Bipolare høyttalere

[paradigm]

Gjennom forskning så har http://www.miragespeakers.com/v2/evolution.php kommet frem til at i et "livemiljø" så mottar menneskeøret ca. 30 % direktelyd og resten, 70 %, er reflektert lyd. Dette skal visstnok ha stor betydning for hvordan vi oppfatter musikken.
Dette står i kontrast til en vanlig høyttaler hvor ca. 70 % er direktelyd og 30 % er reflektert lyd, i flg. Mirage. Da 30/70-fordelinga er det "optimale" så kan man visstnok  bøte på dette ved å ha fremover- og bakoverrettet elementer i fase til hverandre (bipolar ht).  

Jeg har eksperimentert med ScanSpeak diskanter (9800 fremover og 9300 bakover). Blir fascinert av hvordan lydbildet strekker seg ut sideveis, samt hvordan vokalisten nå fremstår fastspikret i midten mellom høyttalerne. Lydbildet "faller sammen" når jeg kobler fra 9300 og jeg ønsker derfor å ha et permanent bipolart spredningsmønster.

Spørsmål: Hvordan konstrueres et delefilter slik at diskantenhetene er i fase? Er det bare å parallellkoble diskantene og deretter å snu pluss/minuslederne på den ene diskaten i forhold til den andre? Vurderer å sette inn 9800 på baksiden også, da det kanskje ikke er helt optimalt med 2 forskjellige typer diskanter? Ellers består ht av Seas W17EX-002 og en SEAS 6,5" bakoverrettet slave.

 

[Snickers-is]

Forsøk med kondensatorer i serie med den bakre diskanten i området 1,5µF til 0,5µF. På den måten vil du kunne tune bakdiskanten slik at den fyller ut manglene øverst i toppen grunnet den begrensede spredningen til den fremre diskanten.

 

[Bx]

Gjennom forskning så har http://www.miragespeakers.com/v2/evolution.php kommet frem til at i et "livemiljø" så mottar menneskeøret ca. 30 % direktelyd og resten, 70 %, er reflektert lyd. Dette skal visstnok ha stor betydning for hvordan vi oppfatter musikken.
Dette står i kontrast til en vanlig høyttaler hvor ca. 70 % er direktelyd og 30 % er reflektert lyd, i flg. Mirage. Da 30/70-fordelinga er det "optimale" så kan man visstnok  bøte på dette ved å ha fremover- og bakoverrettet elementer i fase til hverandre (bipolar ht).  

Jeg har eksperimentert med ScanSpeak diskanter (9800 fremover og 9300 bakover). Blir fascinert av hvordan lydbildet strekker seg ut sideveis, samt hvordan vokalisten nå fremstår fastspikret i midten mellom høyttalerne. Lydbildet "faller sammen" når jeg kobler fra 9300 og jeg ønsker derfor å ha et permanent bipolart spredningsmønster.

Ifølge Linkwitz så direktelyden hos en typisk kassehøyttaler 12,4 dB lavere enn den indirekte lyden på 3 meters avstand. Dette tilsvarer godt under 30% av den totale lyden vi hører.

For en dipol er tallet -7,7 dB.

Mao nesten stikk motsatt konklusjon av det de skriver hos Mirage. Det må være Linkwitz som har rett her, ettersom en puntkilde har mye kraftigere off axis respons enn en bipolar kilde.

http://www.linkwitzlab.com/rooms.htm


Til ditt spm:

Hvordan konstrueres et delefilter slik at diskantenhetene er i fase? Er det bare å parallellkoble diskantene og deretter å snu pluss/minuslederne på den ene diskaten i forhold til den andre?

Svaret er ja, men polariteten vil neppe ha praktisk betydning hvis du høypassfiltrerer den bakoverrettede diskanten slik at den kun gir et bidrag der "hoveddiskanten" har begrenset spredning.

 

[Snickers-is]

Bx, her er det snakk om bipolare høyttalere og ikke dipoler. Det er en meget vesentlig forskjell.

Når det gjelder de 30/70 så mener jeg også at direktelyden fra en vanlig høyttaler ofte utgjør omkring 30% av totallyden, og det var slik jeg forstod siden til Mirage da jeg leste den.

 

[paradigm]

Forsøk med kondensatorer i serie med den bakre diskanten i området 1,5µF til 0,5µF. På den måten vil du kunne tune bakdiskanten slik at den fyller ut manglene øverst i toppen grunnet den begrensede spredningen til den fremre diskanten.

Mener du at bakre diskant først kobles via høypassfilteret og at 1,5 - 0,5 µF kondisen kobles på i tillegg? Hvor kan man lese mer om konstruksjon av bipolare ht?

 

[BjornE]

Sjekk verkene av Prof. Dr. Amar Bose. Han har sagt mye om dette og står bak den legendariske Bose 901. Har selv et par mk6, rev. 1200 og ja - de lager et helt utrolig lydbilde i de rette omgivelser. NB! Krever stort rom!

 

[Snickers-is]

Mener du at bakre diskant først kobles via høypassfilteret og at 1,5 - 0,5 µF kondisen kobles på i tillegg? Hvor kan man lese mer om konstruksjon av bipolare ht?

Normalt ville jeg koble den utenom diskantfilteret da den vil laste filteret og derved endre klangen i den fremre diskanten også.

Jeg vet ikke om det ligger så alt for mye kompendier om slike høyttalere på nettet. Mirage sine bipolare høyttalere har jo simpelt hen like elementer foran og bak, med identiske filtre, ikke noe mer komplisert enn det liksom.

 

[paradigm]

Sjekk verkene av Prof. Dr. Amar Bose. Han har sagt mye om dette og står bak den legendariske Bose 901. Har selv et par mk6, rev. 1200 og ja - de lager et helt utrolig lydbilde i de rette omgivelser. NB! Krever stort rom!

Takk for tipset. Boses hjemmesider er interessant lesing: http://www.bose.com/controller?even...T&url=/learning/directreflecting_overview.jsp

Ifølge Linkwitz så direktelyden hos en typisk kassehøyttaler 12,4 dB lavere enn den indirekte lyden på 3 meters avstand. Dette tilsvarer godt under 30% av den totale lyden vi hører.

For en dipol er tallet -7,7 dB.

Mao nesten stikk motsatt konklusjon av det de skriver hos Mirage.

Bose angir at i en konserthall så er ca. 11 % direktelyd, mens resten reflekteres fra vegger, gulv og tak. Uansett tallverdi så består livelyd for det meste av refleksjoner for den som lytter. Skal denne "livefølelsen" gjenskapes i et lytterom så synes det viktig å ha kontroll på direktelyd vs reflektert lyd. Det begynner å demre hvorfor konvensjonelle høyttalere aldri får blitt noen annet enn en middels kopi...

 

[paradigm]

Normalt ville jeg koble den utenom diskantfilteret da den vil laste filteret og derved endre klangen i den fremre diskanten også.

Jeg vet ikke om det ligger så alt for mye kompendier om slike høyttalere på nettet. Mirage sine bipolare høyttalere har jo simpelt hen like elementer foran og bak, med identiske filtre, ikke noe mer komplisert enn det liksom.

Takk for det Skal forsøke med noen kondiser, etterhvert eventuelt med doble diskantfilter og 2 stk SS-9800. Mulig at det kan stå noe i siste utgave av 'The Loudspeaker Design Cookbook'??

 

[Snickers-is]

Det er mulig, men akustikk og spredning er ikke det temaet som i størst grad blir behandlet i den "bibelen".

 

[KJ]

Takk for det  Skal forsøke med noen kondiser, etterhvert eventuelt med doble diskantfilter og 2 stk SS-9800. Mulig at det kan stå noe i siste utgave av 'The Loudspeaker Design Cookbook'??

Siden du kun planlegger å bruke en diskant eller to rettet bakover (kontra et komplett oppsett av høyttalerelementer med mellomtone og evt. bass), så bør fasingen av diskanten ikke være kritisk, ettersom den uansett vil ha en «kaotisk» fase i forhold til den direktestrålende diskanten (selvfølgelig avhengig av bl.a. bølgelengden fra bakre til fremre diskant). Jeg tror ikke det finens mange «ferdigsnekrede» løsninger til dette, så du vil antagelig måtte forberede deg på litt prøving og feiling. Jeg er forøvrig enig i snikkersen om innkobling av den bakutrettede diskanten uten om det øvrige delefilteeret.

mvh
KJ

 

[Bx]

Bx, her er det snakk om bipolare høyttalere og ikke dipoler. Det er en meget vesentlig forskjell.

Det har du selvfølgelig rett i . Jeg blingset på teksten.

Når det gjelder de 30/70 så mener jeg også at direktelyden fra en vanlig høyttaler ofte utgjør omkring 30% av totallyden, og det var slik jeg forstod siden til Mirage da jeg leste den.

Det var ren ønsketenkning fra din side, Snickers:

"Ian’s data showed that a conventional speaker had opposite ratios of direct to reflected sound, or 70% direct and 30% reflected. The realization struck him that such a speaker could not mimic a live performance and conventional designs would not suffice."


Argumentasjonen går på at vanlige høyttalere gir 70% direktelyd, mens bipolare høyttalere naturlig nok gir et mye større bidrag av reflektert lyd. Og at det ideelle er omkring 30% direktelyd.

Men når virkeligheten egentlig er at en vanlig høyttaler gir 30% direktelyd så faller hele argumentasjonsrekken.

Edit: Det er jo også en annen brist her, og det er at mye av den reflekterte lyden i konsertsalen ligger på CD-en. Heldigvis. Det er vel de færreste forunt å ha et lytterom med akustiske egenskaper som matcher et bra konsertlokale.

 

[Snickers-is]

Ja, jeg tror også de 30% direktelyd stemmer ganske godt med virkeligheten, selv om det er rom og plasseringsavhengig, og dette med opptaksrommet på plata er et godt argument for å ikke forsøke å etterape oppførselen til et instrument eller en vokal.

Det Mirage burde skrevet om på sin hjemmeside er jo hvilken innvirkning det har at høyttalerne har rettere frekvensgang bakover enn normale høyttalere. Når frekvensgangen til lyden som skal generere 70% av lydbildet er helt på trynet blir jo også 70% av lydbildet helt på trynet.

Forøvrig er det jo ikke så stor lydtryksforskjell om man har en høyttaler bak/fram eller om man har dem riktig vei, men det er rimelig stor forskjell på frekvensgangen. Dersom Mirage mener dette utgjør en forskjell på over 400% (dersom direktelyd = 1 vil reflektert lyd i følge Mirage være ca under 0,5 på tradisjonelle høyttalere og over 2 på Mirage) så skulle det vært påfallende mye. Derfor tror jeg tallene simpelt hen er helt feil.

 

[knutinh]

Som Bx er inne på:
En CD prøver jo å fange alle refleksjoner fra f.eks et konsertlokale og å gjengi dette på en subjektivt vellydende måte fra to høyttalere - selv om dette ikke nødvendigvis er en objektivt feilfri måte å gjengi et lydbilde på.

Å overføre forholdene i en konsertsal med lang etterklangstid og god separasjon mellom direktebølge og tidligrefleksjoner med et lytterom med noen få meter i dimensjoner holder ikke nødvendigvis stikk.

Hvis vi designer et "vått" lytterom med harde flater og rundstrålende høyttalere så får vi mye romlyd som legger seg oppå romlyden i opptaket. Hvis vi har en CD med "tørre" opptak av kammermusikk så kan kanskje dette fungere veldig bra - da simulerer vi jo et lite konsertlokale med unøyaktigheten i at rundstrålende/bipolare høyttalere ikke nødvendigvis er representative for strålediagrammet for en utøver eller to.

Hvis vi derimot lytter til et konsertopptak gjort i en allerede "levende" konsertsal hvor signalet til høyttalerene allerede har generøse mengder etterklang så er det ikke gitt at det å lytte via refleksjoner i lytterommet i størt mulig grad gir et veldig bra resultat.

-k

 

[Bx]

Det Mirage burde skrevet om på sin hjemmeside er jo hvilken innvirkning det har at høyttalerne har rettere frekvensgang bakover enn normale høyttalere. Når frekvensgangen til lyden som skal generere 70% av lydbildet er helt på trynet blir jo også 70% av lydbildet helt på trynet.

Jeg tror ikke rettere frekvensgang bakover nødvendigvis gir en mer uniform lyd framover. I free space vil power responsen til en bipolar høyttaler være svært lik en vanlig høyttaler. Tenker ikke på mønsteret her, men på den totale power responsen.

En bipolar høyttaler er en dårlig approksimasjon til en rundstrålende høyttaler. Sistnevnte er som kjent helt uniform off axis.

Bipol er også svært forskjellig fra dipol. 90% ut til siden vil en bipolar høyttaler oppføre seg "almost but not entirely opposite of... " en dipol.  + 6dB rett i sideveggen. I bassen vil den jo også gi +6dB i retning lytteren - direktelyd. Men bidraget fra de bakoverrettede diskantene vil ikke fungere som direktelyd. Grunnet begrenset rundstråling og kort bølgelengde vil den bakoverrettede diskanten psykoakustisk sett oppføre seg helt annerledes enn bassen. Og mon tro hva som skjer midt i mellom?

Kanskje den største positive erffekten er at høyttaleren spiller høyere med mindre pådrag fra forsterkeren?

En bakoverrettet diskant på en vanlig høyttaler er en annen sak. Da øker man power responsen selektivt - i et frekvensområde der denne er for lav ift resten av høyttaleren.

 

[knutinh]

Jeg tror ikke rettere frekvensgang bakover nødvendigvis gir en mer uniform lyd framover. I free space vil power responsen til en bipolar høyttaler være svært lik en vanlig høyttaler. Tenker ikke på mønsteret her, men på den totale power responsen.

Power-response er vel noe man primært beskjeftiger seg med i sammenheng med høyttaler i rom og ikke free space?

En bipolar høyttaler er en dårlig approksimasjon til en rundstrålende høyttaler. Sistnevnte er som kjent helt uniform off axis.

Bipol er også svært forskjellig fra dipol. 90% ut til siden vil en bipolar høyttaler oppføre seg "almost but not entirely opposite of... " en dipol.  + 6dB rett i sideveggen.

Bipol, dipol og omni har vel det felles at de leverer adskillig mer lyd off-axis (i forskjellig grad) sammenlignet med vanlige bokser.

Monopolar (monopole)

Bi-polar (bipole)

Di-polar (dipole)

En bakoverrettet diskant er en annen sak. Da øker man power responsen selektivt - i et frekvensområde der denne er for lav ift resten av høyttaleren.

Men hvis bakoverrettet diskant/mellomtone matches med punktet hvor de normale elementene begynner å bli omni, så kan man tenke seg at resultatet er noe av det samme.

mvh
Knut

 

[paradigm]

Takk for alle konstruktive tilbakemeldinger og interessante innlegg. Kan dere angi noen flere kilder for videre lesing?

Etter prøving i dag med 1,0 µF i serie (eneste verdi jeg hadde liggende) så må jeg nok moderere min påstand om at det skulle være så "store" forskjeller mellom monopolar vs bipolar ht. Selvsagt er det forskjeller mellom et lytterom og en konsertsal.

Min konfigurasjon er vel kanskje heller ikke å regne som en "ekte" bipolar ht, da jeg har 2 forskjellige diskanter i hver retning og fremoverrettet mellomtone/bass og en bakoverrettet slave. På Mirage's ht så er det jo plassert like elementer i hver retning.

Kanskje den største positive erffekten er at høyttaleren spiller høyere med mindre pådrag fra forsterkeren?

En bakoverrettet diskant på en vanlig høyttaler er en annen sak. Da øker man power responsen selektivt - i et frekvensområde der denne er for lav ift resten av høyttaleren.

Men Bx's forslag om at ht vil spille høyere synes jeg er sammenfallende med mine lytteinntrykk i en A/B-test. I tillegg synes jeg lydbildet brer seg mer ut til siden. Dybdeperspektiv utgjorde kanskje ikke de helt store forskjellene mellom 1 stk diskant kontra 2 diskanter etter kort tids eksperimentering og lytting.

Alt i alt synes jeg allikevel dette innbyr til videre eksperimentering med f.eks andre komponentverdier i serie med bakre diskant, 2 stk. like typer diskanter, plassering i rommet etc.

Mvh, Knut

 

[MonkeyCountry Audio]

Har ikke lest gjennom hele tråden enda. Men det har vistnok fatter'n som sitter her i sofakroken og gir ordre om at sønnen skal poste innlegg med medfølgende link:

http://www.t-linespeakers.org/projects/tlB/index.html


MVH

 

[paradigm]

Har ikke lest gjennom hele tråden enda. Men det har vistnok fatter'n som sitter her i sofakroken og gir ordre om at sønnen skal poste innlegg med medfølgende link:

http://www.t-linespeakers.org/projects/tlB/index.html


MVH

Takker

Noen andre linker: http://tinyurl.com/wgedp

 

[Bx]

http://www.linkwitzlab.com/

 

[Snickers-is]

Jeg tror ikke rettere frekvensgang bakover nødvendigvis gir en mer uniform lyd framover. I free space vil power responsen til en bipolar høyttaler være svært lik en vanlig høyttaler. Tenker ikke på mønsteret her, men på den totale power responsen.

En bipolar høyttaler er en dårlig approksimasjon til en rundstrålende høyttaler. Sistnevnte er som kjent helt uniform off axis.

Bipol er også svært forskjellig fra dipol. 90% ut til siden vil en bipolar høyttaler oppføre seg "almost but not entirely opposite of... " en dipol.  + 6dB rett i sideveggen. I bassen vil  den jo også gi +6dB i retning lytteren - direktelyd. Men bidraget fra de bakoverrettede diskantene vil ikke fungere som direktelyd. Grunnet begrenset rundstråling og kort bølgelengde vil den bakoverrettede diskanten psykoakustisk sett oppføre seg helt annerledes enn bassen. Og mon tro hva som skjer midt i mellom?

Kanskje den største positive erffekten er at høyttaleren spiller høyere med mindre pådrag fra forsterkeren?

En bakoverrettet diskant på en vanlig høyttaler er en annen sak. Da øker man power responsen selektivt - i et frekvensområde der denne er for lav ift resten av høyttaleren.

Her er jeg langt på vei enig, men min mening om saken kjenner du sikkert; frekvensgangen rundt hele skal summere rimelig flatt. Om man får dobbelt så store feil på sidene hjelper det ikke om det er "perfekt" forover og bakover.

 

[bles89]

hva med å lage en "ball" formet høytaler og dekke denne med fulltoner. da er vel spredningen så bra så det går eller?

 

[Snickers-is]

Ja, dersom man faktisk ønsker at lyden skal reflekteres fra alle tenkelige flater i rommet. Om man derimot ønsker at lyden skal sendes direkte fra høyttalerne til lytteren bør man søke å begrense spredningen til høyttalerne.

 

[bles89]

Ja, dersom man faktisk ønsker at lyden skal reflekteres fra alle tenkelige flater i rommet. Om man derimot ønsker at lyden skal sendes direkte fra høyttalerne til lytteren bør man søke å begrense spredningen til høyttalerne.

Ja selvsagt, men man bør vel også prøve å få mest mulig jevn spredning over hele det hørbare frekvensområdet er det ikke det "halvveisbipolare" høyralere som for eksempel bel gjør med bakdiskanten? eller er ikke dette så viktig? ser jo at B&W parrer en 1" diskant med 6" mellomtone i treveiskonstruksjonene sine og har høye delefrekvenser(4Khz), burde ikke noe slikt ha en dip i frekvensresonsen når man ikke sitter midt i sweetspot? eller kan dette løses med slakke friltre?

 

[Snickers-is]

Ja, det er riktig det du sier her Smurfen.

Om man kombinerer en 1" dome uten spredningsbegrensning og en 6,5", og disse ikke er vinklet ganske kraftig i forhold til lytteposisjon vil energiresponsen bli svært ujevn.

 

[Bx]

hva med å lage en "ball" formet høytaler og dekke denne med fulltoner. da er vel spredningen så bra så det går eller?

Dette vil gi god spredning så lenge bølgelengden er stor i forhold til avstanden mellom elementene.

Så hvis ballen er på størrelse med en klinkekule så blir dette bra.


Hvis vi snakker om fulltoner av normal størrelse, vil en slik løsning gi betydelig interferenser mellom de ulike elementene oppover i toneregisteret.

 

[bles89]

Så hvis ballen er på størrelse med en klinkekule så blir dette bra.

Har du ikke en sann du da

Men kompromisset med hvor mye spredning en har i en høytaler har vel med hvilket forhold mellom rompåvirkning og of axis respons en vil ha. Men det viktigste må vel vere å ha et mest mulig uniformt spredningsmønster.

 

[Bx]

Har du ikke en sann du da

Men kompromisset med hvor mye spredning en har i en høytaler har vel med hvilket forhold mellom rompåvirkning og of axis respons en vil ha. Men det viktigste må vel vere å ha et mest mulig uniformt spredningsmønster.

Jeg er helt enig i at et uniformt spredningsmønster er det viktigste.

Så kan en diskutere om en ønsker mye eller lite spredning.

Snickers er tilhenger av mest mulig begrenset spredning. Da blir det lettere å håndtere rompåvirkning. Kanskje. Men uansett så synes det han gjør rundt waveguides er skikkelig spennende. Enten man ønsker mye eller lite off axis respons så er det viktig at overgangen mellom elementene ikke blir for brutal. Så jeg ser fram til fortsettelsen. Det er mange kommersielle anerkjente høyttalere som svikter på dette området - særlig i overgangen mellom mellomtonen og diskanten.

Det var forøvrig et rundstrålende element som fikk vanvittig mye skryt noen år tilbake. Tror de kostet omkring 30k paret for selvbyggere. Svinedyrt. Tysk sak. Konisk membran, motor på toppen av "kremmerhuset" som pekte ned i kabinettet. Men det har blitt stille rundt det. Kanskje det var perfekt lyd for perfekte rom? Noen som husker hva disse het?

 

[Snickers-is]

Ja, det var German Physics DDD Wavebender.

http://www.german-physiks.com/

Forøvrig er det bare delvis riktig at jeg er tilhenger av minst mulig spredning. Jeg er tilhenger av BEGRENSET SPREDNING, og for å pirke skikkelig så er altså dette ikke nødvendig vis det samme som minst mulig.

Man har for eksempel 20/20-diskanthorn til PA som har 20x20 grader. Det låter ikke bra på normale lytteavstander etter min mening. Årsaken til at det er slik er etter min mening relativt åpenbar: Man monitorerer ikke med hodetelefoner, og derfor blir akustikk i lytterommet til en viss grad også viktig.

En annen viktig parameter er at man ikke bare kontrollere graden av spredning hos et element, men også hvordan denne spredningen fordeler seg over det anvendte frekvensområdet. Høyttalerne til Back_Door blir 5-veis nettop fordi det har vært nødvendig å begrense arbeidsområdet til hvert element for å få til en off axis respons som likner mest mulig på on-axis responsen og ikke faller av mot høyere frekvenser.

Formen på waveguidene i dette prosjektet gir hvert element klart mer spredning enn et typisk PA-horn, men også klart mindre spredning enn et ubehandlet element. Imidlertid er spredningen mer konstant enn både PA-horn og ubehandlede elementer.

 

[knutinh]

Hva om man kunne kontrollere spredning i større grad ute hos brukeren? I tillegg til 1-d romkorreksjon kunne man da i noen grad se for seg 3-d kontroll av total-lyden sett av lytteren.

Kanskje litt relatert til Wave-field synthesis:
http://lac.zkm.de/2004/proceedings/lac2004_baalman.pdf

I praksis blir sikkert dette fryktelig uhåndterbart og kostbart men interessant tanke.

-k

 

[Snickers-is]

det å kontrollere spredningen ute hos brukeren er jo noe man i stor grad oppnår med blant annet horn og dipoler, og for den saks skyld på rundstrålere med selvsagt på en helt annen måte.