Yippie

Author Topic: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal  (Read 10976 times)

0 Members and 1 Guest are viewing this topic.

Offline ASM

  • Little Technics crazy..
  • member
  • ***
  • Trade Count: (0)
  • Posts: 131
  • Total likes: 0
  • Gender: Male
  • I love the HTforum
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #25 on: November 17, 2013, 09:17:04 »
Beste Ruud,

Ik heb dagelijks met zeer veel verschillende akoestische materialen te maken van verschillende samenstellingen en materiaalsoorten. Inderdaad werk ik in de jachtbouw als akoestisch adviseur voor geluidsisolatie. De 3.1 mm Alu sandwich paneel wordt niet op zichzelf toegepast, dat ik idd niet te doen en te 'slap'. Er zal een dragermateriaal worden gebruikt en ook in combinatie met hout en houten sandwich paneel. Voordeel is de keuze van materialen, nadeel is... keuze van materialen ! Er zijn er zoveel die hele goede akoestische en dampende eigenschappen hebben dat er meerdere ideen zijn. Denk dat verwerkbaarheid, afwerking en budget mede doorslaggevend zijn. Weet ook nog wel iets leuks met bv carbon en damping (gebruikt in onder andere het huidige Bentley model)

Waar ik echter geen kennis van heb is luidspreker techniek. Ik moet dus uitgaan van iets bestaands of een kitvorm met alles er al bij. Scheidingsfilters b.v. Kan dus wel een goede kast bedenken, maar een goede combi van een 2-weg met basreflex pijp en goede scheidingsfilter absoluut niet. Zie mezelf eigenlijk als een soort hoofd contractor, shoppen bij verschillende disciplines om tot een mooi product te komen.




Offline ruud2

Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #26 on: November 17, 2013, 11:32:06 »
hoi ASM..,

Het overzetten van het kastmateriaal ( meestal een goedkoop houtlaminaat) naar een mooi materiaal met geweldige dempingseigenschappen dekt maar een klein stukje van de lading.
Wel als je een kastvorm 1:1 wilt overzetten  zoals je aangeeft.
Met het ontwerpen van luidsprekerkasten hou ik echter een andere filosofie erop na, waarbij niet demping maar stijfheid de boventoon voert.
Met als belangrijkste factor massa, en daarbij maak ik ook ge(mis)bruik van de specifieke materiaaleigenschappen.
de luidspreker unit moet het werk doen, niet de kast......alhoewel de buitenvorm er weer wel toe doet.
Mijn eigen kastjes wegen niet voor niets >215 kg / stuk.... :sigh:
Wat ik niet weet of er fysische eigenschappen van bv. het filter veranderen als je units van een bestaand ontwerp in een andere behuizing plaatst.
Wellicht een ander forummer die dit wel weet..
Maar met interesse blijft ik je ideeen volgen.

grtn., Ruud

Offline rho

Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #27 on: November 17, 2013, 11:54:18 »
Met het ontwerpen van luidsprekerkasten hou ik echter een andere filosofie erop na, waarbij niet demping maar stijfheid de boventoon voert.
Met als belangrijkste factor massa, en daarbij maak ik ook ge(mis)bruik van de specifieke materiaaleigenschappen.
de luidspreker unit moet het werk doen, niet de kast......alhoewel de buitenvorm er weer wel toe doet.
Mijn eigen kastjes wegen niet voor niets >215 kg / stuk.... :sigh:
Hier spreek je jezelf redelijk tegen.
Als je kast heel stijf is heb je weinig demping nodig.
Dempen doe je met massa.
Een hele stijve kast heeft een resonantie die betrekkelijk hoog ligt. In een gebeid waar heel weinig energie in muziek zit. Zodat die resonanties niet worden aangeslagen.
Massa toevoegen trekt die resonantie weer omlaag. Maar omdat de massa zo hoog is wordt de trilling gedempt. De energie nodig om ze aan de gang te houden is heel hoog.
Wat ik niet weet of er fysische eigenschappen van bv. het filter veranderen als je units van een bestaand ontwerp in een andere behuizing plaatst.
Wellicht een ander forummer die dit wel weet..
Maar met interesse blijft ik je ideeen volgen.
Hoe beter de kast hoe nauwkeuriger de weergave en hoe beter het filter klopt. Dus je maakt het enkel beter. (zolang de afmetingen van de oppervlakken waar de speaker-drivers in komen maar gelijk blijven)

Offline ruud2

Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #28 on: November 17, 2013, 13:43:53 »
Hier spreek je jezelf redelijk tegen.
Als je kast heel stijf is heb je weinig demping nodig.
Dempen doe je met massa.
Een hele stijve kast heeft een resonantie die betrekkelijk hoog ligt. In een gebeid waar heel weinig energie in muziek zit. Zodat die resonanties niet worden aangeslagen.
Massa toevoegen trekt die resonantie weer omlaag. Maar omdat de massa zo hoog is wordt de trilling gedempt. De energie nodig om ze aan de gang te houden is heel hoog.Hoe beter de kast hoe nauwkeuriger de weergave en hoe beter het filter klopt. Dus je maakt het enkel beter. (zolang de afmetingen van de oppervlakken waar de speaker-drivers in komen maar gelijk blijven)

geen demping , maar stijfheid en massa  ...... zeg ik toch?   dan dempt het vanzelf bedoel je.

alhoewel ik wel een ( exponentionele) hoorn principe ken die juist gebruik maakt van de kasteigenschappen van zachtboard,
1x de AD 9710 M van Philips in een zachtboardkast van bijna 1 M3.  16 Hz..
Maar dat zijn dus hoorns.

 grtn., Ruud
« Last Edit: November 17, 2013, 13:50:25 by ruud2 »

Offline rho

Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #29 on: November 17, 2013, 17:32:04 »
geen demping , maar stijfheid en massa  ...... zeg ik toch?   dan dempt het vanzelf bedoel je.
Ja, dat bedoel ik.
Je zei dat je vooral voor stijfheid gaat. Maar daarna zeg je dat je voor massa gaat. Dat geeft 2 volledig verschillende effecten. Meestal dempt een zeer stijf geheel niet. Het trekt de resonantie naar boven en trekt de Q van de resonantie naar boven. Door massa toe te voegen haal je de resonantie weer naar beneden. Maar je gaat veel meer energie nodig hebben om 'm in beweging te zetten. Door het stijve gehaal wordt het nog moeilijker om er beweging in te krijgen. Als het goed wordt toegpast is dat wel een methode waar ik van hou.
Interne demping dient eerder voor de geluidsgolven die al in de lucht (intern in de behuizing) zit te dempen.
De stijve/zware kastconstructie dient eerder om de kinetische energie van de beweging van de conus niet door de kast te laten afstralen (door het meetrillen).

Offline ASM

  • Little Technics crazy..
  • member
  • ***
  • Trade Count: (0)
  • Posts: 131
  • Total likes: 0
  • Gender: Male
  • I love the HTforum
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #30 on: November 18, 2013, 09:21:33 »
Beste Rho / Ruud

Dat demping komt van massa is maar gedeeltelijk waar. Massa is inderdaad moeilijker in beweging te brengen, dus het in resonantie brengen op zijn eigenfrequenties is moeilijker, je hebt meer energie nodig. Demping, of meer precies de Damping Loss Factor van een materiaal is het vermogen om energie om te zetten in wamte (nee je box wordt niet heet...) ipv door te geven naar andere constructiedelen of af te stralen als geluid.

Een stijver paneel heeft inderdaad hogere eigenfrequenties (modes) maar is ook nog eens afhankelijk van de dikte van het totale paneel. Demping, dus niet in vorm van massa maar in vorm van viscoelastisch materiaal, zal de resonantiepieken uitvlakken. Heel simpel, ipv van een spijkerdiagram van de afstraling van het geluid van een paneel zal het een heuveldiagram worden, dus minder nadrukkelijk naar voren komende pieken.

Eigenlijk zou je een zware, gedempte, stijve kast moeten hebben, is dat ook niet wat ik allemaal lees wat men nastreefd ? De demping probeer ik te halen uit viscoelastische materialen en sandwich systemen, niet zozeer uit massa. Massa is weer wel een van de grondbeginselen om luchtgeluid, welke er in de kast rondzingt, voor groot deel te blokkeren naar buiten toe door de wanden heen. Interne demping, zoals mensen het vaak zeggen, is niet meer dan luchtgeluidsabsorptie binnen de luidsprekerkast, waardoor er dus ook minder geluid door alle wanden (en lekken !) naar buiten kunnen treden.

Het alu materiaal waar ik aan denk, 1.3 mm dik, is dus niet zozeer zwaar, nog dik, maar heeft een hele hoge interne damping loss factor. En uiteraard heeft het een drager materiaal nodig, 3.1 mm op zich is te slap en ja... heeft te weinig massa.


 
« Last Edit: November 18, 2013, 09:24:49 by ASM »

Offline Martijn M

  • HT forum donateur
  • Highly esteemed member group
  • *******
  • Trade Count: (+13)
  • Posts: 3709
  • Total likes: 23
    • Dutch & Dutch
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #31 on: November 18, 2013, 10:00:08 »
Goeie discussie. Ik zie dat ASM goed beslagen ten ijs komt. Dat maakt me extra benieuwd naar wat hij gaat bouwen. Als aanvulling op de reactie van ASM (wellicht ten overvloede), plaats ik hieronder een post die ik enige tijd geleden op het zelfbouwaudioforum heb geplaatst:




Quote
Denk ook dat je het effect van demping door vulling van de kast niet moet onderschatten. Daardoor blijft er ook weinig energie over om de wanden aan te slaan. Met een kloptest kun je dat niet beoordelen.


De overdracht van energie naar de behuizing geschiedt hoofdzakelijk mechanisch; i.e. bij het contact tussen korf en baffle. Met voldoende demping kun je het geluid in de kast inderdaad voldoende dempen, maar de mechanische overdracht ga je er niet mee tegen.

Quote
Toch, slechte ervaringen met dikke wanden en veel bracing vind ik vrij onverklaarbaar. Het gaat niet alleen om het frequentiegebied waarin resonanties optreden of om de demping, maar ook om de amplitude van het paneel. En die breng je veel significanter omlaag met een goede versteviging dan dat het probleemgebied in frequentie omhoog gaat. De eigen massa van de plaat zorgt immers ook voor steeds lagere transmissie bij oplopende frequentie. Ik denk wel dat je met buigslappe maar zeer zware kastwanden ook goede resultaten kunt krijgen, evenals met CLD-technieken om de demping flink op te voeren. Het enige (commerciŰle) succes in de speakerbouw met lichte buigstijve wanden was volgens mij de Celestion SL600. Celestion had overigens met de SL6 vergelijkbare units in een spaanplaatkastje gestopt (licht en buigstijf), maar dat scheen aanmerkelijk minder goed te klinken.

Volgens mij kun je de zaken prima terugbrengen tot een massa-veersysteem dat bestaat uit een massa (de massa van de panelen), een veer (de stijfheid van de behuizing) en een demper (de interne demping van de behuizing).

Bij lage frequenties is de stijfheid van de panelen het belangrijkst, massa en demping hebben weinig effect. Je zit dan onder de primaire resonantiefrequenties van de panelen en de transmissie van geluid is beperkt. Als je een subwoofer bouwt, maak dan een voldoende stijve behuizing, zodat de primaire resonanties boven het werkingsgebied van de sub liggen. Je zou de behuizing eventueel ook zwaar kunnen maken zodat de behuizing niet te veel heen en weer beweegt door de krachten die de driver op de kast loslaat (derde wet van Newton), maar pas op dat de resonantiefrequenties niet alsnog in het werkingsgebied van de woofer komen te liggen.

Dan kom je in een gebied waar de primaire paneelresonanties zitten. Bij een resonantiefrequentie is de behuizing akoestisch nagenoeg transparant; enkel demping in het materiaal kan de transmissie beperken. Paneelresonanties zorgen daarom ook voor de grootste klankmatige problemen. Maak een paneel stijver en de resonantiefrequentie gaat omhoog, maak een paneel zwaarder en hij gaat naar beneden. De sterkte van de resonantie wordt uitsluitend bepaald door de demping, dus een goede demping is hier cruciaal.

In het middengebied is de massa van het paneel dominant m.b.t. de geluidstransmissie. Verdubbel de massa en de transmissie wordt verminderd met 6 dB. Bovendien zorgt massa ervoor dat de transmissie met 6 dB per octaaf afneemt naar hogere frequenties toe. Massa is dus je vriend.

Bij nog hogere frequenties krijg je te maken met de co´ncidentie-dip (de lopende golf in het materiaal wordt versterkt doordat het invallende geluid dezelfde fase heeft). Demping in het materiaal zorgt dat de dip in transmissieverlies minder problematisch wordt. Hoe dunner (minder stijf) het paneel, hoe hoger de frequentie waarbij co´ncidentie optreedt. Omdat minder stijfheid ook zorgt dat de primaire paneelresonanties naar lagere frequenties verschuiven, vergroot je het gebied waarin de massa dominant is. Meer massa zorgt er bovendien voor dat co´ncidentie bij een hogere frequentie optreedt, dus het mes snijdt aan twee kanten. Voor een middentoonbehuizing zou ik daarom uitkijken naar een buigslap, zwaar materiaal met een hoge interne demping. Boven het gebied waar co´ncidentie optreedt, is de massa weer dominant.

Uit dit alles vloeit m.i. voort dat een dikwandige, stijve behuizing met veel bracing niet tot de beste resultaten zal leiden, behalve in een sub. Mijn ervaring op die wijze gebouwde kasten is dat de kast met sommige muziek heel dood kan klinken, maar dat bij bepaalde frequenties duidelijke kleuring optreedt. 'Audiofielen' waren vaak overigens wel onder de indruk, want de kloptest doorstaat zo'n kast met vlag en wimpel! 

Je zegt dat een goede versteviging de amplitude bij resonantie significant meer vermindert dan de resonantiefrequentie toeneemt. Voor zover ik kan beoordelen zorgt een versteviging simpelweg voor een grotere stijfheid. Dat de amplitude minder wordt, is logisch. Bij een hogere frequentie bereik je dezelfde versnelling bij een kleinere amplitude - maar volgens mij is dat niet waar je op doelde. Kun je dit toelichten?

Maak je een paneel dubbel zo dik, dan wordt de massa dubbel zo groot. De stijfheid wordt echter vier keer zo groot. Een paneel van dubbele dikte heeft derhalve een resonantiefrequentie die 1.414 keer zo hoog ligt. Het nadeel is dat een zelfde laag dempingsmateriaal op deze dubbel zo dikke plaat veel minder effectief is dan op de minder stijve, lichtere plaat. Hier zie ik dus primair nadelen van een dikwandige constructie.

Als ik zelf een 'ultieme' kast zou bouwen, zou ik voor het laag gaan voor een dunwandig, stijf materiaal met veel bracing. In het midhoog zou ik uitkijken naar een zwaar, buigslap materiaal met een hoge interne demping. Ook zou ik sandwich-constructies en eventueel constrained layer damping (CLD) overwegen*. Het liefst zou ik overigens werken met een kast in een kast, met een spouw waarbij er zo min mogelijk mechanisch contact tussen de binnen- en buitenzijde is.

*Ik heb overigens eens een CLD-behuizing gemaakt en ook daarmee zijn goede resultaten te behalen, maar met mijn behuizingen viel het resultaat me een klein beetje tegen. Het werkte weliswaar beter dan conventionele behuizingen, maar ik had een groter verschil verwacht. Waarschijnlijk is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de driver mechanisch gekoppeld is aan uitsluitend de binnenste laag hout en dat er geen koppeling is met de buitenste laag. Dat heb ik wel geprobeerd, maar dat is niet volledig gelukt.

« Last Edit: November 18, 2013, 10:01:05 by Martijn - Synergy Acoustics »
Dutch & Dutch

Offline Martijn M

  • HT forum donateur
  • Highly esteemed member group
  • *******
  • Trade Count: (+13)
  • Posts: 3709
  • Total likes: 23
    • Dutch & Dutch
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #32 on: November 18, 2013, 10:07:03 »
ASM, als je toch iets anders wilt dan een standaard-ontwerp nabouwen, kun je me allicht en berichtje sturen. Ik vind het altijd leuk om betrokken te zijn bij een luidsprekerontwerp dat 'anders-dan-anders' is.
Dutch & Dutch

Offline ASM

  • Little Technics crazy..
  • member
  • ***
  • Trade Count: (0)
  • Posts: 131
  • Total likes: 0
  • Gender: Male
  • I love the HTforum
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #33 on: November 18, 2013, 10:14:41 »
Beste Martijn,

helder verhaal, idd helemaal spot-on wat betreft akoestiek. Wel eem kleine kanttekening bij de kast in kast.. dit is een heel bekend toegepast fenomeen bij jachtbouw interieurbouw, cabin - in - cabin. Waar je echter wel op moet letten is de spouwresonantie ! Die geeft je een extra dip en kan op een vervelende plek, lees middenfrequent (100 - 500 Hz) komen te liggen. Deze spouwresonantie door de dubbele wand constructie is afhankelijk van spouwdiepte, de eigenschappen van de panelen aan beide zijdes en de spouwvulling.... dit laatste is dus de truc... akoestische opvulling (absorptiemateriaal) die genoeg absorbeerd maar niet akoestische koppeling geeft tussen de wanden. Dit zal moeilijk worden met dunne spouwen in een luidspreker want absorptiemateriaal werkt pas goed bij voldoende dikte (oftwel 5 mm zet bijna geen zoden aan de dijk)

Offline Martijn M

  • HT forum donateur
  • Highly esteemed member group
  • *******
  • Trade Count: (+13)
  • Posts: 3709
  • Total likes: 23
    • Dutch & Dutch
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #34 on: November 18, 2013, 10:17:47 »
En wat als de panelen van de binnenste en buitenste kast zeer verschillende resonantiefrequenties hebben? De binnenste kast zou kunnen resoneren, maar spreekt de buitenste dan amper aan.
Dutch & Dutch

Offline basyamaha

Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #35 on: November 22, 2013, 03:00:00 »
Dit zal moeilijk worden met dunne spouwen in een luidspreker want absorptiemateriaal werkt pas goed bij voldoende dikte (oftwel 5 mm zet bijna geen zoden aan de dijk)
Ligt eraan waarmee je vult , heel fijn zand brengt trillingen van het ene paneel niet snel over naar het andere paneel .

trillingen van een kast die echt ver genoeg onder muziek geluidsdruk ligt ga je niet horen hooguit nog kunnen meten .
Ik weet even niet uit me hoofd hoeveel db verschil dat is .

Meestal is een combinatie van houtdikte bracing en demping in normale maten al voldoende om klankmatig niets meer terug te horen tijdens het luisteren .

Offline ASM

  • Little Technics crazy..
  • member
  • ***
  • Trade Count: (0)
  • Posts: 131
  • Total likes: 0
  • Gender: Male
  • I love the HTforum
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #36 on: November 22, 2013, 08:54:10 »
En wat als de panelen van de binnenste en buitenste kast zeer verschillende resonantiefrequenties hebben? De binnenste kast zou kunnen resoneren, maar spreekt de buitenste dan amper aan.

Het voordeel daarvan alleen is dat je inderdaad niet hele erge opslingering krijgt, bij gelijke panelen zullen ze elkanders resonantie versterken. Maar de spouwresonantie is de resonantie van de stilstaande kolom lucht tussen de panelen. Opvullen met absorptiemateriaal verdoezelt dit een beetje.

Ligt eraan waarmee je vult , heel fijn zand brengt trillingen van het ene paneel niet snel over naar het andere paneel .

Zand is geen absorptiemateriaal maar een dempingsmateriaal. Feitelijk het vullen van een spouw voorkomt wel de spouwresonantie want er is (bijna) geen luchtspouw meer, je creert in feit een soort sanwichpaneel, waarbij het zand de kern is tussen 2 platen. Zand is een goede demper, vroeger werd dit veel gebruikt in fundaties en op het metalen vlak boven de schroef van een schip. Ikzelf zou eerder een zwaar sandwich paneel gebruiken, welke een 10 mm plywood - 6 mm gevulde rubberen massamat - 10 mm plywood is. Dit is een gebruikelijke zware vloer in de jachtbouw en heel effectief (Massa ! Demping !) perfect voor een subwoofer.

Absorptie, luchtgeluidsabsorptie dus, verkrijgt men door de traditionele glas- / steen- keramische wollen, fomas , filt etc.etc. hierbij is de doorstromingsweerstand een belangrijke factor. (flow of resistivity).
« Last Edit: November 22, 2013, 08:57:13 by ASM »

Offline Martijn M

  • HT forum donateur
  • Highly esteemed member group
  • *******
  • Trade Count: (+13)
  • Posts: 3709
  • Total likes: 23
    • Dutch & Dutch
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #37 on: November 22, 2013, 10:15:12 »
Hier vind je een hoop zeer nuttige papers over kasten bouwen: http://www.bbc.co.uk/rd/people/h-d-harwood

Ook nuttig: http://www.hsi-luidsprekers.nl/Kastmaterialenonderzoek.htm
Dutch & Dutch

Offline ASM

  • Little Technics crazy..
  • member
  • ***
  • Trade Count: (0)
  • Posts: 131
  • Total likes: 0
  • Gender: Male
  • I love the HTforum
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #38 on: November 25, 2013, 11:57:24 »
Thanks Martijn, die had ik ook al eens gevonden. Ik denk dat ik met onze virtuele geluidspredictie software hier wel eens een vergelijk ga maken met verschillende kastmaterialen, dus dan puur wat die laatste link aangaf van kastmaterialen, maar dan virtueel getest.

Ander vraagje: Wat voor goede 2e hands 2 weg monitor zou men aanbevelen om eens te upgraden door een betere omkasting ? Oftewel een proefspeakertje om mijn ideen op te botvieren voordat ik naar een heel nieuwe DIY speakerpakketje ga ? Mission 760 zie ik nogal op MP staan bv....

Offline Martijn M

  • HT forum donateur
  • Highly esteemed member group
  • *******
  • Trade Count: (+13)
  • Posts: 3709
  • Total likes: 23
    • Dutch & Dutch
Re: 2 weg speaker, zelbouw goede kwaliteit, nieuw kastmateriaal
« Reply #39 on: November 25, 2013, 14:30:09 »
Die Mission lijkt me prima voor zo'n experiment!
Dutch & Dutch