar rörelser. Syftet är att få en kon som aldrig rör sig kolvformigt utan där man har kontrollerad uppbrytning hela tiden. Jämnare frekvensgång, mindre energilagring och bättre spridning är det man vill (och lyckats) uppnå.

edit: Troels har skrivit om ATC-domen här:
http://www.troelsgravesen.dk/ATC-SM75-150.htm
ATC-domen är ju ett bra exempel på kontrollerad uppbrytning, dvs man har inte strävat efter kolvformighet. Just därför fås en otrolig linjär frekvensgång högt upp i frekvens.

[jansch]

Det är nog omöjligt att göra en traditionell kon som rör sig kolvformigt över hela användbara registret, även vid låga frekvenser wobblar många koner. Alltså "kolven" är intakt men den rör sig inte bara i axiell led.
Kalotthögtalare - typiskt diskanter - har bättre förutsättningar att bibehålla "kolvrörelsen".

Är det verkligen så?
En konhögtalares rörelseriktning styrs i båda ändar, framtill av kantupphängningen och baktill av spindeln.
En dome är bara styrd av kantupphängningen, och har inget mer som styr den i linjär riktning.

För ca 15 -20 år sedan fanns det ett tyskt lab som gjorde mätningar på koner med någon laserlösning. Tidningen Klang&Ton visade också sådana mätningar vid tillfälle om jag minns rätt.
Tyvärr hittar jag dom inte längre. Det var också något med att det var generellt svårt att mäta vid högre frekvenser

Visserligen finns det väldigt stora skillnader på hur upphängningar av liknande typ fungerar men jag minns att "kantringsproblem" visade sig på traditionella konhögtalare, inte på de testade diskanterna. Det var en markant skillnad. Jag var lite otydlig i mitt inlägg - Vid kantring eller wobbling deformeras konen rejält (t.ex. blir oval) så fort wobblingen blir lite mer än synbar.

Jag kan bara gissa varför det är så.
- Det kan bero på att en talspole är "självcentrerande" och kraften på ett kalottmembran från talspolen kommer ju fördelas längs ytterkanten, det finns inget "överhäng". På en konhögtalare är normalt spolen väsentligt mindre än membranet och kraften verkar i mitten av membranet, d v s små skillnader i vikt och styvhet på membranet kan då få det att kantra.
Svårt att förklara enkelt, men tänk dej att du står på en smal pall respektive bred/stor pall och du belastar den ojämnt.
- Det kan också delvis vara att slaglängden contra membrandiametern på en kalotthögtalare är ofta mycket fördelaktigare än på en bashögtalare.
- det kan också vara så kantringen startar genom att konen börjar deformeras och därför kantrar/wobblar konen. En kalott deformeras mycket mindre och kanske därför inte kantrar.
Själv TROR JAG på en kombination av dessa 3 möjligheter.

Vad tror du? ....Eller någon annan?

[petersteindl]

Talspolens kolvformiga rörelse i magnetgapet med rocking i domediskanter ligger i princip helt i upphängningens symmetri och till viss del i anslutningskablarna.

Med vänlig hälsning
Peter

[Nissep]

Wolfgang Klippel är nog mannen man skall rådfråga kring fördelarna med det nya materialet..

Measurement and Visualization of Loudspeaker Cone Vibration
http://diy-audio.narod.ru/litr/Measurem ... n_2006.pdf
https://www.klippel.de/fileadmin/_migra ... ter_01.pdf
https://www.klippel.de/fileadmin/_migra ... ostics.pdf

[Maarten]

Snart kommer tester av:
6" carbon-fiber cone (Textreme) midwoofer Satori MW16TX-4
7" carbon-fiber cone (Textreme) midwoofer Satori MW19TX-4
https://hificompass.com/en/news/measure ... -acoustics

Hoppas att de ger något mer än traditionella material.

Och tack för Klippel-länkarna!

[I-or]

Jag har tre kommentarer till ovanstående diskussion.

1. Kolfiber är styvare än polymerfiber, men har även högre massa.

2. Korrugerade koner är mindre styva än släta dito. Ringarna, s.k. decoupling rings, är tänkta att minska den strålande ytan med ökande frekvens.

3. Rotationsmoder, s.k. rocking modes, beror på en kombination av asymmetrisk elektromagnetisk kraftverkan i kombination med asymmetrisk upphängningsstyvhet. Det är optimalt att förlägga dessa moder under arbetsområdet, men i praktiken måste man oftast hantera dem och man får då inrikta sig på att se till att dämpningen är hyggligt hög och asymmetrierna rimligt små.