Subwoofer Open-Baffle B&C 18PS76

Dzień dobry. Chciałbym się z Państwem podzielić moją najnowszą konstrukcją subwoofera w klasycznej konfiguracji dipolowej, pola bliskiego.

1) Założenia konstrukcyjne:
-chciałem uzyskać precyzyjny, kierunkowy bas najbardziej zbliżony w swojej formie do przekazu rzeczywistego
-mieć konstrukcję stosunkowo mobilną

2) Zastosowane materiały, głośnik:
-materiały: MDF 19mm, klej pattex do drewna, wkręty
-głośnik: B&C 18PS76
-2x gniazda typu "SPEAKON"

3) Wrażenia odsłuchowe:
Uzyskałem ponadprzeciętną dynamikę, brak jakichkolwiek podbić czy pogłosów. Pokój mam 20m2 i uważam, że natężenie basu jest wystarczające. Zależało mi na realnym przekazie, dalekim od tego co prezentują sobą obudowy CLOSED nie mówiąc o BR (miałem w przeszłości kilka ciekawych rozwiązań na renomowanych głośnikach typu SCAN-SPEAK itp..). W tym miejscu chcę podkreślić, że nie jestem wrogiem rozwiązań klasycznych. Uważam, że kwestia danego rozwiązania zależy wyłącznie od preferencji oraz muzyki. Ja jestem wielkim fanem muzyki na żywo, słucham raczej jazzu proste składy instrumentalne i w tym kierunku zbudowałem swój zestaw głośnikowy. Subwoofer miał być dopełnieniem idei Open-Baffle. Moim zdaniem najlepszej drogi w kierunku muzyki na żywo.
Muzyka elektroniczna gra sucho, nieprzyjemnie i raczej rozwiązanie tego typu jest dalekie od ideału dla takiego gatunku. Wynika to po części z parametrów głośnika, który ma niski współczynnik dobroci. Wypadkowa dobroć takiego zestawu jest bardzo niska, za to odpowiedź impulsowa znakomita i to powoduje pewien dyskomfort przy takiej muzyce. Ideałem jest wartość 0,5 z racji odpowiedzi aperiodycznej głośnika. Stąd też preferowane są raczej głośniki o słabym napędzie ponieważ wypadkowa dobroć jest wówczas w okolicach właśnie 0,5. Miałem kiedyś miłe doświadczenie z głośnikiem GDN-38-400-8-SE (Qts w graniach 0,8), który pracował w różnych konfiguracjach: różne wymiary desek, kształty profile tyłu itp. Można powiedzieć, że na jego przykładzie wypracowałem sobie pewny wzorzec "słuchu", do muzyki jakiej słucham. Zakupiony B&C miał być tego dopełnieniem, driverem bez kompromisu również cenowego. Z tą firmą też mam inne doświadczenie gdyż zrobiłem kiedyś wersję BR tylko na głośniki 15" i efekty są też ciekawe.
W pliku PDF zamieściłem projekt najnowszego subwoofera.
Pozdrawiam i czekam na konstruktywną krytykę.

Na wstępie chciałem rozwinąć moje nieprecyzyjne sformułowania którymi się w poprzednim poście posłużyłem :
-Kierunkowy dźwięk oznacza, że emisja odbywa się w ściśle określonym
zakresie kątów. Mówiąc inaczej głośnik promieniuje wiązką (dipolowo albo inaczej ósemkowo), a nie dookólnie.
-Precyzja wiąże się z kolei z charakterystyką fazową, która
dla tego typu rozwiązań ma małe wahanie w zakresie kąta, stąd też wynika
łatwość lokalizacji instrumentów
Poniżej przedstawiam zdjęcia finalnego urządzenia:

Myślę, że jeśli będziesz miał okazje posłuchać dobrego zestawu zrobionego w zamyśle OB stwierdzisz, że to jest to. Moim zdaniem nie ma nawet skali porównawczej w stosunku do klasycznych obudów. Użyłem Dwa złącza "SPEAKON" ponieważ zależało mi na polepszeniu kontaktu (zmniejszeniu rezystancji przejścia) na granicy gniazdo/wtyczka. Ponadto tak jak zauważyłeś mam teraz możliwość łatwego odwrócenia fazy i nie muszę stosować dodatkowego członu odwracającego w konstrukcji filtru dolnoprzepustowego. Jeśli natomiast chodzi o elektronikę to jest to:

1) DAC na TDA1541A lub lampucera Maxi na PCM1794 ze stopniem analogowym zbudowanym w oparciu o lampy 6n2p, według projektu z www.lampizator.eu
p.s TDA oferuje lekko ocieplony dźwięk jaki lubię.
2) Przedwzmacniacz (wtórnik) jak i filtr dolnoprzepustowy zbudowane na wzmacniaczach operacyjnych OP275GP.
3) Wzmacniacz do subwoofera to: Precedent Series 1100A, po drobnych przeróbkach polegających na pominięciu wbudowanego przedwzmacniacza - wejście sygnału to bezpośrednio stopień mocy.
4) Wzmacniacz do głośników to: Tripath lub Gainclone (oczywiście na ulepszonym stopniu zasilania).
5) kolumny oczywiście w wersji OB, na wąskiej desce.

Przyznam szczerze, że nie słyszałem nigdy o "kierunkowym basie".

Bas jest dość specyficznym przedziałem w paśmie akustycznym. W klasycznych rozwiązaniach typu BR czy Closed emisja odbywa się dookulnie (charakterystyka promieniowania jest kołowa). Słuchacz nie jest w stanie określić precyzyjnie źródła dźwięku. Obudowa jaką wykonałem, tzn. Open-Baffle na możliwie wąskiej desce, promieniuje w jednym kierunku - do tyłu i do przodu. Z racji silnego zwarcia akustycznego tylnej części membrany z przednią, emisji w zakresie kątów 90 oraz 270 (kąt 0 to oś głośnika), brak lub jest znikoma - oczywiście ma to ściśle związek z wielkością deski, której wymiar jest możliwie najmniejszy. Takie rozwiązanie cechuje znikoma sprawność oraz ogromna stratność (dlatego też zastosowałem głośnik tak wielkiej średnicy). Jednak jest to jedno z nielicznych rozwiązań przy których słuchacz w sposób jednoznaczny lokalizuje źródło dźwięku. Brak tutaj jakichkolwiek zniekształceń ze strony obudowy. Dźwięk jaki dociera do słuchacza to efekt wyłącznie emisji membrany oraz częściowo odbicia dźwięku od ścian - patrząc od tyłu głośnika. Efektem jest niedościgniona, krystaliczna jakość dźwięku oraz jego kierunkowość, kosztem rozpiętości charakterystyki oczywiście oraz niskim, wypadkowym ciśnieniem akustycznym SPL. Istnieją inne rozwiązania jak U-Frame czy H-frame i inne w większym albo mniejszym stopniu wykorzystujące obecność obudowy, co chcąc nie chcąc musi wprowadzić dodatkowe zniekształcenia.

Powiem tak. Wytrzymałość mocowa w przypadku tego rozwiązania jest bardzo niska! Maksymalnie 17% mocy znamionowej (wartość tą zmierzyłem przy pomocy sondy prądowej, woltomierza napięcia skutecznego oraz generatora przebiegu sinusoidalnego, dla częstotliwości rezonansu głośnika 45Hz, P=U*I dla Xmax). Poniżej tej częstotliwości jest oczywiście gorzej i jak to wynika z zasady działania głośnika (równanie dynamik), wychylenie membrany rośnie w kwadracie wraz z malejącą częstotliwością. Można powiedzieć, że głośnik się marnuje, biorąc pod uwagę użyteczny zakres jego mocy... Widziałem kilkanaście podobnych projektów i to na głośnikach Precision Devices czy RCF (głównie USA). W przypadku tamtych konstrukcji o wyborze głośnika decydowała przede wszystkim jakość jego wykonania - nie ma tutaj mowy o brzęczeniu linek, kosza czy strzelaniu zawieszeń. Dla OB jest to cecha niezwykle ważna bo słychać po prostu wszystkie niedoskonałości. Przy wyborze tego B&C kierowałem się podobnym podejściem, a o wyborze tego konkretnego modelu zadecydowała relacja Mms/Bl najkorzystniejsza wśród 18 calowych głośników tego producenta.

W kwestii wzmacniaczy to Tripath najlepiej trafia w mój muzyczny gust. Gra niezwykle żywiołowo, dość jasno i niezwykle szczegółowo - lubię taki dźwięk. Jego moc jest niewielka, rzędu 25W ale w zupełności wystarcza by napędzić kolumny (2W z lampy jaką kiedyś zrobiłem w zupełności wystarcza). Kwestia zasilania jest dla mnie sprawą kluczową i to jemu zawsze poświęcam najwięcej uwagi. Przede wszystkim wymieniłem kondensatory na filtracji na czerwone Black-Gate, dokupiłem transformator u Pana Lachowskiego 400W - oczywiście wykonanie Audio oraz zrobiłem do całości łagodny start. Transformator jest mocno przewymiarowany, jednak jest to celowe - zależało mi na tym by w sekcji zasilania zminimalizować wartość pojemności do minimum. Minimum pojemności wyznaczyłem eksperymentalnie stosując podobną technikę jaką posłużyłem się przy badania mocy głośnika (oczywiście pojemności są stopniowane, zbocznikowane by wygładzić impedancję zasilania w możliwie szerokim zakresie). Zadbałem również o ekranowanie każdego przewodu łącznie z zasilaniem. Podsumowując uważam, że jest to kość mocno niedoceniona o ogromnym potencjale.

Obudowa w której znajduje się wzmacniacz jest stosunkowo niewielka. Nie dało się uniknąć bliskiego sąsiedztwa WLZ oraz części sygnałowej - niestety. Teoretycznie montując przełącznik z tyłu obudowy byłem w stanie to uzyskać ale wygoda użytkowania urządzenia spadłaby wtedy do minimum. Stąd ekranowanie przewodów, nie ze względu na próżność czy dążenie do niemożliwego.

p.s Prosiłbym mimo wszystko o zadawanie pytań związanych z tematem. Ze swojej strony staram się odpowiadać na wszystkie zadanie mi pytania i postawione kwestie ale dyskusja zdecydowanie odbiegła od głównego tematu.

Próbowałem różnych desek, o różnych wymiarach tak samo jak obudów H-Frame czy U-Frame (U-Frame - bdb dobra obudowa swoją drogą). Ciekawy efekt uzyskałem na desce 1,5x1,5m ale, że nie jestem jedynym lokatorem mieszkania, rozwiązanie to nie zostało zaakceptowane. Projektując tą obudowę zależało mi na tym by subwoofer był mobilny (przy jednoczesnym zachowaniu własności OB). Jak będę miał swoje mieszkanie to poważnie przemyślę montaż głośnia centralnie w ścianie z wylotem do drugiego pokoju (w drugim pokoju zawieszę płócienny obraz żeby nie szpecić pomieszczenia).

https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2753923.html Z jednej skrajności w drugą.
Skoro TEN subwoofer (mimo wszystko ciężko mi przechodzi przez gardło to słowo w połączeniu z Twoją konstrukcją) jest taki wspaniały, po co klasyczna obudowa BR w projekcie z linka? A może dobrego dźwięku wypadałoby poszukać gdzieś pomiędzy?

Wybacz - Dla mnie ten projekt (a także opis kolumn stereo wspomnianych z tematu z linka) to wyłącznie potwierdzenie na to, że jak się długo słucha że coś jest najlepsze, aż się w to uwierzy - bezkrytycznie, ślepo i bez wnikania w słuszność zasłyszanych teorii.

Przykład? Proszę bardzo:

dominator8 napisał:

Dwa złącza "SPEAKON" ponieważ zależało mi na polepszeniu kontaktu (zmniejszeniu rezystancji przejścia) na granicy gniazdo/wtyczka.

Słyszałeś o zaciskach głośnikowych?

dominator8 napisał:

Wytrzymałość mocowa w przypadku tego rozwiązania jest bardzo niska! Maksymalnie 17% mocy znamionowej

I wcale się nie dziwie, skoro głośnik pracuje w praktycznie biorąc otwartej przestrzeni... I cała energia niskich (jak sam napisałeś wszech-kierunkowych) częstotliwości się nawzajem odejmuje... Głośnik w przestrzeni otwartej (a Twoja konstrukcja-deska jest najbardziej do otwartej przestrzeni zbliżona) zaczyna w ogóle promieniować dopiero dla częstotliwości w których odległość "akustycznego zwarcia" zaczyna mieć jakąś rolę... jaka jest długość fali dla powiedzmy... 50Hz? A jaka odległość od przedniej do tylnej powierzchni membrany?

dominator8 napisał:

Tripath najlepiej trafia w mój muzyczny gust.

Dlaczego? Bo już nieprodukowany? Jakość tego wzmacniacza nie powala. Dziś znacznie lepiej brzmią wzmacniacze tego typu, o klasycznych nawet nie wspomnę.

dominator8 napisał:

Jego moc jest niewielka, rzędu 25W

dominator8 napisał:

Przede wszystkim wymieniłem kondensatory na filtracji na czerwone Black-Gate, dokupiłem transformator u Pana Lachowskiego 400W - oczywiście wykonanie Audio

dominator8 napisał:

Transformator jest mocno przewymiarowany, jednak jest to celowe - zależało mi na tym by w sekcji zasilania zminimalizować wartość pojemności do minimum.

A co ma wielkość (moc) transformatora do tętnień? NIC!

dominator8 napisał:

Minimum pojemności wyznaczyłem eksperymentalnie stosując podobną technikę jaką posłużyłem się przy badania mocy głośnika

O - właśnie w jakiż to sposób określiłeś Kolego dopuszczalny X-MAX dla tego głośnika mając do dyspozycji:

dominator8 napisał:

sondy prądowej, woltomierza napięcia skutecznego oraz generatora przebiegu sinusoidalnego

? Chyba za stary jestem, bo jakoś nie słyszałem o metodzie mierzenia wychylenia za pomocą sondy prądowej... A może Pomyliło Ci się coś z Fr?

dominator8 napisał:

p.s Prosiłbym mimo wszystko o zadawanie pytań związanych z tematem.

Myślę, ze na temat?

1) Za pomocą sondy prądowej wyznaczyłem skuteczną wartość prądu (oscyloskop Agilent).
2) W żadnej mojej wypowiedzi nie stwierdziłem, że przewymiarowana moc transformatora ograniczy tętnienia - to bzdura!. Większa moc transformatora pozwala stosować mniejsze pojemności w sekcji zasilania - co jest mierzalne, a o korzyściach z tego wynikających pisać chyba nie muszę...
3) Nie twierdzę, że mój zestaw jest najlepszy (dla mnie ok) - to złośliwa insynuacja z Twojej strony.
4) W żadnej mojej wypowiedzi nie twierdziłem, że zbudowany przeze mnie subwoofer jest doskonały - spełnia swoje zadanie w gatunku muzyki jakiej słucham.
5) Parametr Xmax podaje producent. Ja tylko zmierzyłem wychylenie liniowe (odpowiadające Xmax) głośnika przy danej mocy wejściowej i częstotliwości, przy pomocy optycznego czujnika położenia (dokładność rzędu 1%). Czujniki takie wykorzystywane są np podczas kalibracji osiowości układów napędowych (tutaj liczą się mikrometry, bo występują bicia na łożyskach).

Ad1 - A co ma prąd do tętnień? Oczywiście - można dać w szereg z zasilaniem opornik o małej wartości i na nim obserwować przebieg prądu, można też wpiąć amperomierz - na to samo wyjdzie. W pierwszym wypadku (oscyloskop) zobaczysz tętnienia, których nie pokaże amperomierz. Nie zmienia to jednak faktu, ze metoda z sąd prądową jest... wyuzdana.
Ad2 -

dominator8 napisał:

W żadnej mojej wypowiedzi nie stwierdziłem, że przewymiarowana moc transformatora ograniczy tętnienia - to bzdura!.

Oczywiście, że bzdura. To akurat nie wymaga udowadniania. Ty jednak napisałeś że pośrednio ma wpływ na możliwość ograniczenia pojemności kondensatorów; a to akurat jest bzdurą do kwadratu - Na tętnienia największy wpływ ma właśnie ich pojemność - A ta z kolei wynika z pobieranego przez wzmacniacz prądu. Są odpowiednie wzory; można sobie obliczyć...
Pomyliły Ci się dwie rzeczy - spadek napięcia na transformatorze wynikający z jego obciążenia, i tętnienia zasilacza. Transformatory toroidalne mają niezwykle mały spadek napięcia dla mocy nominalnej w stosunku do pracy jałowej ( w porównaniu do innych) - spadek napięcia wystąpi zawsze przy obciążeniu, ale jego wartość nie ma żadnego wpływu na tętnienia. Zakładam tu oczywiście transformator o mocy dopasowanej do mocy pobieranej przez wzmacniacz. Inaczej mówiąc - na tętnienia zasilacza nie ma absolutnie żadnego znaczenia, czy do 25W wzmacniacza jest zastosowany transformator o mocy 50W, czy 400W . Owszem - napięcie na transformatorze 400W "siądzie" mniej, niż dla trafa 50 W, ale nie ma to nic wspólnego z mocą transformatora, a właśnie ze zbyt małą pojemnością kondensatorów w zasilaczu.
Na marginesie : Odpowiedź impulsową można w bardzo prosty sposób poprawić nie ograniczając wydajności zasilacza, ani nie stosując monstrualnych mocy - zamiast jednego o dużej pojemności kondensatora można zastosować baterię - kilku; kilkunastu nawet kondensatorów o wypadkowej pojemności wynikającej z założonego prądu obciążenia. Wtedy faktycznie - "dynamiczność" takiego zasilacza zyska dużo.
Ad3,4 - przeczytaj posty które napisałeś wcześniej.

dominator8 napisał:

Obudowa jaką wykonałem, tzn. Open-Baffle na możliwie wąskiej desce, promieniuje w jednym kierunku - do tyłu i do przodu. Z racji silnego zwarcia akustycznego tylnej części membrany z przednią, emisji w zakresie kątów 90 oraz 270 (kąt 0 to oś głośnika), brak lub jest znikoma - oczywiście ma to ściśle związek z wielkością deski, której wymiar jest możliwie najmniejszy. Takie rozwiązanie cechuje znikoma sprawność oraz ogromna stratność (dlatego też zastosowałem głośnik tak wielkiej średnicy). Jednak jest to jedno z nielicznych rozwiązań przy których słuchacz w sposób jednoznaczny lokalizuje źródło dźwięku. Brak tutaj jakichkolwiek zniekształceń ze strony obudowy. Dźwięk jaki dociera do słuchacza to efekt wyłącznie emisji membrany oraz częściowo odbicia dźwięku od ścian - patrząc od tyłu głośnika. Efektem jest niedościgniona, krystaliczna jakość dźwięku oraz jego kierunkowość, kosztem rozpiętości charakterystyki oczywiście oraz niskim, wypadkowym ciśnieniem akustycznym SPL

Napisałeś gdzieś, ze to cytat z jakiejś audiofilskiej gazety? Nie zauważyłem...
Ad 5 - Wychylenie maksymalne (dla liniowej pracy) można wbrew pozorom ustalić w dużo prostszy sposób. Co prawda zniekształcenia nieliniowe są dla niskich częstotliwości w sygnale muzycznym dość trudne do usłyszenia, jednak mając oscyloskop i sygnał sinusoidalny - wprawne ucho wychwyci je z wystarczającą dokładnością (Na marginesie tej kwestii - typowy słuchacz może dopiero usłyszeć w sygnale muzycznym zniekształcenia na poziomie 6-10% - mowa oczywiście o typowym zakresie niskim; przenoszonym przez subwoofer). Ponieważ moc takiego sygnału będzie niewielka (w takiej "obudowie"), więc nawet współdomownicy powinni wytrzymać takie doświadczenie.

dominator8 napisał:

przy pomocy optycznego czujnika położenia (dokładność rzędu 1%). Czujniki takie wykorzystywane są np podczas kalibracji osiowości układów napędowych (tutaj liczą się mikrometry, bo występują bicia na łożyskach).

Bicia na łożyskach w pomiarze wykorzystującym promień światła? O czym Ty piszesz?
Odstaw lekturę AUDIO-VOODOO... Może zaczniesz myśleć realnie.

A tak w ogóle - przedstawiłem w poprzednim poście własne wrażenie i przedstawiłem swoje racje - myślę, ze dość rzeczywiste i zgodne z prawami fizyki i elektroakustyki. Napisałem również, ze

dj-MatyAS napisał:

Dla mnie ten projekt...

a więc wyraziłem swoją opinię o nim. Mam prawo do tego.
Co Ty zrobisz z tymi informacjami - mało mnie interesuje. Wydaje mi się jednak, że na Forum o charakterze jaki ma Elektroda powinno być więcej czysto technicznych i popartych pomiarami wyników, a nie demagogii.
Oczywiście to też tylko moje zdanie na ten temat.

Pozdrawiam.

Nie skorzystałem z konektorów głośnika bo zależało mi na możliwie topornym sposobie doprowadzenia sygnału do głośnika. Zważywszy, że mam w domu nieokrzesanego psa, który dla zabawy mógłby przewód wyrwać, wolałem zastosować takie, a nie inne złącza. Głośnik tani nie był stąd taka decyzja. Czemu Speakon, a nie np. banany czy nawet mocowanie oczkowe, czy dowolnie inne toporne rozwiązanie - tak wyszło, koszta i dostępność zadecydowały o wyborze Speakon. Kielce to zagłębie tandety i bezrobocia niestety.... Dlatego kupiłem to co miałem pod ręką, nie chciałem zwiększać i tak już wysokich kosztów.

pikarel napisał:

Proszę odpowiedzieć na proste pytanie:
skąd wydobywa się kierunkowy bas (oprócz zwartej akustycznie membrany głośnika)?

Odpowiedź zawarta jest w pytaniu. Właśnie w tym całe sedno, że kierunkowość basu wynika ze zwarcia akustycznego które silnie występuje w tego typu rozwiązaniu - zwłaszcza w płaszczyźnie membrany (emisja basu bliska jest zeru). Z powyższego wynika bardzo niska efektywność konstrukcji gdyż emisja dźwięku odbywa się wyłącznie w osi głównej zestawu. Charakterystyka kierunkowości jest więc ósemkowa (dipolowa). Teoretycznie efektywna emisja dźwięku F3, dla tej obudowy, odbywa się powyżej 120Hz - symulacja w programie EDGE.

dominator8 napisał:

efektywna emisja dźwięku F3, dla tej obudowy, odbywa się powyżej 120Hz

Jaki to "subwoofer", który pracuje powyżej 120 Hz?

dominator8 napisał:

Teoretycznie efektywna emisja dźwięku

Nie tylko teoretyczna niestety...

Proszę zauważyć, że program EDGE przelicza charakterystykę dla przypadku nieskończenie dużego pomieszczenie co ma się nijak do rzeczywistych warunków odsłuchowych. W pokoju sytuacja wygląda inaczej. Wykonałem pomiary charakterystyki częstotliwościowej przy pomocy "Speaker Workshop" oraz skalibrowanego uprzednio mikrofonu. W moich warunkach odsłuchowych, przy odpowiednim odsunięciu zestawu od ściany (160cm) otrzymuję dość gładką charakterystykę od około 60Hz.

pikarel napisał:

Jakbym czytał dowód na to, że kwadrat jest kołem, a do jego przeprowadzenia autor wykorzystał profesjonalne narzędzia kowalskie

norekdreadzik87 napisał:

To tak jakby kupić Lancera EVO X za +200.000zł i objechać świat dookoła będąc holowanym przez ursusa.
Ten temat to jakaś prowokacja?

Witam. Dziękuję za szczere i konstruktywne komentarze.