SMAPPP - en planmagnetisk linjespelare

[RogerGustavsson]

Har du läst detta: https://www.dahlbergaudiodesign.se/del1/del1.htm

Det har väl alla gjort som varit intresserade av gör-det-själv-bandare? Där finns inga mätningar som visar resultatet.

[solhaga]

Har du läst detta: https://www.dahlbergaudiodesign.se/del1/del1.htm

Ja, i samband med att jag utvecklade min tredje generation av bandhögtalare 2008.
Jag lånade kontaktidéen:


Var det något särskilt avsnitt av Dahlbergs konstruktion du tänkte på som kan ha bäring på den planmagnetiska högtalare jag utvecklar nu?

Bandhögtalare:

Membranet hänger fritt i det magnetiska flödet.

AMT:

Membranet är veckat och påverkat indirekt luften genom att membranet klämmer ihop och drar ut vecken.

Planmagnetisk:

Membranet påverkas av sekundära magnetfält.

Lorentzkraften utnyttjas alltså i tre olika riktningar.

[solhaga]

Har du läst detta: https://www.dahlbergaudiodesign.se/del1/del1.htm

Det har väl alla gjort som varit intresserade av gör-det-själv-bandare? Där finns inga mätningar som visar resultatet.

Ja, det här var ju innan det var enkelt och billigt att mäta i hemmamiljö.

Här är en mätning jag gjorde 2012 på mina bandhögtalare som jag byggde några år tidigare:

Över 600Hz ser det ju bra ut. Men det var ju inte så lyckat eftersom jag då delade vid 200Hz!

[RogerGustavsson]

Exempel på hur det ser ut för diskanten hos Magnepan Tympani I-D. Mätt på 3 m, utan delningsfilter. Den delas annars vid 1 kHz med ett första ordningens filter. Man ser tydligt kavitetsresonansen strax över 3 kHz. Högtalaren är från 1977, på den andra diskanten har trådarna delvis lossnat från membranet vilket ger distorsion. Membranet mäter 6x112 cm och har gummibundna magneter på båda sidor om membranet som är 12µm Mylar. Aluminiumtråden har diametern 0.127 mm. Den öppna arean är väldigt liten, ca 11%, resten är plåt.

Tympani tweeter.jpg (526.53 KiB) Visad 2582 gånger

[solhaga]

Runt -60dB även där!

Paul pratar vidare om diskanter och vilka typer som är hans favoriter:

(Bespara oss kommentarer om Pauls agenda med mera.)

"Planars and ribbons hasn't got any sound to them"

[I-or]

Jag kan dock inte bespara dig det faktum att Paul flummar runt i hemmagjorda hypoteser och har fel även den här gången. De ljudande egenskaperna handlar som vanligt enbart om frekvensgång, spridning och distorsion.

Planar- och bandelement kan låta både bra och illa. Tyvärr är det senare vanligast, speciellt för mindre element, där frekvensgången ofta är orolig och distorsionen relativt hög.

För övrigt måste man alltid definiera vilken ljudtrycksnivå som det handlar om när man diskuterar distorsion. I Rogers fall handlar det om motsvarande ca 94 dB, 1 m (punktkälla) och högtalaren är mycket riktigt tydligt lågdistorderande vid denna ljudtrycksnivå med andratonsdominerad THD om ca 0,1-0,25 % i passbandet. Frekvensgången lämnar dock en del övrigt att önska.

[xmag]

Paul och jag har exakt samma subjektiva åsikt!
Tack för länken!

Jag har genom åren lyssnat på en hel del diskanter eftersom just diskanter ger så mycket av kvalitet eller dålig kvalitet till ljudet.
De absolut bästa diskanter jag hört (som jag minns det och jag har inte lyssnat på alla) från slutet av 60-talet till omkring 1990 och kanske något år efter det är:

Den bästa över allt
Fane Acoustics 601

De bästa banden i rangordning:
TAD PT-R9
Raven R3.1

Den bästa kupolen:
Thiel &Parter D20

Sedan följer dessa kupoler utan rangordning:
Seas H534
Scan-Speak D2905
Focal TC120TD5
Seas T25CF002
Peerlees DT115
Vifa D25AG
Thiel & Partner C12
HF1300 + STC 4001 dessa tillsammans, var och en är inte lika bra.

Flera av elementen ovan gick inte lösa för normala pengar. Jag är dock övertygad om att man kan bygga banddiskanter själv som kan "mäta sig med de bästa". Jag tror också att det där ute finns billiga element som också kan nå upp på "bästalistorna". Det gäller bara att hitta dem. Dyrt behöver nödvändigtvis inte betyda bra och billigt behöver inte nödvändigtvis betyda dåligt.

Skall tillägga att det finns banddiskanter som låter avskyvärt men om man får till det är de de bästa diskanterna enligt min (subjektiva) åsikt.

[xmag]

Jag kan dock inte bespara dig det faktum att Paul flummar runt i hemmagjorda hypoteser och har fel även den här gången. De ljudande egenskaperna handlar som vanligt enbart om frekvensgång, spridning och distorsion.

Planar- och bandelement kan låta både bra och illa. Tyvärr är det senare vanligast, speciellt för mindre element, där frekvensgången ofta är orolig och distorsionen relativt hög.

För övrigt måste man alltid definiera vilken ljudtrycksnivå som det handlar om när man diskuterar distorsion. I Rogers fall handlar det om motsvarande ca 94 dB, 1 m (punktkälla) och högtalaren är mycket riktigt tydligt lågdistorderande vid denna ljudtrycksnivå med andratonsdominerad THD om ca 0,1-0,25 % i passbandet. Frekvensgången lämnar dock en del övrigt att önska.

Jag håller i princip med dig här men att säga "flummar runt i hemmagjorda hypoteser" istället för "hans personliga åsikter" vilket är den rätta meningen, tycker jag är aningen lågt. Lyssna på andra personliga åsikter är det man oftast gör och lär sig av. Därför skall personliga åsikter inte förkastas så enkelt från folk som har erfarenheter av det de talar om.

Banddiskanternas känsligaste punkt är distorsion vid höga ljudtryck. De billigare banddiskanterna lider av ojämnt flöde i spalten vilket får bandet att vicka sig i längdled. Gammas banddiskanter gick banden ofta av pga nästan extrem ojämnt flöde i spalten. En sak man nästa aldrig talar om är att banddiskanter med lite längre band hörs mer på längre avstånd än kupoler, så frekvenskurva kan ligga högre längre bort än motsvarande kupoler.

[I-or]

Du kan förstås liksom Paul McGowan tycka precis vad du vill, men fysik är fysik. När han pekar på den låga rörliga massan som en avgörande egenskap för de närmast magiskt ljudande egenskaperna för band- eller planarelement så har han helt enkelt fel.

Bandbrott beror typiskt på tvärmoder i banden som exciteras av en varierande magnetisk kraftverkan över bandets bredd. Problemet är hanterbart även utan en konstant flödestäthet över magnetgapet. Det finns för övrigt inga principiella hinder för låg distorsion vid höga ljudtrycksnivåer för väldimensionerade band- och planarelement.

Att utbredda källor (källor som är stora i förhållande till våglängden) uppvisar riktverkan och dessutom en frekvensgång som varierar kraftigt mellan när- och fjärrfält är väl känt via ca tvåhundraårig fysik.

[I-or]

Vad gäller excitering av tvärresonanser för banden så bör man heller inte glömma luftrörelserna i den smala spalten mellan band och magnetstruktur, vilka även med en helt konstant elektromagnetisk kraftverkan över bandets bredd kan leda till problem i en ogenomtänkt konstruktion.

[solhaga]

Vad gäller excitering av tvärresonanser för banden så bör man heller inte glömma luftrörelserna i den smala spalten mellan band och magnetstruktur, vilka även med en helt konstant elektromagnetisk kraftverkan över bandets bredd kan leda till problem i en ogenomtänkt konstruktion.

Det var det som gjorde att jag lade ned bandhögtalarutvecklingen; när någon exempelvis stängde ytterdörren på bottenvåningen syntes det tydligt på banden.
Banden kunde även skruva på sig vid vissa musikpassager.

Men nu är det planarer det gäller...

[RogerGustavsson]

Det var det som gjorde att jag lade ned bandhögtalarutvecklingen; när någon exempelvis stängde ytterdörren på bottenvåningen syntes det tydligt på banden.
Banden kunde även skruva på sig vid vissa musikpassager.

Var på en demo där en kille byggt en La Folia efter danskt mönster och där stod diskantbandet som det vore storm i lokalen. Vet inte hur Apogee löste sådant men jag har inget minne av att diskantbaden rörde sig annat än marginellt på deras högtalare.

[I-or]

Det problem som beskrivs ovan beror på den låga styvheten för ett fritt upphängt band och är en annan sak än luftströmningen i spalterna som beror på dipolverkan. Det är detta som Magnepan har försökt att åtgärda via infästning i ett sicksackmönster längs bandet.

Dessutom kommer baselement eller portar i närheten att via ljudtrycket medföra att banden rör sig en hel del. Utöver detta kan även vibrationer i en böjvek/lätt baffel leda till stora bandrörelser.

[xmag]

[..]
När han pekar på den låga rörliga massan som en avgörande egenskap för de närmast magiskt ljudande egenskaperna för band- eller planarelement så har han helt enkelt fel.
[..]

Det jag inte tog med håller jag med om!

Nej, han kan inte ha fel i vad han tycker. Det hjälper inte att vad fysiken säger, han tycker så för att han upplevt det så och det får man förhålla sig till. Ungefär som att vissa säger att de får bättre ljud av att fästa grafiknålar i gardinerna. Tycker de så så är det så för dem oavsett vad fysiken säger. Men säger de så får de naturligtvis tåla att bli motsagda, men det är en annan historia.

Det fanns en tid då jag var nästan autistiskt faktanördig mot andra. Det är jag inte längre och gensvaren har blivit betydligt trevligare.

[Maarten]

Fortsatt bra arbete Solhaga!

(Kort OT: Bryter min egen regel att inte kommentera andras inlägg: Xmag, jag har nu sett videon ovan "The sound of tweeters" och delar helt I-ors syn utefter min lite mer begränsade kunskap. Att klä påståenden om yttre faktorer/element som bygger på fysik i ord som 'opinion', hjälper inte. (Ej heller att bortse från inre faktorer som styrs av psykologi).
Jag tycker även att det är mycket välkommet att I-or återkommande pekar ut felaktigheter, som är alltför vanliga inom hifibranschen. Utan dessa kommentarer hade jag aldrig kommit i närheten av det välljud jag idag åtnjuter, dessutom till ringa kostnad. De är även helt i linje med fysik och psykologi, två ämnen jag har läst en del om.
Jag hoppas och tror att även Solhaga har haft gott stöd i sin utvecklingsprocess tack vare I-ors mycket initierade inlägg.


Om du Xmag vill svara på det jag skriver ovan kan du göra det i några av de trådar jag startat, så slipper Solhaga ha den diskussionen i sin tråd.).

Åter on-topic.

[Morello]

[..]
När han pekar på den låga rörliga massan som en avgörande egenskap för de närmast magiskt ljudande egenskaperna för band- eller planarelement så har han helt enkelt fel.
[..]

Det jag inte tog med håller jag med om!

Nej, han kan inte ha fel i vad han tycker. Det hjälper inte att vad fysiken säger, han tycker så för att han upplevt det så och det får man förhålla sig till. Ungefär som att vissa säger att de får bättre ljud av att fästa grafiknålar i gardinerna. Tycker de så så är det så för dem oavsett vad fysiken säger. Men säger de så får de naturligtvis tåla att bli motsagda, men det är en annan historia.

Ingenjörskonst och vetenskap rimmar illa med den typ av nihilistisk åskådning du ger uttryck för.

[solhaga]

Så var det dags igen:

[xmag]

Fortsatt bra arbete Solhaga!
(Kort OT: Bryter min egen regel att inte kommentera andras inlägg: Xmag, jag har nu sett videon ovan "The sound of tweeters" och delar helt I-ors syn utefter min lite mer begränsade kunskap. Att klä påståenden om yttre faktorer/element som bygger på fysik i ord som 'opinion', hjälper inte. (Ej heller att bortse från inre faktorer som styrs av psykologi).
Jag tycker även att det är mycket välkommet att I-or återkommande pekar ut felaktigheter, som är alltför vanliga inom hifibranschen. Utan dessa kommentarer hade jag aldrig kommit i närheten av det välljud jag idag åtnjuter, dessutom till ringa kostnad. De är även helt i linje med fysik och psykologi, två ämnen jag har läst en del om.
Jag hoppas och tror att även Solhaga har haft gott stöd i sin utvecklingsprocess tack vare I-ors mycket initierade inlägg.

Om du Xmag vill svara på det jag skriver ovan kan du göra det i några av de trådar jag startat, så slipper Solhaga ha den diskussionen i sin tråd.).

Åter on-topic.

Blir lite konstigt om jag svarar på ditt inlägg i en annan tråd
Jag tycker också I-or är kunnig och läser ofta det han skriver i olika trådar. Har lärt mig en del den vägen. Det tråkiga är när folk verbalt klappar till andra. Jag är här för att ha skoj och trevligt då förväntar jag mig inte att bli trampad på. Jag kan ha fel ibland, precis som alla andra, men varför svara med kränkande ord av den anledningen? De som påstår vissa saker som kanske inte är helt rätt men som de tror är helt rätt kan man säga emot på ett trevligt sätt och inte påstå att de förnekar kunskap eller något annat idiotiskt. Killen i filmen säger sakta och tydligt med en viss markering att "min åsikt" är... osv. Det är alltså en åsikt och åsikter behöver inte ha med fakta att göra, speciellt när hörandet är en personlig subjektiv upplevelse.

[..]
När han pekar på den låga rörliga massan som en avgörande egenskap för de närmast magiskt ljudande egenskaperna för band- eller planarelement så har han helt enkelt fel.
[..]

Det jag inte tog med håller jag med om!

Nej, han kan inte ha fel i vad han tycker. Det hjälper inte att vad fysiken säger, han tycker så för att han upplevt det så och det får man förhålla sig till. Ungefär som att vissa säger att de får bättre ljud av att fästa grafiknålar i gardinerna. Tycker de så så är det så för dem oavsett vad fysiken säger. Men säger de så får de naturligtvis tåla att bli motsagda, men det är en annan historia.

Ingenjörskonst och vetenskap rimmar illa med den typ av nihilistisk åskådning du ger uttryck för.

Jag gjorde inte uttryck för att förneka kunskap, jag gjorde uttryck för att killen i videon sade vad han tyckte. För övrigt korkat att uttrycka sig så mot andra medlemmar. Läs igen!
Innebörden av det jag skrev var att det man tycker skall inte kopplas ihop med vetenskap även om det ibland går att göra. Tyckandet är något personligt som de flesta delar med sig av och är väl så intressant att lyssna på.

Nu lämnar vi det spörsmålet bakom oss och fortsätter förundras av det vi ser i denna tråd

[idea]

Det är ju precis detta som HiFi-området lider av - att folk tycker saker som är helt uppåt väggarna fel och sprider detta som kunskap. För de flesta missar deras lilla försök till juridisk friskrivning genom att de tillägger att det bara är en åsikt och alla har rätt till sin åsikt. Jovisst alla har rätt till sina åsikter men inte att förmedla dem som kunskap utan att bli motsagda.

[xmag]

Det är ju precis detta som HiFi-området lider av - att folk tycker saker som är helt uppåt väggarna fel och sprider detta som kunskap. För de flesta missar deras lilla försök till juridisk friskrivning genom att de tillägger att det bara är en åsikt och alla har rätt till sin åsikt. Jovisst alla har rätt till sina åsikter men inte att förmedla dem som kunskap utan att bli motsagda.

Jag skrev det, att har man en åsikt måste man tåla att bli motsagd. Men, man behöver inte vara otrevlig när man säger emot. Eller hur?
Jag fick nyss ett påpekande att jag förnekar all kunskap och värde . Trevligt?
https://sv.wikipedia.org/wiki/Nihilism

Här slutar jag nu denna sub-diskussion. Vi skall inte förstöra denna intressanta tråd

[solhaga]

+1 på den.

[solhaga]

Lite mätningar på ett 12 µm PET-membran. Aluminiumfolien är den samma, 7µm tunn.

Jag har nu separerat mid- och diskantmembranen och (åter)infört ledare utanför magnetkolumnerna men nu ej som återledare.

Midmembranet har alltså fem ledare och diskantmembranet har tre:






De yttre ledarna har alltså ingen direkt koppling till något hål i plåtarna, utan hjälper till att flytta membranet i sin helhet.
I diskantmembranets fall ökar de också kompliansen då de går där skumlisten är.
Jag har simulerat de yttre ledarnas placering och har kommit fram till den bästa placeringen som ger minst variation i kraften på ledaren,
är där den skulle ha varit om det hade funnits ytterligare magnetkolumner.
Externa kablar sluter kretsarna.

För att kunna bibehålla korrugeringen har jag satt fast smal 60µm aluminiumtejp i ytterkanterna på membranen.
I midmembranets fall även i mitten av membranet över den innersta ledaren.
Det senare är en tveksam åtgärd och där får jag nog hitta på något bättre.

Jag har tidigare funnit att midmembranet mäter mycket bättre med så mycket aluminium som möjligt, se non driven alu ovan.
Men jag har inte mätt med eller utan för diskanten.

Mid SPL 1W 1m:


Distorsion 1W 0,2m:

Den förhållandevis höga distorsionen mellan tre- och fyrahundra Hz tillskriver jag den tunga mittdelens 60µm aluminiumtejp.

Tweeter SPL 1W 1m, utan non driven alu i rött:


Distorsion 1W 0,3m, utan non driven alu i rött:

Samma slutsats angående ickedrivet aluminium som för midmembranet alltså.
Vad som kan tänkas förbättra är att ha 0,5 mm mellan aluminiumytorna istället för 1mm som nu.

Andra och tredje övertonsdistorsionen för diskantmembran med non driven alu:

[I-or]

Ovan framgår tydligt hur viktigt det är med böjstyvhet i bandens tvärriktning. Aluminium har hög E-modul. När de delar som enbart består av polymer inte rör sig som övriga delar uppstår både stora frekvensgångsavvikelser och hög distorsion.

[xmag]

Sant, jag byggde en diskant en gång med balsaträd som membran och inpressade ledare på baksidan. Tyvärr byggde jag inte färdigt den för jag fick inte tag i magneter, det var före internet. Kanske skulle vara en idé att ta upp igen och testa.

[solhaga]

Ovan framgår tydligt hur viktigt det är med böjstyvhet i bandens tvärriktning. Aluminium har hög E-modul. När de delar som enbart består av polymer inte rör sig som övriga delar uppstår både stora frekvensgångsavvikelser och hög distorsion.

Och detta trots korrugeringen.

För att slippa extra aluminiumtejp i mitten av midmembranet för att kunna hålla korrugeringen, testar jag nu 14 µm grillfolie.
Den har ingen pappersbaksida, så jag försöker med bakplåtspapper som glidlager för kniven.

Detta ihop med BOPP 20µm lovar gott.

Nästa steg är att minska mellanrummen mellan aluminiumremsorna från 1mm till 0,5mm.

[I-or]

Ja, korrugering hjälper även polymerer en bra bit på vägen, men eftersom ljudhastigheten i aluminium är sådär 3 gånger högre (d.v.s. 3 gånger högre resonansfrekvenser för samma tjocklek), så är detta material att föredra.

Förutom denna fördel uppför sig aluminium även i praktiken helt linjärt upp till nära sträckgränsen, medan polymerer alltid uppvisar mer eller mindre olinjära spännings-/töjningsegenskaper.

[tordnilsson]

En fråga angående ledarmaterial till band och planarelement, Skulle man kunna använda någon annan metall ? t ex kopparfolie.

[solhaga]

Javisst.
Men alminiumfolie har bäst "prestanda"; vikt kontra ledningsförmåga exempelvis.

[RogerGustavsson]

Med koppar blir massan ungefär dubbelt så hög för en given resistans. För högfrekvensåtergivning är antagligen en låg massa önskvärd.

[tordnilsson]

Jo det stämmer säkert, men hur är det med de mekaniska egenskaperna hos koppar vs aluminium ?