Buisvriendelijk ontwerp met Philips RSQ8P en Davis 20TK8

NXP guy · October 24, 2006, 22:55:50

Al geruime tijd volg ik alle belevenissen op in deze groep op dit forum; nu is het tijd om zelf eens wat ervaringen te delen en waar mogelijk van jullie ervaringen/tips gebruik te maken.

Nadat mijn Philips FB825 speakers het na 15 jaar trouwe dienst hadden laten afweten heb ik het idee opgevat om zelf luidsprekers te gaan bouwen. Omdat ik ervaring heb met het bouwen van buizenversterkers leek me dat een mooie nieuwe uitdaging. Dus veel gelezen, de Dickason bijbel aangeschaft en als eerste projectje een kloon van de synthese II gebouwd (foto1) op basis van de Scanspeak 9500 en de Vifa 17WP. De kasten zijn gebouwd door een geweldige houtkunstenaar, maar zijn wel zelf gefineerd en gebeitst/gelakt. Het filter was het gebruikelijke seriefilter, wel met mooie tritec spoelen en audyncap+ condensatoren. Het resultaat zag er mooi uit, maar klonk (in mijn situatie) niet goed. Het rendement was redelijk laag en basreflex vond ik ook een achteruitgang ten opzichte van mijn vroegere gesloten Philips systeem. Ruimtelijkheid was daarentegen goed. Misschien lag het aan de combinatie met de (12 Watt) buizeneindversterkers op basis van de 300BXLS buis, maar het resultaat was teleurstellend.

De zoektocht ging voort en de zelfbouwsels werden ingeruild voor een setje originele Floating Cameleon L (of Queen). Een veel betere match, welliswaar ook een basreflex speaker, maar met een hoger rendement. Nog steeds is merkbaar dat het laag te wensen overlaat (niet erg strak) en ook het hoog van de eerdere SS9500 was mooier dan dat van de Cameleon. Echter, de WAF factor is enorm en het geluid is meer dan gemiddeld goed. (foto2)

Toch kriebelde het voort. Ik heb overwogen de Soups te bouwen, had zelfs al kasten en de mid-units, maar heb er toch vanaf gezien, omdat ik ze nooit heb gehoord en ik her en der lees dat deze keramische units moeilijk te filteren zijn. Ook is de Soup natuurlijk een basreflex ontwerp en is nabouwen natuurlijk minder leuk dan zelf ontwerpen.
Een nieuw zelfbouw ontwerp zou aan de volgende eisen moeten voldoen: hoogrendement, met het liefst een bandtweeter (goede ervaring uit mijn Philips tijd), een gesloten systeem (dus met een snel en strak laag) en eventueel ondersteund door een actieve sub aangezien buizenversterkers niet bepaald bekend staan om hun gecontroleerd echt laag.

Via via kwam ik in bezit van de volgende units:
· Philips RSQ8P magnetostaat, een vrij zeldzame unit die vanaf zo'n 1500 Hz tot boven 20kHz inzetbaar is. Ze zijn kolossaal groot (~20x20 cm) en een paar kilo zwaar. Er zit een enorme magneet achter die werkelijk alles in de omgeving aantrekt. Ze hebben een mooi hoog rendement.
· Davis 20TK8 mid bass units, ook een niet veel voorkomende driver met een kevlar conus, een fasekegel en een flinke magneet. Met een Fs van 44Hz geen laagwonder, maar met een hoog rendement, dus voldoen ze aan mijn eis.
Met deze units heb ik een tweetal testkasten van 40 liter gebouwd met daarin een standaard filter uit de Marantz LS85. (foto3) Hiermee kon het experimenteren aanvangen. Doel was een fatsoenlijke karakteristiek te maken vanaf ongeveer 100Hz. Daaronder zou een te bouwen actieve sub zijn werk moeten gaan doen. Filter ontwerp was de eerste zorg, daarna een paar mooie Avalon style kasten bouwen en de sub natuurlijk.

Helaas lees ik weinig ontwerpen op basis van bandtweeters/magnetostaten en ook niet al te veel over de kunst van het filterontwerpen. Met name met dat laatste kan ik nog wel hulp gebruiken.

Aan de andere kant heb ik veel gehad aan metingen die door Speakerland in Oss zijn gedaan.Als jullie het leuk vinden wil ik daar wel het nodige over gaan posten om gezamenlijk tot een mooi resultaat te komen.

Gr. Jos

Interficior · October 24, 2006, 23:03:17

Die eerste vind ik erg mooi! Is die gebaseerd op de Tempo van Tony Gee?

Wat doet dat huidige Marantz-filter eigenlijk? Hellingen en kantelpunten en dergelijke. Een 8"-er in een tweeweg zetten wordt natuurlijk al gevaarlijk, vooral als je kijkt naar off-axis response. 20 cm units beginnen in de regel al bij 1700 Hz op te breken. Aangezien je die tweeter laag kan crossen hoeft dat niet een groot probleem te zijn maar ik vraag me af wat het huidige filter doet.

NXP guy · October 25, 2006, 21:13:30

Nee, het eerste ontwerp is een kopie van de Synthese II met modificaties zoals beschreven. You're right, de kast was heel mooi, lichtjes achterover hellend met de bekende avalon vorm. Jammer genoeg klonk ie niet goed.

V.w.b. de nieuwe units ben ik uitgegaan van het originele Marantz filter

Waarbij we de waarde van L2 niet exact kenden (gegokt hebben). Simulatie met LspCAD geeft de volgende filterkarakteristiek:

Met de bijbehorende Philips woofer (die in de originele Marantz LS85 werd gebruikt) in een gesloten 40 liter kast gaf dat bij mijn kastenbouwer in elk geval een goede match. Hieronder trouwens zijn definitieve kasten met de Philips woofer en het originele filter.

Prachtig gebouwd, 25mm MDF met de nodige interne verstevigingen en echt mahonie gefineerd, gebeitst en x-keer afgelakt.

NXP guy · October 26, 2006, 21:45:02

Even wat rechtzetten, mijn eerste bouwsel was een kloon van de Floating II met als modificatie een scanspeak tweeter, de Synthese II is dat model telefoonhoorn (transmission-line). Verder klonk ie IN MIJN SITUATIE met mijn buizenversterkers niet zo goed. Ik heb hem elders prima horen spelen.

Awel, terug naar het topic; units geselecteerd, hoe nu verder:

Allereerst met Unibox een gesloten kastvolume bepaald voor de Davis 20TK8 > een kast van 40 liter is geschikt en dan begint ie bij 80Hz af te vallen. Aan de bovenkant mag ie niet te hoog gefilterd worden. Trouwens, de informatie van deze unit op de Davis website klopt van geen kanten. De grafieken wel, maar de info v.w.b. de parameters totaal niet. Op email vragen werd vervolgens door de firma Davis niet gereageerd en de telefoon schijnt in Parijs ook afgesloten te zijn. Daar kwam ik niet lekker vooruit in elk geval.

Vervolgens met LspCAD maar eens wat filters gesimuleerd. Het originele Marantz filter was 2e orde, een Linkwitz_Riley filter configuratie is uiteindelijk gekozen om verder mee te gaan.

Met Speakerworkshop heb ik zelf met pc en geluidskaart de impedanties gemeten voor de Davis 20TK8 en de Philips RSQ8P. Dat is nog niet zo eenvoudig, maar gelukkig is er een redelijk manual beschikbaar waarin alle meetstappen en kalibratiestappen worden beschreven. Toch kostte het me een avondje of drie om het werkend te krijgen. In eerste instantie heb ik de SPL curves van de units niet zelf gemeten; dat is bijna ondoenlijk thuis zonder 'dode' kamer en zonder calibratiemogelijkheid. De impedanties klopten aardig goed met de opgaven van de fabrikanten.

Daarna met behulp van wat optimalisatie in Speakerworkshop een testfilter ontworpen na met behulp van SPLtrace een curve op te nemen van de SPL grafieken die ik ter beschikking had. Hier het eerste filter:

Het filter gebouwd, ingebouwd in de testkasten en op naar Speakerland, waar Ruud een mooie meting heeft gemaakt van het eerste probeersel.

Oef, dat viel tegen. Klankmatig had ik natuurlijk al gehoord dat het niet geweldig was en de metingen bevestigden dat dus.

Klankmatig had ie geen autoriteit in het laag en je ziet in de meting dat de speaker daar ook te vroeg afvalt. Het hoog was te fel (ook in de meting wel te zien) en in het middengebied klonk het ook niet goed. Een vriend beweerde dat ie kon horen in het middengebied wat uit de magnetostaat kwam en wat uit de Davis midlaag unit kwam. In de meting zie je een dip rond het overnamepunt tussen 1 en 2 kHz.

Wordt vervolgd. $:-\$

NXP guy · October 27, 2006, 22:25:01

Om de dip in het overnamegebied in de overall karakteristiek te verminderen werden nieuwe simulaties gedaan met het toch wel erg leuke pakket Speakerworkshop. Het leek zinvol de condensator op het laag te vergroten tot 18.3 uF. Nadat dit uitgevoerd was, opnieuw naar Speakerland voor een nieuwe meting:

Dat was dus gelukt. De dip in het overnamegebied is weggepoetst.
Maar zeker bij deze meting blijkt dat het laag veel te vroeg afvalt en daarmee niet overeenkomt met de simulaties met Speakerworkshop. Het vermoeden was dat de werkelijke SPL curve niet overeenkomt met degene die door de fabrikant was opgegeven.

Nu we toch aan het meten waren hebben we zowel de tweeter als de woofer gemonteerd in de testkast gemeten.

De karakteristiek van de Philips RSQ8P

En de karakteristiek van de Davis 20TK8

Ai, daar kwam de aap uit de mouw. Een zwaar oplopende SPL voor de woofer. Dat krijg je met een standaard filter nooit goed. De meting komt voor geen meter (eigenlijk dB) overeen met de curve die Davis opgeeft op zijn site.
Achteraf gezien had ik dus beter kunnen beginnen met eerst maar eens deze units door te fluiten bij Speakerland. Maar ja, als je alles vantevoren weet.....

Wordt vervolgd ! $:-\$

NXP guy · October 28, 2006, 21:09:32

Nu kan ik dus wel wat hulp gebruiken van filterexperts. Alle tips, aanbevelingen zijn welkom !!!

Zelf heb ik een oplossing bedacht die ik binnenkort wel ga posten, maar wellicht zijn er mooiere of betere ideeen

sphere · October 28, 2006, 21:14:07

Daytons verkopen en een andere woofer kopen?

NXP guy · October 30, 2006, 21:29:53

Dat kan altijd nog; op zich is het geen verkeerde unit voor dit ontwerp. Hoog rendement, kan tussen 100Hz en 4kHz gebruikt worden. Trouwens, deze units zijn nog steeds te 'krijgen' bij remo bijvoorbeeld voor het luttele bedrag van 404 euro/stuk.

Zo snel geef ik het niet op; eerst proberen dit werkend te krijgen.

sphere · October 30, 2006, 22:25:54

Ik denk je maakt een typfout: maar je hebt het echt over units van 404 euro p/s, met een dergelijke karakteristiek. Op basis van welke eigenschappen heb je deze unit ooit aangeschaft? Scanspeaks lijken ineens niet meer zo duur

fgroen · October 31, 2006, 10:10:10

Of deze:

€225,-- per stuk.-Recommended enclosure: 27 litres closed box. f₃=45Hz.

Er is ook nog een nieuwe C²-173N-T6 op stapel, daarvan is de prijs nog niet bekend, maar waarschijnlijk in de orde grootte van de Davis. In tegenstelling tot de C²-92-6 heeft deze nieuwe unit een hoog rendement (93dB) en extreem lage vervormingen.

NXP guy · October 31, 2006, 21:50:06

Ik heb de units niet nieuw gekocht, maar van marktplaats gehaald. Voor een veel lagere prijs uiteraard, hoewel de units in nieuwstaat zijn. Het leek me, gezien de nieuwprijs, een goeie deal. Daarbij ziet de rendementskarakteristiek van Davis zelf er als volgt uit:

En dat is dus heel anders dan wat we zelf bij Speakerland hebben gemeten. Achteraf bezien was het misschien beter een Scanspeak of zelfs een Thiel unit in te zetten.

Maar goed, ik heb ze dus, en wil toch pogen een filter te bouwen wat werkt. Dus....

Sander Sassen · November 1, 2006, 08:19:43

NXP guy,

QuoteDaarbij ziet de rendementskarakteristiek van Davis zelf er als volgt uit

Ja, is ook mijn ervaring, Davis is zo'n fabrikant die volgens mij met de datasheet aangeeft hoe ze 't graag zouden willen hebben, de praktijk is echter anders. Als ik je ontwerp zo zie is 't een leuk gevonden combinatie maar de Davis kevlar woofers staan bekend om hun vroege bundeling en toch wel hoge mate van compressie, persoonlijk had ik bv. voor een Seas CA22RNX/H1288 gekozen, die is hier veel beter geschikt.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

NXP guy · November 2, 2006, 23:48:57

De keuze voor de Davis 20TK8 kwam niet helemaal uit de lucht vallen.
Bedoeling is een topsysteem te bouwen met de Philips RSQ8P, een magnetostaat die nog steeds tot de beste ter wereld wordt gerekend en onder een ander typenummer nog steeds leverbaar is via Stage Accompany (voor 549 euro ex BTW per stuk). In het verleden zijn er wat zelfbouwontwerpen geweest (Phlogiston) en Marantz heeft er de LS85 en LS95 mee gebouwd. Vreemd genoeg heeft Philips zelf er weinig mee gedaan, op de FB1000 na, die in Europa niet werd verkocht.
Zoals eerder gemeld wordt in de Marantz ontwerpen een Philips polypropyleen woofer(s) gebruikt.
Het Duitse Ikon Akustik ontwerpt nog steeds topsystemen met deze magnetostaat, ook in combinatie met Thiel drivers tegen forse prijzen:

http://www.ikonakustik.de/html/menue.html

Er is door ons contact geweest met een oud Philips medewerker uit Dendermonde, die ooit heeft meegewerkt aan de ontwikkeling van de RSQ8P. Hij wist ons te vertellen dat door Philips in de ontwikkelfase een meer 'highend' combinatie was gemaakt met.... de Davis 20TK8, maar dat die combinatie om prijstechnische redenen uiteindelijk niet is gekozen. De uitdaging is dus om dat 'highend' systeem uiteindelijk nu toch te realiseren.

Sander Sassen · November 3, 2006, 00:16:38

QuoteHij wist ons te vertellen dat door Philips in de ontwikkelfase een meer 'highend' combinatie was gemaakt met.... de Davis 20TK8, maar dat die combinatie om prijstechnische redenen uiteindelijk niet is gekozen.

Dat zeggen ze wellicht, maar misschien ligt de werkelijke reden ergens anders? De meeste ingenieurs vertellen liever niet dat ze een verkeerde keuze hebben gemaakt. Mijn keuze is 't in ieder geval niet, en da's gestoeld op een stuk ervaring met Davis drivers uit 't verleden, oa. het kleinere broertje van de driver je hier gebruikt. Neemt niet weg dat er natuurlijk best iets van valt te maken, maar mij ervaring is dat je toch aardig wat moeite moet doen om de resonantiepieken van de kevlar conus netjes weg te filteren.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

fgroen · November 3, 2006, 11:11:20

Quote from: NXP guy on November 2, 2006, 23:48:57
Het Duitse Ikon Akustik ontwerpt nog steeds topsystemen met deze magnetostaat, ook in combinatie met Thiel drivers tegen forse prijzen:

Ik zei toch dat je Tiel drivers moest gebruiken....

Even zonder dollen... Dat zijn wel mooie systeempjes van Ikon Akustik. Ik heb het idee dat ze een andere versie gebruiken, want die 22cm woofers van Tiel moet je niet al te hoog aankoppelen... Èn volledig aktief natuurlijk!!

En wat betreft Philips: als ze eens technologie in handen hebben die boven de middenmoot uitsteekt (en dat gebeurt nogal eens met dat geweldige research apparaat dat ze hebben) dan zorgen ze dat ze er òf een middenmoot produkt mee maken, òf heel even iets goeds maken en dat dan meteen weer laten varen. Stel je voor dat je een gevestigde kwaliteitsnaam wordt... Kortom, typisch Philips om zo'n mooi produkt te verkwanselen. Zo het met de Nederlandse Poldermentaliteit te maken hebben dat het "not done" is om met je kop boven het maaiveld uit te komen?

geenius · November 3, 2006, 11:46:27

Op zich verschillen de metingen van Davis en Speakerland niet zo veel. Houdt rekening met de dB schaal. Je ziet dan bij de Davis metingen een diep bij 1kHz, een bult van 10dB in het hoge middengebied, een dip ergens rond de 7kHz gevolg door een piek rond de 10kHz. Davis past meer smoothing toe waardoor de pieken en dips iets minder zwaar lijken. Verder is de Davis gemeten op een IEC-norm baffle waardoor je geen baffle step verliezen ziet, de Speakerland meting is neem ik aan gedaan in jouw behuizing, vandaar het afvallen naar het laag toe.

Op zich meet de Davis woofer vrij netjes voor een 8" kevlar woofer. Mail me anders de *.frd en *.zma files, dan zal ik er even naar kijken.

sphere · November 3, 2006, 12:24:04

Niet doen! Het is een valstrik! Toby is lid van de SBAAPF (Speaker Builders Association Against Parallel Filters).

NXP guy · November 4, 2006, 00:09:28

Geweldig Tony, dat je er eens naar wil kijken. Ik heb je de gevraagde files gemaild.
Ik ben zelf met parallelfilters bezig, omdat ik biwiring/bi-amping mogelijkheid wil houden en simpelweg omdat de overdrachtskarakterisitek van een parallel filter (door mij in elk geval) beter te begrijpen is.

V.w.b. de Davis curve; zou idd wel eens kunnen dat ze de meting flink hebben zitten smoothen totdat e.e.a. er redelijk uitzag. Ik heb zelf opzettelijk een andere range voor de y-as genomen, zodat de oplopende curve goed zichtbaar is. 10 dB verschil is echt hoorbaar kan ik inmiddels uit ervaring melden.

geenius · November 6, 2006, 12:27:50

Voorstel is retour!

NXP guy · November 10, 2006, 21:26:28

Tony, bedankt voor je ontwerp !!! En ja, hij kan ook echt een parallel filter ontwerpen hoor

Het leuke is dat Tony een heel andere aanpak heeft gekozen als ik dat ik in mijn filterontwerp had gedaan. Daarom had ik mijn filter ook niet bekend gemaakt

Na uitwisseling achteraf hebben we kunnen constateren dat er geen schokkend verschil is in respons. Tony heeft ook nog een verbetering weten aan te brengen aan mijn ontwerp In onderstaand plaatje zijn ze tegen elkaar uitgezet (zonder de verbetering).
In blauw Tony zijn ontwerp, in rood mijn eigen ontwerp.

Voordeel van Tony zijn ontwerp is dat het filter iets minder kostbaar wordt doordat er minder dure spoelen nodig zijn.
Mogelijk klinkt zijn filter anders, dat is dus iets om uit te proberen.
Inmiddels heb ik mijn eigen ontwerp compromisloos opgebouwd

Parallel wordt aan de kasten hard gewerkt en ook die worden compromisloos opgebouwd. Binnenkort de eerste foto's !!!

Aan wat referentiemateriaal wordt inmiddels ook gewerkt en dat wordt, hoe kan het ook anders een Soup met de Eton woofer en het bijbehorende Tony Gee filter.

Als alles tot een goed eind is gebracht volgt een serieuze shoot-out tussen dit ontwerp en de Soups, ge-powered door een high-end Marantz versterker en een high-end buizenversterker. Wait and see !!!

NXP guy · November 12, 2006, 21:56:58

Inmiddels is er door mijn kastenbouwer stevig doorgewerkt aan de kasten voor al dit moois

Prachtig gebouwd, 22 mm MDF met de nodige interne verstevigingen. Er is een dubbele bodem aangebracht, die ik met een paar kilo zand heb gevuld. Het geheel is behoorlijk zwaar. Met zand, bitumen, demping, units en filters komen ze op een kilo of veertig/vijftig per stuk.

De kasten zijn in mahonie Kuiperflex gefineerd, kersen gebeitst en een aantal malen in halfglans blanke lak afgelakt.
Het Kuiperflex, 2 platen, is door mezelf bij de Arnhemse Fijnhouthandel op gelijkheid uitgezocht.
De terminals zijn op zelfgemaakte messing plaatjes gemonteerd:

De filters zijn inmiddels gemonteerd, zo ook het nodige pritex:

Zo, genoeg, ik ga weer snel verder met afbouwen

geenius · November 13, 2006, 10:10:09

Mooie kasten!

Gehoormatig zal het in ieder geval iets heel anders worden dan de Soup's.

NXP guy · November 13, 2006, 21:16:51

Dat geloof ik best

Nog even een modificatie van de woofers met zuurvrije siliconenkit:

De laatste loodjes voor wat betreft de vloerstaanders, de drivers passen perfect. Heel mooi freeswerk/fineerwerk.

Het totaalresultaat klaar om in te spelen in de werkkamer.

Nu de frontjes nog even.....

En de sub natuurlijk......

NXP guy · November 14, 2006, 20:50:00

De frontjes zijn inmiddels gemaakt. Dat viel reuze mee en staat uiteindelijk een stuk fraaier.
Het meeste werk was eigenlijk nog om die kasten van boven op zolder naar beneden te dragen. Dan merk je pas wat er nog aan gewicht is toegevoegd in die tussentijd.

NXP guy · November 15, 2006, 22:53:14

Zuiltjes klaar, dus nu aan de ondersteunende subwoofer begonnen.
Aangezien ik een voorkeur voor gesloten bas-systemen heb was de keuze voor een gesloten kast snel gemaakt.
Een Hypex DS2.0 moet voor de versterking zorgen en qua woofer kwam de Vifa MA26WR09-04 in beeld. Een flinke woofer met een aluminium conus, geschikt voor een niet al te grote gesloten behuizing. Gekozen is om die ongeveer 40 liter te maken.

De kast is binnen van de kastenbouwer, toch nog een flinke jongen geworden:

met aan de achterzijde een aparte ruimte voor de DS2.0 van Hypex, zodat ie niet al te gauw kan gaan meetrillen:

Met de nodige verstevigingen intern:

De kast is van 25mm MDF, met een zandgevulde dubbele bodem. De bovenzijde is intern verdubbeld met spaanplaat en aan de zijkanten doen de interne verstevigingen en her en der nog wat bitumen hun werk. Hier wordt niets aan het toeval overgelaten; een trillende sub is snel gemaakt en dat trillen krijg je er nauwelijks meer uit.

News:

Buisvriendelijk ontwerp met Philips RSQ8P en Davis 20TK8