Bakladet horn design fra 800hz og ned

[FredrikC]

Hei hornfolk!

Jeg leker litt med tanken på en variant av bakladet horn som skal møte en horn topp ved 800hz.

Har sett for meg en løsning med doble 8" ment for hornlading. Men om en singel 10, 12 eller 15" gjør en bedre jobb er jeg helt åpen for det.

Kassen bør bli ca 85cm høy, 50cm bred og max 45cm dyp. Her er en skisse for å illustrere hva jeg tenker:

Jeg har ingen erfaring med simmulering eller overordnet design av slike horn. Har kun erfaring med vanlige kasser og OB fra før.

Kan noen komme med noen råd om:
1. hva jeg må tenke gjennom ved design av et bakladet horn
2.hva slags drivere som egner seg (lav Qts, høy motorstyrke og stiv membran f.eks), og
3. hvordan jeg går frem for å simmulere med f.eks hornresp.

Dette kan jo komme flere til gode.

4. Finnes det eventuelt utprøvde design som enkelt kan kopieres i mitt tilfelle?
Jeg ser jo flere design rundt omkring ment på fulltoner i 8" størrelse. Kan et slikt design med hell kopieres til min applikasjon?

Har du råd eller linker som du tror er interessante, så setter jeg stor pris på om du deler dem med meg her.

mvh Fredrik

 

[FredrikC]

Tenkte jeg kunne begynne med noen linker jeg selv har kommet over:

http://www.quarter-wave.com/Horns/Advanced_Back_Horn.pdf
http://www.fostexinternational.com/docs/speaker_components/pdf/recom_enclose/208ez_enclrev.pdf
Single Driver Website

JBL sin versjon, 4520:

Prøvde meg på en runde med hornresp og prøvde å legge inn verdiene jeg hadde tegnet i sketchup sån ca. vrc og lrc satt til 0 siden et bakladet horn ikke har noe bak-kammer.

Noen med kommentarer til instillingene her?? ->

Ser jo ganske bra ut, helt til man skrur på "combine response" slik at den høyttalermembraenens output kombineres med hornets:

Dette må man vell rett og slett akseptere på et bakladet horn, at signalet fra hornet og den direktestrålende delen er periodevis ute av fase...?

 

[Kvålsvoll]

Det er akkurat det som er problemet.
Når hornet går over fra å være minimum-fase og får plass til mer enn en L så blir det ganske trasig å få til rett summering.
Men det er løsbart, tildels.

Det er vel ikke så veldig god ide å ha to frekvensmessig overlappende lydkilder, som tidsmessig er mer enn en hel periode tidsforskjøvet, midt i mellomtoneområdet.

Som du ser så blir det jo ganske bra helt opp til første utfasing mellom radiator direktelyd og horn.
Delefreq kan plasseres under denne frekvensen.

Akustisk demping av hornkanalen kan ha innvirkning, best å prøve ut med simulering, her blir hornresp litt for enkelt til å greie dette.

Frontladet horn har ikke dette problemet.

 

[FredrikC]

takk for inspill Okv! JBL skriver om sine 4520 at det fungerer som en vanlig direktestrålende over 150hz. Med litt demping i hornet, tror jeg at jeg kan få til noe av det samme. Delefrekvensen kan ikke legges lavere enn 800hz. Men klarer jeg å få alt over 250hz dempet med 10-12db på baksiden (det som skal ut i hornet) blir nok ikke dette så ille. Klart det vil stjele litt følsomhet, men det er det nok verdt.

Frontladet er helt uaktelt pga størrelse. Dette er et prosjekt som handler like mye om å få erfaring med forskjellige prinsipper. Det er ikke plass i rommet eller budsjettet til noe all out prosjekt uansett. Vil gjerne ha en høyttaler med høy opplevd dynamikk på moderate volum. Jeg skulle gjerne hatt bass ned til 45hz i rommet. Ser ut som dette hornet er akkuratt litt for lite, gir seg ved ca 55hz. Muligens jeg får litt hjelp av rommet pga en node på 45hz.

Har du innspill på 2x8" vs singel 10/12? Kan jeg få mer bassrespons av drivere med lav fs? Syntes det simmulerer rimelig likt uansett hva jeg hiver inn i hornresp.
Hvilken type "flare" skal jeg velge i hornresp?

 

[Kvålsvoll]

fs har ikke så stor innvirkning i et horn som andre parametere, som fx Bl.
Skikkelige drivere har gjerne ganske stivt oppheng og litt lav mm, slik at fs blir ganske høy.
Det spiller ingen rolle om fs er >> hornets arbeidsområde, fordi det er den akustiske belastningen fra hornet som er dominerende.
Er rommet ditt fryktelig stort? 2x8 eller 1x12 i et forholdsvis stort horn som virker ned til en 55-60Hz vil ha potensiale for et ganske betydelig lydtrykk.

Skal dette virke ->800Hz så er nok demping i kanalen eneste løsning, samt design av hornet.
Med hornresp så har du jo mulighet til å prøve ut litt forskjellig før du bygger, tror også det kan være mluig å legge inn en slags demping eller loss.

Bakladehorn har jo mange fordeler, så det er noe skikkelig herk dette med summeringen.

 

[FredrikC]

Så høy BL som mulig? Eller er det ikke så enkelt?

Rommet er ikke spesielt stort, og SPL kravene ikke så store. Dette er mest fordi DIY er morro, og litt for å gjør egne erfaringer i forhold til forskjellige prinsipper. Bakladet horn er et kompromiss, men kanskje kan det gi en smakebit av hvordan hornbass sammenlikner seg med tradisjonelle BR og dipoler. Om ikke annet så lærer jeg noe på veien.

 

[Kvålsvoll]

Vel, det kan jo godt hende at spl kravene dine endres når denne er ferdig.. høyt lydtrykk, med dynamikk og forvrengning under kontroll, er avhengighetsskapende.

Valg av drivere vil naturlig nok være avhengig av hva som finnes å få kjøpt.
Parametere for bass-drivere fra de mest kjente leverandørene (Beyma, B&C, JBL osv) er gjerne ganske like, typisk så finnes det fx 8" basser med nesten samme parametere fra alle leverandørene.
Så lenge du unngår "hifi-basser" så går det nok bra.
En 8" har ikke noe problem med 800Hz, en 12" virker også veldig bra, bør kanskje unngå dedikerte subwoofer-elementer.

Ikke se så mye på fs, da oppheng for slike drivere som regel er ganske stivt, fs for 8" er gjerne rundt 70Hz, og en slik fungerer helt perfekt ned mot en 50-60Hz. I horn.

 

[Cobra2]

Gå direkte til 2x 12" -15" ... -går lengre ned, høyere effektivitet, OG, skal du spille "litt" høytt, vil det være en stor fordel med areal vs slaglengde...

 

[FredrikC]

Gå direkte til 2x 12" -15" ... -går lengre ned, høyere effektivitet, OG, skal du spille "litt" høytt, vil det være en stor fordel med areal vs slaglengde...

Husk på størrelseskravene her da Cobra. Jeg klarer neppe å klemme inn 2x12. 1x12 eller 1x10 er en mulighet.

 

[Cobra2]

Plass til mer...
Er yttermål helt låst?

 

[FredrikC]

Hva er det Cobra? En folded OB eller et horn? Hvordan tenker du at denne skal integreres mot et horn på 800hz?

I det fleste setinger ville jeg også si at 2x8" er for lite, men innenfor hornets arbeidsområde blir jo kapasiteten ganske god? Det største aberet er jo at man ikke får dypbass overhode...

Enda en interessant link:
Project presentation Horn Almighty - diyAudio

 

[emokid]

Jeg kjører mine 16" i OB til 800, med 60 bred baffel. Den er kanskje også en del høyere enn dine krav på 135cm?

 

[hifiguru]

Endel varianter: Subwoofer Origami

 

[Kvålsvoll]

..
I det fleste setinger ville jeg også si at 2x8" er for lite, men innenfor hornets arbeidsområde blir jo kapasiteten ganske god? Det største aberet er jo at man ikke får dypbass overhode...

Helt rett, ingen dypbass, det er egentlig ikke realiserbart i en høyttaler som skal fungere full-range uansett, i hvertfall ikke når det skal være horn.
Dypbass ordnes med separate subwoofere, av valgfri type og prinsipp, hvis du skal ha fullt frekvensområde.

2x8" kan bli ganske bra, over hele frekvensområdet de skal brukes (-> 800Hz?).
En driver som er passende har typisk veldig stor følsomhet og også ganske bra termisk kapasitet.
Det er umulig å få skapelig bassrespons i lukket eller vanlig bassrefleks med slike (for høy Bl, lav mm, lav Q, høy fs), men med horn så kan det bli.
Egenskapene til driverene gjør at kapasiteten også oppover i frekvens, over der hornet virker, blir veldig bra.

 

[FredrikC]

..
I det fleste setinger ville jeg også si at 2x8" er for lite, men innenfor hornets arbeidsområde blir jo kapasiteten ganske god? Det største aberet er jo at man ikke får dypbass overhode...

Helt rett, ingen dypbass, det er egentlig ikke realiserbart i en høyttaler som skal fungere full-range uansett, i hvertfall ikke når det skal være horn.
Dypbass ordnes med separate subwoofere, av valgfri type og prinsipp, hvis du skal ha fullt frekvensområde.

2x8" kan bli ganske bra, over hele frekvensområdet de skal brukes (-> 800Hz?).
En driver som er passende har typisk veldig stor følsomhet og også ganske bra termisk kapasitet.
Det er umulig å få skapelig bassrespons i lukket eller vanlig bassrefleks med slike (for høy Bl, lav mm, lav Q, høy fs), men med horn så kan det bli.
Egenskapene til driverene gjør at kapasiteten også oppover i frekvens, over der hornet virker, blir veldig bra.

Et alternativ som muligens kunne gitt litt mer dypbass er TQWT. Folded BLH og TQWT er ganske like på mange måter, men TQWT gir kanskje noe ekstra dypbass, men også mer kanselleringsproblematikk / farging?

Når det gjelder andre løsninger som direktestrålende, åpen baffel osv, er det meget interessant, men litt på siden av hva jeg er ute etter i denne tråden. Her ønsker jeg tekniske og subjektive tilbakemeldinger på fordeler og ulemper ved BLH og hvordan jeg må gå frem for å konstruere et vellykket bakladet horn innenfor ganske kompakte mål.

Fant en meget relevant tråd fra våre svenske naboer. En tråd om et bakladet horn som er designet nettopp for 2x8" eller 1x12".

HiFiForum.nu - Tv� Halmstadflyttar och en bj�rn i Nissan

Jag tänkte att vi börjar med lite teknisk bakgrund och tar oss fram till elementparametrar därefter.

Jag byggde mina första egenkonstruerade horn för 40 år sedan ( en sanning med modifikation, de var en omräknad variant av Schmackshorn för en 12" i stället för originalets 8", slutresultatet visade sig kräva bygglov) Då använde jag en Texas instruments räknare, idag använder jag en Casio, inget simmat, ingen datorkonstruktion utan endast de ålderdomliga beräkningsmetoderna, ser oerhört komplexa ut på papper men är egentligen ganska simpla, resultatet blir nästan alltid 42.

Det här hornet, RLK, rockin´little kitten, är ett ytterst traditionellt exponentialhorn, ett "äkta" horn (inte avsett som kvalitetstämpel) dvs det har en första kavitet mellan element och horn och hornhalsen har en area som är mindre än elementets area, i detta fall lite drygt halva arean av 2st 8" element, vi har således kompression och det är då vi får den riktiga hornfunktionen, dvs impedanstransformering.

Den viktigaste egenskapen hos ett element för att passa i ett horn (som jag ser det) är motorstyrkan, BL faktorn, vilket är ganska logiskt då en horndriver spelar mot kompression, dvs högt tryck, det är också därför man i ett horn hittar en av de reella fördelarna med att använda 2 mindre element i stället för ett större, man får nämnligen dubbla motoreffekten, 2 st 8PR200 motsvarar en 12" med en bl faktor på 22,6 N/A, en riktigt optimal horndriver. Konen skall gärna vara ganska lätt men måste vara mekaniskt stark om vi skall våga använda såpass hög kompressionsgrad som 2:1.

I detta horn bör elementet ha en resonansfrekvens mellan 30 och 50hZ, inte under 30, där lastar inte hornet och ett element med lägre resonansfrekvens kommer att bli helt okontrollerat och troligen gå sönder ganska kvickt.

Nu blir det en kort paus, har tomt i glaset, sedan börjar vi fundera på element.

Ingvar

Med risk att bli lite tjatig tänkte jag att vi tar en enkel genomgång av ett horn, hur det fungerar, vad som händer och även inkluderar medaljens baksida, en sådan finns tyvär alltid.

Som nämnt tidigare så kan vi betrakta hornet som en transformator, i hornets början har vi ett tryckmaximum och ett hastighetsminimum, vid hornslutet har detta blivit ett tryckminimum och ett hastighetsmaximum.

I RLK där vi har en hög kompressionsgrad, nästan 2:1, dvs att arean i hornhalsen är hälften av 2 st 8" elements effektiva membranarea.

Slutarean på detta horn är 2714cm2, dvs lite drygt samma som 2st 18" element, således kommer dessa två 8" element att flytta luft på samma sätt som 2st 18" i en konventionell låda vid samma konutslag.

Vi får en otrolig transientåtergivning och tonrenhet i basen, harmonier i basinstrument blir tydligt hörbara och allting blir väldigt oansträngt pga de ytterst små konutslagen, vid 100dB kan man knappt se konerna röra sig.

Baksidan är att hornets egenskaper är inte speciellt linjära, frekvensgången blir lite bergochdalbana, detta förbättras med vikningen av hornet, bandbredden ökas också.

Ett horn blir nog aldrig lika linjalrakt som en korrekt konstruerad sluten eller br låda kan vara.

För mig uppväger dynamiken och spelglädjen i ett horn med råge dessa tillkortakomanden men jag tycker Ni skall lyssna på ett bra horn innan Ni startar ett sånt här bygge, det blir ändå en del slantar och rejält mycket jobb att sätta ihop 2 sådana här småhögtalare.

Nu skall jag gå och handla lite så tittar vi på element efteråt.

Ingvar

Skisse av konstruksjonen til Ingvar:
https://docs.google.com/file/d/0B1P...tNTAyZDAxOThlNTRk/edit?hl=en&authkey=CMjtvK8H

 

[Kvålsvoll]

Jeg synes det ser ut som du har en grei tilnærming til konstruksjon her; du bruker hornresp til å sjekke at responsen ser noenlunde fornuftig ut, og ser på andres erfaringer med lignende konstruksjoner.

Med horn er det spesielt viktig å gjøre simuleringer for å sjekke at de elementære parametrene er noenlunde i orden - areal, lengde osv på hornet i forhold til elementet.
Bakladehorn gir deg muligheten til å i hvertfall kunne få en viss forutsigbarhet oppover i frekvens for direktelyden fra elementets framside, fordi det ikke er rare ting foran elementet.

Nå ser vi fram til bilder av bygging, og deretter en utfyllende beskrivelse av lydopplevelsen.