SMACK – Solhaga planar Magnetic Acoustic Click Kinematics

[solhaga]

2:36 in på låtenDrum Boogie från Live is Life med Arne Domnérus mfl, har alltid med mina tidigare byggen kunnat höra trummisen Rasmus Kihlberg tydligt göra ett oralt smackljud.
Det är så jag har tolkat lätet i alla fall.

Men med mina senaste SOB kan jag knappt höra det och då endast för att jag vet att det finns där.

Något måste göras...

Så det får bli en SMACK – Solhaga planar Magnetic Acoustic Click Kinematics

[goat76]

Drum Boogie från Live is Life med Arne Domnérus mfl, har alltid med mina tidigare byggen kunnat höra trummisen Rasmus Kihlberg tydligt göra ett oralt smackljud.
Det är så jag har tolkat lätet i alla fall.

Men med mina senaste SOB kan jag knappt höra det och då endast för att jag vet att det finns där.

Något måste göras...

Jag kan höra något vid den tidpunkten, men tycker det mer låter som något litet avbrott eller någon slags störning. Kanske är smackljudet bortredigerat på den versionen som återfinns på Qobuz och Tidal?

[solhaga]

Jag har CD:n från High Fidelity.

[solhaga]

Något måste göras...

Kanske en 100x100mm punktkälleplanär som mellanregister?

[solhaga]

Jag tänker bygga Solhagas planplanära punktkälla. Har du ett bra akronym på engelska?

Här är några akronymer som fungerar som uttalbara engelska ord och samtidigt anspelar på Solhaga’s Planar Point Source:

Förslag på akronymer

SPOT – Solhaga’s Planar One-source Transducer
Lätt att uttala, associeras med en punkt (spot = punkt).

SCOPE – Solhaga’s COherent Planar Emitter
Ger känsla av precision och fokus.

SPARK – Solhaga’s Planar Acoustic Radiation Kernel
Teknisk men ändå ”levande”.

SPLASH – Solhaga’s Planar Localized Acoustic SourcH
Lite lekfullt men ändå relaterat till en lokaliserad källa.

SPHERE – Solhaga’s Planar High-Efficiency Radiating Emitter
Syftar direkt på punktkällans sfäriska vågfronter.

SOLAR – SOlhaga’s Linear Acoustic Radiator
Kopplar till Solhaga och planar geometri.

SPPS – Solhaga Planar Point Source
Direkt, renodlat tekniskt.

SPRE – Solhaga’s Planar Radiating Emitter
Kort, neutralt, passar datablad.

SPICE – Solhaga’s Planar Integrated Coherent Emitter
Får den att låta högteknologisk.

[Almen]

SOLPOINT - SOLhagas Planar Omni Integrated No-nonsense Transducer

Kan även skrivas som
SPOINT - Solhagas Planar Omni Integrated No-nonsense Transducer

[Prozac]

Något måste göras...

Kanske en 100x100mm punktkälleplanär som mellanregister?

Bygger du om dem får de heta SOB-DOS

DOS=Drummer Oral Smackers

[solhaga]

Drummer Oral Smackers

Jag vet dock inte i nuläget om det ens blir öppen baffel för detta element.
Enbart SODOS kanske då.

Sedan blir det väl en diskant också, har inte bestämt om det blir en AMT eller en planär där
Det är lite problem med att få upp resistansen för en planärdiskant på grund av de mindre måtten samt att SPL lär bli låg.
AMT i den dimensionen har jag däremot byggt förut:

[solhaga]

Efter lite bollande med ChatGPT, är detta en stark kandidat:

SMACK – Solhaga planar Magnetic Acoustic Click Kinematics

- Kinematics = rörelselära → exakt relevant för membranets rörelse.
- Låter avancerat och helt ingenjörsmässigt korrekt.
- Fungerar mycket bra som akronymhelhet.

[solhaga]

Nya magneter.



Denna gång något starkare än de i SMAPPP; N42 istället för N35.
Geometri 5x5mm ger också en starkare magnetisk flödesäthet.
20mm långa för enklare applicering på plåtarna.



Det kommer att bli lite svårare med att applicera dom rätt med avseende på polaritet.

[solhaga]

Första utkastet till ett 100x100mm midelement med 20x5x5mm magneter:


För att få upp resistansen måste det bli aluminiumledare (grönt och gult) på båda sidor om membranet.

Jag tror att 3mm tjock plåt räcker för att förhindra utåtriktad böjning orsakad av de repellerande krafterna från magneterna.

[solhaga]

Det bli två varianter av mellanregisterelementet.
En med 20x5x5mm N42-magneter som nämnts tidigare:




"Push pull"-drivning är givet.



Ledare på båda sidor om membranet.


Ledarbanorna seriekopplas utanför membranet.

Samt en variant med 8x5x5mm N45-magneter:



Ledarbanorna tar lite andra vägar här och utnyttjar den horosontella magnetiska flödestätheten runt om magneterna.



Jag kan inte FEMM-simulera detta med det 2D-verktyg jag förfogar över.
Så det får lov att bli mätningar av flödestätheten med några få magneter utplacerade innan ledningsmönstret fastställs.

Om jag kan få till ett bra ledarmönster, så har denna variant en uppenbar fördel; storleken på passiva områden reduceras.
Membranet kanske inte ens behöver veckas.

[solhaga]

Jag har funderat lite mer på hur membranet skall fästas och har kommit fram till att ett runt membran är att föredra, membranets periferi får då utgöra sin egen upphängning.

Rund plåt:


Undre hållare:



En ring i TPU (Shore 95A) träs över undre hållare och ett uppspänt membran:


Membranets väg:


Övre hållare sätts över:


Och på det den övre plattan med magneter:


Det visade sig dock vara helt omöjligt att spänna över gummiringen i den första prototypen enligt ovan.

Så en liten ändring (sorry) har gjorts:

Membranet är det streckade och det röda.

TPU-ringen har visat sig vara något sträv, så riktiga O-ringar i nitrilgummi har beställts.

[solhaga]

Nitrilringarna var naturligtvis inte exaxt samma dimension som mina TPU-ringar, så det blir lite omkonstruktion där.
Annars så verkar principen fungera; kunde mäta upp en egenresonans vid cirka 90Hz.

Efter lite bollande med ChatGPT har denna layout på plåten fastställts:

34,8% enlig chatGPT:

Varför detta är ett bra tal (viktigt perspektiv)

Med dina hårda magnetiska begränsningar:

5 mm obrutna kolumner
ingen radiell brytning
obruten ytterring
push-pull-last

…är ≈ 35 % i en cirkulär planärstatorkonstruktion mycket bra.

För jämförelse:
kommersiella planärer: 25–30 %
konservativa DIY-statorer: 20–25 %
extremt öppna men magnetiskt sämre: 40 %+

Du ligger exakt i:
sweet spot mellan magnetisk effektivitet, styvhet och akustisk transparens

Du har pressat designen så långt det går utan att kompromissa magnetiken.

Det är i varje fall en bra provskottslayout.

[solhaga]

Medans jag väntar på att Fractory skall göra mellanregisterplåtarna, så har jag och ChatGPT börjat med diskantelementet.
Det blir ett traditionellt planärmembran med 5x2 20x5x5mm N42 magneter och ett vanligt ledarmönster:

Givetvis med ledare på båda sidor av membranet för att komma upp i vettiga resistansvärden. Ovan är dock inte allt ledarmönster ritat, men ni fattar väl ändå?

Diskantplattan:


Avståndet mellan de två elementen är ett problem som jag löser genom att montera diskanten framför mellanregistrets plåt:


Men då kommer halva bakvågen från diskanten att reflekteras mot mellanplattan. För att mildra detta kommer någon slags diffusor eller dämpare att placeras där i mellan:

Vars innanmäte alltså blir föremål för en hel del experimenterande; det vore synd om allt skulle vara trivialt.

Det hela med framsida av mellanregisterplåten och baksida av diskantplåten:

ROONs Convolution med FIR DSP tar hand de nödvändiga tidsjusteringarna jämte filtrering och eventuell EQ; det är ju trots allt 2026 nu.


Eller skall jag kalla högtalaren för NCC-1701 i stället.

Så nu väntar jag på diskantplåtarna, också.

Under tiden så kan jag ju alltid leka med den här:

[Froggy]

Går det inte åt göra en enhet för både mellan och diskant och på så sätt minska avståndet?

[solhaga]

Jodå.



Lite svårt för en hemmapulare dock:



För mig väcker det några frågor om hur väl diskantens rörelser är isolerade från mellanregistrets rörelser.
Och varför de använder de icke-linjära delarna av magnetfältets flödestäthet?
Jag tror inte att de varierar ledarnas bredd för att kompensera för detta.
Åtminstone är det push-pull.

Jag är nyfiken på varför de kallar det ribbon när det uppenbart är en planär.

De finns i Örebro.

[Froggy]

Se där.
Jag tänkte nog mest som du redan gör men plåtarna i ett stycke istället för separerade. Skulle väl gå att göra membranen i ett stycke också även om de arbetar individuellt och är upphängda individuellt om det ger några fordelar

[solhaga]

Problemet med det är just upphängningen av diskanten; den tar för stor plats.

[I-or]

Jodå.

[ Bild ]

Lite svårt för en hemmapulare dock:

[ Bild ]

För mig väcker det några frågor om hur väl diskantens rörelser är isolerade från mellanregistrets rörelser.
Och varför de använder de icke-linjära delarna av magnetfältets flödestäthet?
Jag tror inte att de varierar ledarnas bredd för att kompensera för detta.
Åtminstone är det push-pull.

Jag är nyfiken på varför de kallar det ribbon när det uppenbart är en planär.

De finns i Örebro.

Mätresultaten är svaga med ojämnheter i frekvensgången och framförallt spridningen: https://www.stereophile.com/content/pie ... asurements

Den horisontella spridningen visar mycket riktigt att hela membranet bidrar till ljudavstrålningen vid höga frekvenser.

Dessutom bör man dra öronen åt sig när tillverkaren uppger en verkningsgrad om 92 dB, 1 W, 1 m ((log)medelimpedans ca 8 Ω) och spänningskänsligheten vid oberoende mätning visar sig vara drygt 85 dB, 2,83 V, 1 m. En sådan skillnad ligger långt bortom mätosäkerheter och definitionsfrågor.

[RogerGustavsson]

När det gäller Piega så finns det en liten inblick i denna video, https://www.youtube.com/watch?v=otm4tDwr8mw

[solhaga]

Lite svårt för en hemmapulare dock.

Efter att ha sett ovanstående video får jag nog backa på det.

[solhaga]

Tillbaka till SMACK!

Jag och ChatGPT har designat detta diskantmembran och dess infästning:


Membranet kommer att speglas på baksidan, så det blir åtta anslutningspunkter. De färgkodade kablarna kommer att sticka ut på sidorna.


En något tjockare aluminiumlapp kommer att avlasta eventuell mekanisk påkänning från den tunna membranfolien.
Kopparflätan kommer att lödas till kabeln, och lödskarven kommer samtidigt att fungera som dragavlastning.


Membranet spänns med hjälp av en jigg och placeras därefter över en 3D-printad hållare med urtag för flätan och kabeln med lödskarven.
Membranet kommer att limmas mot fästringen på plasthållaren.
Resten av membranet kan därefter lyftas så att anslutningarna kan göras.
Den andra 3D-printade plasthållaren kommer att pressa aluminiumfolien, lappen och flätan.

Sedan återstår bara att ansluta de utstickande kablarna. Som tur är är de färgkodade på ett välkänt sätt:

[solhaga]

Membranet är uppdaterat så att kontakteringen blir symmetrisk eftersom baksidans folie blir spegelvänd:


Ringen är limytan från innerdiameter 35 mm till ytterdiameter 40 mm. De slumpmässigt raka linjerna gör weedning betydligt enklare.
Tittar man noga syns 32 små cirklar, placerade bara 0,5 mm innanför innerringen. De är resultatet av ett par timmars designarbete tillsammans med ChatGPT:

Minimal pseudo-upphängning för plant planärt membran

(realiserad med mikroperforering nära limringen)

I denna planära diskantkonstruktion används ett plant membran utan korrugering, som limmas mot ramen via en relativt bred cirkulär limring.
Denna infästning är mekaniskt stabil men ger en styv och icke-linjär randfjäder, vilket tenderar att:

höja egenresonansen (fs)

öka distorsion, särskilt 2:a harmonisk i området 2–3 kHz

I stället för traditionell korrugering eller längre radiella slitsar används här en minimal pseudo-upphängning, skapad genom små hål placerade strax innanför limringens innerkant.

Geometri och placering

Aktiv membranarea: ca Ø55 mm

Limringens bredd: ca 5 mm

Perforeringsringen ligger helt i fri film, nära limringen

Hålens centrum placeras ca 0,3–0,4 mm innanför limringens innerkant

32 hål, jämnt fördelade (≈11,25° mellanrum)

Håldiameter: 0,15 mm
(0,20 mm fungerar också; ≥0,25 mm rekommenderas inte)

Denna lösning ger i praktiken samma randmjukning som ungefär 16 mycket korta (~1 mm) radiella mikroslitsar, men utan de sprickkänsliga slitsändarna.

Tillverkningsmetod

Membranet limmas och spänns färdigt först

En 3D-printad mall placeras ovanpå membranet, med:

exakt positionerade hål

trattformad ingång för att styra nålen

Mjukt stöd (PTFE eller papper) under membranet

Hålen punchas rakt igenom, ett tryck per hål, utan rotation

Vanliga rengöringsnålar för 3D-skrivare fungerar bra; Ø0,15 mm är optimalt.

Varför hål i stället för slitsar?

Vid så kort effektiv “slitslängd” (~1 mm) ger hål:

nästan samma minskning av randstyvhet

betydligt lägre sprickrisk

enklare och mer reproducerbar tillverkning

mindre känslighet för variationer i limning och spänning

Resultat

Med denna konfiguration erhålls en definierad, mjuk rotationszon vid membranets rand:

Randfjäder minskar med ca 2–3×

fs sänks typiskt 12–20 %

2:a harmonisk distorsion kring 2–3 kHz minskar med ca 6–10 dB

Ingen mätbar försämring av HF-verkningsgrad eller stabilitet

Lösningen är diskret, mekaniskt robust och väl lämpad för DIY-tillämpningar där exakt skärning av mikroslitsar i ett limmat membran är svårt eller riskabelt.

Jag har placerat ut hålen så att ett hål är mitt i mellan två ledare:


Här är nålmallen:


Det i varje fall värt ett försök.