Bygge av bas/mellanregister till aktivt system

[HenrikE]

Tänkte dela med mig lite av mitt byggprojekt. För ett tag sen snubblade jag över ett par Heil AMT:er och efter lite lyssning stod det klart att de enligt mina öron är klart överlägsna Seas Millenium-diskanterna jag har använt innan.
Det finns inget vettigt sätt att bygga om mina högtalare (Seas Thor) för att ersätta diskanten med en AMT. Bra anledning att bygga något nytt alltså!

AMT:n går att dela ganska lågt. Jag tänker mig dela vid 1500Hz till att börja med. Delningen blir aktiv med EqualizerAPO.

Eftersom jag vill dela lågt satsar jag på en 8-tummare. Jag har funderat på många kandidater i olika prisklasser (bl.a. Seas Excel W22EX001, Seas L22RNX/P, Scan-Speak 22W/8857T00, Fountek FW200, Visaton AL200, Ino B85) men till slut fastnade jag för Dayton RS225-8: http://www.parts-express.com/dayton-audio-rs225-8-8-reference-woofer--295-356
Den verkar ge en trevlig kombination av bra prestanda (låg dist osv) till ett väldigt rimligt pris. Hoppas det stämmer.. Men med tanke på priset är det ingen katastrof om jag inte gillar den, bara att byta.

I 53-liters låda avstämd till 24Hz blir det såhär (med baffeldiffraktion):

bastasim.png (12.83 KiB) Visad 12448 gånger

Såhär ska låda se ut:

ritning1_2.jpg (87.42 KiB) Visad 12448 gånger

Byggs i 22mm MDF. Foten ska skruvas fast så att det blir möjligt att komma åt insidan utan kofot.

Sen vill man ju veta hur håltagningen i stagen påverkar styrkan, så då kör man igång Comsol (Inte pirat, använder den på jobbet!):

stagdeformation.png (252.6 KiB) Visad 12448 gånger

Axlarna är i meter. Färgen visar förflyttning med en godtycklig last (samma för alla fyra varianterna) som trycker inåt från alla sidorna.
Mellansektionen kommer jag bara åt via hålen i stagen så därför vill jag gärna ha så stora hål som möjligt. Jag kommer köra varianten nere till höger, med ett stort hål och två mindre. Men jag sätter det övre och undre staget på motsatta håll.

Forstättning följer..

[HenrikE]

Lite byggbilder?

Börjar med att såga hålen i stagen:

1_stag.jpg (142.08 KiB) Visad 12439 gånger

7 hål gick bra, sen gav borrmaskinen upp med en rökpuff:

2_halsag.jpg (222.01 KiB) Visad 12439 gånger

Ett snabbt besök på byggmarknaden senare kan jag köra vidare med en ny fin Bosch. Med lågväxeln i gick det som en dans.

Jag bygger med kex, första gången men verkar både snabbt och enkelt:

3_kexfras.jpg (130.42 KiB) Visad 12439 gånger

Gjorde en vinkel för att kunna hålla bitarna lodrätt:

4_vinkel.jpg (121.79 KiB) Visad 12439 gånger

Första lådan färdigfräst och provmonterad utan lim:

6_provmontering.jpg (117.28 KiB) Visad 12439 gånger

Allt passar!

Och så lite lim på:

7_limma1.jpg (139.18 KiB) Visad 12439 gånger

Det var allt för idag.

[Kilkenny]

Kul bygge.

[Adhoc]

Håller med, ska följas.

Har du möjlighet att simulera i Comsol hur det skulle se ut med "fönsterstagning" som är ett annat vanligt alternativ för dom som bygger lådor själva? (Rektangulär skiva med 4 st rektangulära hål, istf för ovalt hål som din första bild) Även vinklade stag som bildar något rombliknande och förbinder ihop mitten på de fyra väggarna kunde vara intressant, typ 4 st 38x21 som snedkapats där dom möter lådsidorna. Den senare varianten tar mindre volym av lådan och sparar även vikt. Ute i hörnen är det ju tämligen meningslöst med stagning.

(Jag tror rekommendationen är dela Heil AMT högre än 1500 Hz från en del byggtrådar på diyaudio, kan minnas fel)

[Perfector]

Begreppet "jag tänker, därför finns jag till" borde vara "jag snickrar, därför finns jag"
Det är alltid en fröjd att se att någon skapar med händerna och sedan njuter frukten av arbetet.

[Emanuelgbg]

Kul bygge!

men för att vara petig.. ang stagningen och beräkningarna så kommer ju trycket inifrån lådan mot lådväggen och ingen utomstående kraft utifrån. Går det i programmet att simulera hållfasthet inkl lådväggarna och tryck inifrån? Föra in materialdata osv?

[DVD-ai]

Trycket kommer ju från samma sida dit högtalarkonen rör sig, så det är alltså varierande om det är övertryck eller undertryck i lådan relativt atmosfärstrycket, dessutom så är detta så små skillnader i tryck räknat i förhållande till ytan på lådväggar att rimliga strukturella svagheter inte skulle bli ett problem någonsin.
Så jag rekommenderar att man fokuserar på interna strömningsegenskaper i lådan istället för DÄR har du påverkar som är betydligt större...
Det betyder alltså= ha inte för massiva stag i lådan och inte för nära port eller element.
Ett enkelt kors-stag är oftast alldeles utmärkt i fall som detta, alltså en koppling mellan motstående lådvägg som resulterar i att krafterna "tar ut varandra" i fråga om att sätta lådväggarna i rörelse.


Kul bygge !

[HenrikE]

Håller med, ska följas.

Har du möjlighet att simulera i Comsol hur det skulle se ut med "fönsterstagning" som är ett annat vanligt alternativ för dom som bygger lådor själva? (Rektangulär skiva med 4 st rektangulära hål, istf för ovalt hål som din första bild) Även vinklade stag som bildar något rombliknande och förbinder ihop mitten på de fyra väggarna kunde vara intressant, typ 4 st 38x21 som snedkapats där dom möter lådsidorna. Den senare varianten tar mindre volym av lådan och sparar även vikt. Ute i hörnen är det ju tämligen meningslöst med stagning.

(Jag tror rekommendationen är dela Heil AMT högre än 1500 Hz från en del byggtrådar på diyaudio, kan minnas fel)

Kul bygge!

men för att vara petig.. ang stagningen och beräkningarna så kommer ju trycket inifrån lådan mot lådväggen och ingen utomstående kraft utifrån. Går det i programmet att simulera hållfasthet inkl lådväggarna och tryck inifrån? Föra in materialdata osv?

Kraften på väggarna är ju växlande, och för små deformationer blir det symmetriskt så det räcker att simulera en riktning. Det går i princip att simulera vad som helst. Jag kan köra fönsterstagning också sen. Men för att det ska bli riktigt meningsfullt borde simuleringen gjorts i 3d med en komplett låda. Enda anledningen att jag inte har gjort det är att det tar sin lilla tid att rita geometrin och att det är ganska tråkigt att göra med comsols inbyggda cadverktyg. Jag har tyvärr inte hittat något pålitligt sätt att importera en sketchup-modell i comsol. Hade jag däremot ritat i Autocad eller motsvarande hade det varit enkelt.

Angående delningsfrekvensen så hittar man olika siffror på olika ställen
Jag delar dem vid 1500 Hz nu och det funkar bra. Men eftersom jag ska köra aktiv delning är det fritt fram att prova olika.

Trycket kommer ju från samma sida dit högtalarkonen rör sig, så det är alltså varierande om det är övertryck eller undertryck i lådan relativt atmosfärstrycket, dessutom så är detta så små skillnader i tryck räknat i förhållande till ytan på lådväggar att rimliga strukturella svagheter inte skulle bli ett problem någonsin.
Så jag rekommenderar att man fokuserar på interna strömningsegenskaper i lådan istället för DÄR har du påverkar som är betydligt större...
Det betyder alltså= ha inte för massiva stag i lådan och inte för nära port eller element.
Ett enkelt kors-stag är oftast alldeles utmärkt i fall som detta, alltså en koppling mellan motstående lådvägg som resulterar i att krafterna "tar ut varandra" i fråga om att sätta lådväggarna i rörelse.


Kul bygge !

Mina stag har rätt stora hål så tror inte de bidrar med för mycket motstånd. Sen är tanken att de ska funka som hyllor för dämpmaterialet. Man kommer långt med kors-stag ja. Men de skapar bara en nod mitt på ytan. Svängningsmoder som råkar ha en nod där påverkas alltså inte. Mina stag ger en nod-linje istället. Det tar fortfarande inte alla moder men borde ge en något "dödare" låda.

Jag har limmat lite mer, fler bilder kommer sen

[HenrikE]

Bild från i morse, limning av stag:

8_limma2.jpg (120.56 KiB) Visad 12231 gånger

Delarna till den andra, färdiga att limmas ihop:

9_nr2.jpg (128.29 KiB) Visad 12231 gånger

Och till sist limmade jag sidan på den första:

10_limma3.jpg (137.41 KiB) Visad 12231 gånger

Nästa steg blir att limma ihop andra lådan likadant. Sen är det dags att fräsa hål och försänkning för elementen i baffeln. Men det vill jag göra innan jag limmar fast bafflarna. Och jag vill ha elementen innan jag fräser bafflarna. Hoppas att de dyker upp i veckan.

Här är en snabb comsol-simulering med ellipsvarianten bytt mot ett fönsterstag. Fortfarande i 2d så den ska inte tas för allvarligt.. Jag borde nämna att hörnorna på alla fyra varianter är satta som fasta punkter. Det finns bättre sätt att göra det, men man måste ha någon fast punkt med. Även om krafterna ska ta ut varandra blir det ändå aldrig riktigt så pga numeriskt brus.

stagdeformation2.png (249.54 KiB) Visad 12231 gånger

[HenrikE]

Äntligen dags för fortsättning efter flera veckors uppehåll. Efter lång väntan kom elementen fram lagom till långhelgen.

Jag gjorde en mojäng till fräsen för att kunna fräsa runt i cirkel:

11_fräsplatta.jpg (240.48 KiB) Visad 12023 gånger

Men den monterad gick det fint att fräsa ner element och portöppning:

12_baffel.jpg (240.38 KiB) Visad 12023 gånger

Elemtet passar i hålet!

13_element.jpg (216.87 KiB) Visad 12023 gånger

Och det gör porten också!

14_port.jpg (166.79 KiB) Visad 12023 gånger

När bafflarna var ditlimmade var det dags att fräsa kanterna. Här är det färdigfräst och dags att slipa lite:

15_slipa.jpg (219.02 KiB) Visad 12023 gånger

Och sen kunde jag skruva ihop hela rasket och provlyssna:

16_monterad.jpg (206.49 KiB) Visad 12023 gånger

Plattorna som Heil-diskanterna står på ska bytas mot något bättre så småningom. Det blir nog några gänginsatser i lådans topp som de kan förankras i, tror varken att golvet eller diskanten skulle må bra om en knuffas ner. Och så ska lådorna lämnas iväg för lackering.

Än så länge kör jag med ett återanvänt filter där jag bara har justerat nivån för basarna. Tänkte ge det några dagar innan jag plockar fram mätmikrofonen. Men det funkar ändå riktigt bra och första intrycket är att Dayton-basarna verkar vara ett kap. Med ett noga intrimmat filter tror jag detta kan bli alldeles kalasjättebra

[Fostex]

Ja jäklar, vad maffig den blev. Ska bli kul att se var du landar i filterväg, och jag utgår från att vi får se lite mätningar?

Visst spelar en sån där diskant även bakåt?

[Kraniet]

väldigt snyggt. Basarna passar ju väldigt bra ihop med diskanten rent utseendemässigt.

[HenrikE]

Tackar! Det är förresten nåt skumt med perspektivet på bilden som gör att diskanten ser väldigt stor ut. Jag tycker inte den ser lika stor ut i förhållande till baselementet i verkligheten.. Ska försöka ta en bättre bild!

Mätningar kommer definitivt Tyvärr hinner jag nog inte göra mer än någon enkel snabbmätning nu i veckan och hela nästa vecka är jag utomlands med jobbet. Men sen så!

Det stämmer att diskanten är en dipol. Den är helt symmetrisk så den spelar precis lika mycket bakåt som framåt. Den är t.o.m. så symmetrisk att enda skillnaden mellan fram och bak är på vilket håll kablarna kommer ut från under etiketten.

[Kraniet]

det är ju perfekt då har du ytterligare en sak att leka med; hur mycket dämpning bakom diskanten som är bäst

[Fostex]

Har det hänt något mer med det här spännande projektet?

[HenrikE]

Har det hänt något mer med det här spännande projektet?

Oj sorry har varit dålig på att skriva

Jo det har hänt lite sen sist. Till att börja med fixade jag nya plattor till diskanterna, av 22mm mdf.
Dold kabeldragning är snyggt, så jag fräste ut ett uttag undertill:

17_platta1.jpg (251.8 KiB) Visad 11523 gånger

Sen blev det dåligt med bilder. Jag lackade dem svarta, satte gänginsatser i toppen av lådan och skruvade ihop det hela med ett lager filt mellan låda och platta.

18_platta2.jpg (194.53 KiB) Visad 11523 gånger

19_platta3.jpg (193.17 KiB) Visad 11523 gånger

[HenrikE]

Och så filtret. Jag börade med att dela vid 1.5kHz, men hade problem med en lite nasal ton som inte ville försvinna. En höjning till 2kHz löste problemet helt.

Diskantfiltret:

diskantfilter.png (19.89 KiB) Visad 11518 gånger

Basfilter:

basfilter.png (34.33 KiB) Visad 11518 gånger

Några närfältsmätningar, på bort, baselement och diskant:

matning1.png (119.42 KiB) Visad 11518 gånger

Och så en väldigt primitiv mätning med högtalaren stående på sin vanliga plats och micken ca en meter framför.

matning2.png (112.24 KiB) Visad 11518 gånger

Nästa steg nu är att tömma lådorna igen. Jag har bokat en tid hos lackerkaren om en vecka

[Michael]

Hur är det, är diskantplattan skruvad i baslådan?

PS. Hade ju varit fiffigt med försänkta SD-fötter i diskantplattan.

//Michael

[HenrikE]

Hur är det, är diskantplattan skruvad i baslådan?

PS. Hade ju varit fiffigt med försänkta SD-fötter i diskantplattan.

//Michael

Ja diskantplattan sitter fastskruvad i baslådan, med ett lager tjock filt mellan. Jag funderade på en annan lösning med SD-fötter mellan, men det skulle behövas en större platta än jag hade material till då. Det jag funderade på var att skaffa SD-apparatfötter och ha dels mellan diskantplattan och baslådan, och dels under skruvarna. Så här typ:

platta_sd.png (4.11 KiB) Visad 11448 gånger

[HenrikE]

Högtalarna är klara sedan en tid tillbaka men jag glömde ju lägga upp en bild på dem efter att de varit iväg för lackering.

Så här blev det:

20_klar.jpg (144.88 KiB) Visad 11240 gånger

Jag lämnade dem hos Telak i Staffanstorp, samma firma som lackerade mina OA-51:or. Jag blev lika nöjd med resultatet den här gången!

Det jag har kvar på min att-göra-lista är att släpa ut dem utomhus en fin dag och göra lite bättre mätningar. Det kommer, lovar!

[xeizo]

Snygg och häftig högtalare, hoppas att den låter lika bra som den ser ut att göra, ska bli spännande att få veta hur det blir efter att du finjusterat filtret optimalt

[Harryup]

Hur är det, är diskantplattan skruvad i baslådan?

PS. Hade ju varit fiffigt med försänkta SD-fötter i diskantplattan.

//Michael

Jag har testat det och det var en extremt ofiffig lösning ljudmässigt för min del. Det som jag sedan testade och som alla som lyssnade samtidigt var helt eniga om är klossar av eklist som sitter fast mot diskant och mellanregisterlåda med hjälp av Blue-Tac. Kan vara värt att testa kanske.

/Harryup

[HenrikE]

Tackar så mycket

Att byta filtmattan mellan bas och diskant till bluetac är en intressant idé. Enkelt att göra och borde bli stadigt men samtidigt lite lagom segt och dämpande.

Idag har jag mätte lite mer. Jag började med att sno ihop en impedansmätningskabel för REW. Av någon anledning drar alla mina impedansmätningar iväg rejält uppåt vid låga frekvenser. Jag använde ett väldigt enkelt Behringer usb-ljudkort till det, kan det vara boven kanske? Det ska undersökas noggrannare en regnig dag. Mätningarna var hur som helst bara tänkta att tittas på så de duger om man tänker bort uppförsbacken vid låga frekvenser.

Basen och AMT:n tillsammans:

impedans.jpg (78.22 KiB) Visad 11081 gånger

Basen har sina pucklar precis som förväntat. AMT:n beter sig i princip som en ren resistans förutom vid den lilla puckeln vid 600Hz. Också som förväntat.

Sen gick jag över till Holmimpulse för att fintrimma delningen. Har inte använt det förr men gillade det skarpt! Delningen var ganska bra som den var, men fördröjningen mellan bas och diskant behövde justeras. Efter lite meckande blev det de här kurvorna:

höger.png (64.04 KiB) Visad 11081 gånger

Allt under 1 kHz i mätningen ovan bör ignoreras. Blå är bara bas, röd är bara diskant, och grön båda tillsammans.

Jag är nöjd med hur systemet låter nu. Jag kan ju alltid trimma vidare senare, men nu går jag över till att lyssna på musik istället för testtoner
Får se om jag kommer till skott nån gång med att mäta utomhus också.

Nu tycker jag att delningsfiltret är moget att kallas för version 1.0
Konfigurationen i EqualizerAPO ser ut så här:

Kod: Markera allt

Copy: RL=L RR=R
# --------------------Basar-------------------------
Channel: L R
Filter: ON HS Fc 1400 Hz Gain 6 dB
Filter: ON HSC 3 dB Fc 274.18 Hz Gain -17 dB
# LR4
Filter: ON LP Fc 2000 Hz
Filter: ON LP Fc 2000 Hz
Delay: 15 ms
#--------------------------------- Diskanter------------------------------
Channel: RL RR
Filter: ON HSC 6 dB Fc 3119.11 Hz Gain -8 dB
# LR4
Filter: ON HP Fc 2000 Hz
Filter: ON HP Fc 2000 Hz
Preamp: -1.5 dB
#

Delay:en på 15 ms känns orimligt stor, det verkar som att ljudkortet har olika fördröjning på de olika kanalerna. Jag hittar inget sätt att justera det, men skillnaden verkar i varje fall vara fast.

[rajapruk]

Hittade denna tråden nu. Himla fint bygge!

Vilken färgkod är de målade med?

[HenrikE]

Hittade denna tråden nu. Himla fint bygge!

Vilken färgkod är de målade med?

Tack!
De är målade i NCS S0500N.

[HenrikE]

Dags för en liten uppdatering kanske. Sen sist har jag gått över till FIR-filter. Jag börjar med att räta ut varje elements tonkurva med minimumfas-filter. Därefter görs delningen med faslinjärt. Till att börja med gjorde jag först uträtningen med IIR-filter, och sen delningen med FIR. Men det känns lite onödigt, FIR-filtret kan ju lika gärna göra båda delarna. Det hade säkert gått bra att göra alltihop i Rephase. Men det är ju mycket roligare att göra saker själv. Alltså skrev jag ett gäng matlab-skript för att generera impulssvaren. Som innan använder jag EqualizerAPO. Den verkar väldigt effektiv, på min musikdator med en trekärnig gammal Athlon II gör den totalt 4096 taps med under 1% processoranvändning.

Så här ser delningen ut nu:

fir_mag_phase.png (30.62 KiB) Visad 9911 gånger

Obs! Fasen ballar ut när amplituden blir väldigt liten, ignorera alltså fasen för höga frekvenser i den blå kurvan.

Eller för er som gillar 50dB på y-axeln:

fir_mag_50dB.png (11.59 KiB) Visad 9911 gånger

Impulssvaren och stegsvar blir så här:

fir_impulse_step.png (30.24 KiB) Visad 9911 gånger

Dessa är inzoomade för att bli lite tydligare. Spiken i det röda impulssvaret går till ca 0.5.

Om någon vill leka med skripten bifogar jag dem också. Jag postade redan dem i rajapruks tråd, så jag bara kopierar in beskrivningen jag skrev då:

Det här är grejor som jag har skrivit helt för eget bruk, så dokumentationen är nästan obefintlig och det kan finnas alla möjliga buggar jag inte hittat.
Huvudprogrammet heter "firfilter_generator_example.m" och är skriven för att generera ett 2-vägsfilter. Den anropar de andra filerna efter behov och exporterar två wav-filer med impulssvaren. En viktig funktion som anropas är "makedriverfilters.m". Den skapar impulssvar för att korrigera tonkurvan för varje element. Den använder filter som definieras på samma sätt som i EqualizerAPO (som ska vara samma som REW använder). Jag hade redan fungerande IIR-filter i EqualizerAPO så detta var det enklaste sättet jag kom på att återanvända dem.
Som den är just nu gör den alltså tonkurvekorrigeringarna som minimum-fas och delningen faslinjärt.

När man väl har exporterat sina wav-filter kan man köra "analyzewavs.m" som läser in valfritt antal wav-filer med impulssvar och visar vad de gör.

firfilter.zip

(6.86 KiB) Nerladdad 212 gånger

Det första jag gjorde när jag fått till fungerande FIR-filter var att jämföra den förra delningen, vanlig LR 24dB/oktav, med en brantare faslinjär. Klangmässigt lät de precis lika. Men den faslinjära vann på att mellanregistret lät "skarpare", som att någon suddighet i ljudet försvann. Helt klart värt besväret! Jag har inte undersökt bara brantare minimumfas-delning, eller bara faslinjär 24dB/oktav, så jag kan inte säga vilken av de två ändringarna som var den viktiga.

[rajapruk]

Hade varit kul att veta vad det var som gjorde det.

Hur mäter de off-axis förresten?

[rajapruk]

På din Basta!-simulering så ser man att group-delay går över gränsen för hörbart (tror jag det strecket betyder).
Kör du faslinjäriseringen på basreflexporten nu?
Men det är klart, inte mycket musik som spelar så lågt.

[rajapruk]

Hur har du mätt? (alltid intressant att veta)

[rajapruk]

Jag kan tänka mig att dessa låter riktigt riktigt bra