Actieve speakers door Jimmy

Ik heb een set actieve twee-weg luidsprekers met DSP gebouwd en wil de resultaten hiervan delen. Dankzij de Digital Sound Processing is het mogelijk om steile cross-over filters te realiseren zonder fase draaiing. Daarnaast zijn afwijkingen van de drivers en diffractie effecten te compenseren. Eventueel zijn ook kamereigenschappen deels te corrigeren, maar dat is vooralsnog niet gedaan.

Voor de behuizingen is er gekozen voor een gesloten ontwerp. Deels omdat bij gesloten behuizingen de afstemming minder nauw steekt maar ook omdat er geen vertraging is tussen het geluid dat uit de conus van de woofer komt en wat anders uit een poort zou komen. Hierdoor vindt men gesloten behuizingen vaak “strakker” in het laag. Tevens is bas reflex toch een resonantie systeem. Deze moet op gang komen als er een frequentie is waarop hij resoneert en als deze frequentie stopt, dan resoneert de poort nog even door. Gelukkig is ons gehoor niet erg gevoelig voor de frequenties waar dit allemaal plaatsvindt.

Een bas-reflex behuizing is een goed alternatief om toch laag uit relatief kleine speakers te krijgen. Deze speakers zijn echter groot genoeg om voldoende laag te kunnen reproduceren dus is er gekozen om de afstemmingsproblemen te vermijden.

De interne constructie is behoorlijk complex. Dit is zo ontworpen zodat geluidsgolven zich nooit tussen evenwijdige wanden bevinden en dan staande golven vormen. Wel is het ontwerp zodanig dat het voor een hobbyist uitvoerbaar is. De te zagen planken zijn vrijwel allemaal rechthoekig met eventueel een verstek kant. Door gekleurd MDF te gebruiken is met transparant aflakken met een PU-lak eenvoudig een mooie afwerking te verkrijgen.

De foto’s hieronder geven een indruk van de constructie en het eindresultaat

Tevens geven de frequentie- en fase-respons van de beide speakers een indruk van het behaalde resultaat.

Het eindproduct klinkt erg goed, met strakke bastonen en veel detail in het hoog. Vergeleken met andere speakers is de “imaging” subliem. Je kunt de instrumenten en stemmen echt plaatsen, links rechts onder boven etc. Ook de 3 dimensionele opnames zoals de “Virtual Barber shop” worden erg realistisch weergeven, hoewel dit soort dingen eigenlijk voor hoofdtelefoons bedoeld is. Dit alles is te danken aan het vlakke fase-verloop.

Meer details over het bouw proces, de metingen en het afstemmen van de DSP software zijn te vinden in het PDF document.

De speakers staan vooralsnog in de mancave, ze mogen het huis niet in van mijn vrouw. Maar de kinderen ontfermen zich graag over deze speakers op hun kamer.

Omdat de vrouw geen speakers wil zien hebben we een lage hangende kast waarboven de TV aan de muur hangt. Deze ziet er niet direct uit als een TV; als hij niet als TV gebruikt wordt, lijkt het een schilderij. Daaronder is de soundbar gemonteerd waardoor deze dus redelijk uit het zicht is.

De surround speakers heb ik in een wandpaneel verwerkt. Dit is een smal TQWT ontwerp bedekt met een foto die we hebben laten afdrukken op speciaal doek. Het mooie daarvan is dat als we deze foto zat zijn we voor €50 een ander doek kunnen laten komen en om de behuizing heen spannen. Het geheel is nog geen 5 cm diep maar de gebruikte full range speakers waren 4 cm diep. Daarom is er een uitsparing voor de magneet in het achter paneel gefreesd.

De baffle is natuurlijk vrij groot, waardoor effect van de baffle step haast niet aanwezig is. Zeker ten opzichte van de oorspronkelijke surround speakers, die klonken wat dunnetjes in het lage middengebied.

Deze ‘magische foto’ klinkt aanzienlijk beter dan de meegeleverde speakers van de soundbar.

Gebruikte componenten

Dayton Audio RS180-4

SB Acoustics SB26ADC-C000-4

Sure Electronics AA-JA32172

• Jimmy Venema

  Geplaatst op vrijdag 10 januari 2020 12:47

  Op het zelfbouwaudio forum staat een update van het document. Er is een hoofdstuk toegevoegd Waarin op de bafflestep word ingegaan. Er is een correctie curve bepaald, waardoor je met alleen een dichtbij meting van de woofer deze kan afstemmen, wat het geheel makkelijker maakt.
  Deze versie is te vinden op:
  http://zelfbouwaudio.nl/forum/viewtopic.php?f=59&t=27859
  
  Heb ook gekeken naar de aanpak zoals beschreven in het whitepaper van Grimm over de LS1
  https://www.grimmaudio.com/wordpress/wp-content/uploads/speakers.pdf
  
  Naar aanleiding hiervan simulaties gedaan en gekeken naar pre en post ringing van bepaalde filters. Dit staat ook beschreven in een document kan je vinden via:
  http://zelfbouwaudio.nl/forum/viewtopic.php?f=6&t=27983&hilit=Pre+post+ringing
  
  Vervolgens DSP software aangepast naar de aanpak van Grimm, niet omdat dit nu echt wezenlijk anders is qua filter eigenschappen, maar meer omdat je de optie hebt om de latency van fir filter uit te zetten. Als ik nu de knop indruk en de loudness kan veranderen door aan de knop te draaien, dan is op dat moment het FIR filter overgeslagen.
  
  Dat is het leuke van een DSP je kan je hobby wat oprekken door de software aan te passen. Heb ondertussen de gebruikte tweeter ook gemeten in een grote baffle, zodat diffractie effecten dan minimaal zijn en hierop de EQ gebaseerd. Eenmaal gemonteerd gaf dit ook een behoorlijk vlakke frequentie response En dit vrijwel zo gelaten, zodat je feitelijk geen diffractie effecten gaat corrigeren, die onder een hoek toch anders zullen zijn. Heb alleen een diffractie dip voor ongeveer 2/3 gecorrigeerd, omdat die on axis, maar ook onder 10, 20 en 30 graden aanwezig was, dus leek het me wel logisch om die aan te pakken.

• Luidspreric

  Geplaatst op dinsdag 12 november 2019 17:06

  Beste Jimmy,
  Ik ben 50 jaar bezig met zelfbouw audio en ben overweldigd door de accuratesse waarmee jij je project voorstelt.
  Meestal gebruik ik gewoon mijn oren om een luidspreker systeem af te regelen, om het enkele dagen tocht te veranderen.
  En de weken later doe ik hetzelfde zo heb ik niet één maar meerdere voorkeur afstemmingen waar ik tevreden mee ben.
  Jouw project is gewoonweg top. Hoog technisch, leerzaam, met veel zin voor details.
  Bedankt om dit te delen.
  Groeten,
  Rik
  
  SoundImport ook bedankt voor het initiatief.

Toon meer

Toon minder