Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

pawel83 14 Dec 2021 15:51 2826 13
  • Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

    Witam. Chciałbym Państwu zaprezentować soczewki akustyczne własnej roboty, które wykonałem dla moich nadstawek zaprezentowanych kiedyś na tym forum.

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3252834.html

    Zamieszczam ten projekt w nowym temacie ze względu na znaczny nakład pracy (niewspółmierny do tego co wykonałem wcześniej w ramach mojej przygody z DIY Audio), który musiałem włożyć w celu zrealizowaniu ww. soczewek akustycznych. Główną motywacją do ich budowy była chęć zmodyfikowania brzmienia moich nadstawek - dużo się naczytałem na temat soczewek akustycznych i ich wpływu na brzmienie. Zdania w tek kwestii są podzielone: jedni użytkownicy je chwalą inni wręcz przeciwnie... Postanowiłem jednak, że zaryzykuje. Nie ukrywam również, że dodatkową motywacja do ich budowy była zmiana wyglądu moich nadstawek w celu nadania im klasycznego, oryginalnego kształtu nawiązującego do kultowych konstrukcji JBL z lat 60, 70" ubiegłego wieku.

    1. Opis konstrukcji

    Wykonana przeze mnie soczewka akustyczna stanowi bliską kopię rozwiązania JBL o symbolu 2308 - wymiary formatek różnią się jednak nieznacznie (+-2mm) w stosunku do oryginałów. Zmiana ta podyktowana była dostępnymi rozmiarów laminatów z których zbudowałem ww. soczewki. Pojedyncza sztuka składa się z dwunastu kształtek oddalonych od siebie o 10mm. Kształtki te tworzą kąt 38 stopni względem prostej prostopadłej do frontu obudowy. Projekt wygląda następująco (wersja zmodyfikowana):

    Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

    Zadaniem soczewki jest rozpraszanie fali akustycznej w płaszczyźnie poziomej. Szczegółowy opis zasady działania ww. soczewek umieściłem w załączniku „acoustic_lens.pdf”.

    2. Etap budowy

    Poszczególne kształtki wykonałem z laminatu bez miedzi o grubości 1,3mm. Zdecydowałem się na laminat ponieważ ten rodzaj materiału wykazuje dużą sztywność przy zachowaniu niewielkiej wagi. Jest to szczególnie istotne w związku z wpadaniem kształtek w drgania rezonansowe, które mogą pojawić się dla określonych częstotliwości dźwięku emitowanego przez wylot tuby. Sztywny materiał w połączeniu z wieloma punktami podparcia poszczególnych kształtek (w przypadku mojej konstrukcji jest to 10 punktów podparcia) zapewnia przesunięcie ww. drgań w kierunku wyższych częstotliwości co pozytywnie wpływa na redukcję zniekształceń dźwięku emitowanego przez soczewkę. Największy nakład pracy wynikał z dopasowaniu wymiarów zewnętrznych poszczególnych kształtek – zakupiłem laminaty o wymiarze 250x105mm, jednak jak się później okazało żaden z nich nie trzymał wymiaru zewnętrznego (255x100, 250x105 itp.). Tak wyrównane laminaty wyglądały następująco:

    Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

    Wewnętrzne trójkąty stanowiące o dyfrakcji dźwięku na krawędziach płytek wykonałem przy użyciu przymiaru wykonanego z pięcio milimetrowych płaskowników pomiędzy którymi umieściłem sztywno poszczególne formatki. Następnie korzystając z ręcznej piły wyciąłem pożądany kształt. Tak uzyskane, nierówne krawędzie poddałem ręcznemu szlifowaniu papierem ściernym o gradacji 50 w celu uzyskania 100%-owej powtarzalności poszczególnych kształtek - co mi się na szczęście udało. Całość pomalowałem farbą strukturalną do plastiku (wcześniej każdą z płytek zmatowiłem papierem ściernym gradacji 150 w celu przygotowania powierzchni pod malowanie), który nadał kształtkom ciekawą fakturę pasującą do wyglądu całości. Laminaty na etapie malowania wyglądały następująco:

    Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

    Tak przygotowane kształtki zmontowałem ze sobą przy zastosowaniu mosiężnych dystansów o długości 10mm i gwincie wewnętrznym M3. Rozmieszczenie poszczególnych otworów montażowych decyduje o pożądanym kącie płaszczyzn kształtek w stosunku do prostej prostopadłej do płyty czołowej, który w oryginalnym projekcie JBL wynosił 38 stopni. Soczewka przymocowana jest do frontu przy pomocy kątowników, które tak uformowałem aby przejść z pochylonych kształtek na płaszczyznę pionową frontu obudowy. Po zmontowaniu całość tworzy solidną, sztywną i zwartą konstrukcję.



    3. Pomiar

    Pomiar wykonany został w otwartej przestrzeni. Mikrofon umieszczony został w odległości 1m w osi zestawu. Napięcie, którym zasilony został zestaw głośnikowy podczas pomiaru wynosiło 2,82V co odpowiada mocy 1W przy impedancji zestawu 8ohm. Wynik pomiaru wygląda następująco:

    Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

    Żałuję, że nie zapisałem pomiaru zestawu przed montażem soczewek - mógłbym wtedy wykonać charakterystyki porównawcze przed/po montażu rozpraszacza. Mogę tylko powiedzieć, że soczewka w nieznacznym stopniu wpłynęła na poziom ciśnienia akustycznego, który zmniejszył się w okolicach 3dB w zakresie pracy głośnika tubowego.

    4. Wrażenia odsłuchowe

    Pierwsze co "rzuciło mi się w uszy" to świeżość w zakresie tonów wysokich. Nie wiem na ile jest to wpływ soczewek, a na ile moich oczekiwań co do nich ale mam nieodparte wrażenie, że nastąpiła znaczna poprawa w zakresie szczegółowości emitowanego dźwięku. W pierwotnej wersji moich nadstawek tony wysokie nie grzeszyły ilością detali..

    5. Kosztorys

    - laminaty (24 szt.) - 70zł
    - tulejki gwintowane (110 szt.) - 40zł
    - śruby M3 (220 szt) wraz z podkładami - 35zł
    - farby - 40zł

    Szczerze powiem, że największy "koszt" wygenerowały dziesiątki roboczogodzin spędzonych przy ich budowie. Był to jednak czas, który moim zdaniem nie poszedł na marne, a wizualny jak i soniczny efekt końcowy zadowala mnie.

    6. Zdjęcia gotowych soczewek

    a) zdjęcia z wykorzystaniem lampy błyskowej

    Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

    b) zdjęcia wykonane w świetle dziennym

    Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308 Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308

    Życzę miłej lektury :)

    Uprzejmie proszę o zachowanie kultury i szacunku do rozmówców.

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    pawel83
    Level 14  
    Offline 
    Has specialization in: Subwoofery Estradowe
    pawel83 wrote 115 posts with rating 63, helped 3 times. Live in city Prabuty. Been with us since 2006 year.
  • #2
    macgyver96
    Level 17  
    Konstrukcja ciekawa, z góry mówię, że nie jestem ekspertem w dziedzinie audio, ale w jaki sposób soczewki poprawiają brzmienie? Ciśnienie wygenerowane tylną stroną membrany kierowane jest przez br i soczewkę, jeśli faza sygnału na przecięciu osi membrany i soczewki nie jest jednakowa to w wyniku nie otrzymamy sieczki z obu sygnałów?
  • #3
    rosomak19
    Level 21  
    A ten wysokotonowy tonsilowski badziew , to w jakim celu tam na górze ?

    Moderated By gulson:

    Po co te złośliwości?

  • #4
    pawel83
    Level 14  
    macgyver96 wrote:
    w jaki sposób soczewki poprawiają brzmienie?
    Wpływają na poszerzenie kąta emisji dźwięku, który w przypadku głośnikowych tubowych jest mocno kierunkowy.
    macgyver96 wrote:
    Ciśnienie wygenerowane tylną stroną membrany kierowane jest przez br i soczewkę, jeśli faza sygnału na przecięciu osi membrany i soczewki nie jest jednakowa to w wyniku nie otrzymamy sieczki z obu sygnałów?
    Soczewka emituje falę akustyczną wytworzoną przez głośnik tubowy pracujący w przypadku mojej konstrukcji w zakresie powyżej 5000Hz. Głośnik basowy ma swoją osobną komorę akustyczna w żaden sposób nie związaną z wylotem zainstalowanego dyfuzora.
    rosomak19 wrote:
    A ten wysokotonowy tonsilowski badziew , to w jakim celu tam na górze ?
    Na tak postawione pytanie odpowiem następująco: odpowiedziałeś sobie sam - jest to szajs, który nie powinien tam być :) Takiej odpowiedzi oczekiwałeś? Jeśli tak to się cieszę, że sprawiłem Ci przyjemność.
    mycodename47 wrote:
    Jeśli nie jest podłączony elektrycznie to pewnie tzw. "system przeciw doniczkowy", dzięki któremu żona nie postawi na kolumnie paprotki.
    Powyższe stwierdzenie potwierdza tylko tok myślowy o którym mówiłem wcześniej.

    Proszę o prowadzenie dyskusji powiązanej z głównym tematem: "Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308".
  • #5
    mycodename47
    Level 14  
    Jestem w stanie zrozumieć, że moderatorowi nie podoba się bardzo popularny żart ze świata kolumn audio, który wg. mnie nie był złośliwością, ale nie rozumiem czemu usunięty został post kolegi mówiący o "badziewnych" głośnikach. wysokotonowych... Wygląda na to, że na tym forum nie można wyrazić swoich wątpliwości. Autor postu sam zbudował kolumny, domyślam się że ma o tym pojęcie i zdecydował się na samodzielną konstrukcję dlatego, że wie czego oczekuje od takiego zestawu. Ten temat pokazuje rozwinięcie jego konstrukcji o soczewkę, więc nadal chce ulepszać swoją konstrukcję. Na jednym ze zdjęć eksponuje dziwną konstrukcję złożoną z dwóch tub wysoko tonowych, miernej jakości przetworników. To jakieś nieporozumienie.... Nie wiem czy te konkretnie są z Altusów, prawdopodobnie są to GDWT 9/80/5f które tak jak inne wysokotonowe głośniki Tonsila słyną z tego, że grają po prostu źle, bardzo źle.

    Wyobraźmy sobie podobny temat na forum dla jubilerów:
    1. Pierwszy temat: Przedstawienie własnoręcznie zrobionej złotej bransoletki.
    2. Drugi temat: Dodanie do bransoletki drogich kamieni.
    3. Przeglądamy zdjęcia a tam piękna bransoletka, ze szlachetnymi kamieniami posypana błyszczącymi cekinami z bazaru...
  • #6
    pawel83
    Level 14  
    Nadal nie rozumiecie czemu uważam, że te uwagi są nie na miejscu. Dam prosty przykład. Żona wraca od fryziera i pyta męża - ładnie jestem uczesana? On odpowiada - umyj sobie zęby bo Ci ... Tak wygląda ta dyskusja.
  • #7
    mycodename47
    Level 14  
    pawel83 wrote:
    Nadal nie rozumiecie czemu uważam, że te uwagi są nie na miejscu. Dam prosty przykład. Żona wraca od fryziera i pyta męża - ładnie jestem uczesana? On odpowiada - umyj sobie zęby bo Ci ... Tak wygląda ta dyskusja.


    Nie rozumiem porównania... Nie odnosimy się do czegoś niezwiązanego z tym co prezentujesz, tylko do tego co jest na zdjęciach. Czy my komentujemy szafki? Albo kolor ściany?

    Rozumiem, że "dyskusja" powinna wyglądać tak:
    1. Zobaczcie co zbudowałem.
    2. O fajne.
    3. Popieram, jak to brzmi?
    4. Bardzo bobrze.
    5. A co znajduje się na kolumnie?
    6. To nie jest związane z tematem!!!!
    7. Przepraszam najmocniej, nie było pytania.
    itd.
  • #8
    rosomak19
    Level 21  
    Dobrze napisane mycodename47 ! Dodam tylko ,że nie chciałem nikogo obrażać ,czy coś . Chciałem , się dowiedzieć cóż to za konstrukcja na kolumnie i czemu to służy ? A większość ludzi , ceniących sobie jakieś lepsze brzmienie , nie sypiące jednostajnym piachem po uszach , wie ,że te tubki Tonsila , są bardzo kiepskie. A tu Panowie jacyś przewrażliwieni , jakaś cenzura z niewiadomych powodów. Zamiast usuwać Panie moderatorze , wystarczyło poinformować , to bym edytował i ubrał to w "ładniejsze " słowa.
  • #9
    pawel83
    Level 14  
    mycodename47 wrote:
    Nie rozumiem porównania
    Widzę właśnie.

    Temat założyłem po to aby wywiązała się konstruktywna dyskusja odnośnie wpływu tego typu rozwiązań na dźwięk. Czy warto je stosować w domowych warunkach, w jakim zakresie częstotliwości i w jakim układzie dyspersyjnym? - pierwotnym ich przeznaczeniem były kolumny estradowe. Soczewki te były montowane właśnie w takim układzie jak w mojej konstrukcji tak aby poszerzyć kąt emisji dźwięku w płaszczyźnie poziomej - w celu lepszego pokrycia otwartego pola odsłuchowego.
    mycodename47 wrote:
    Rozumiem, że "dyskusja" powinna wyglądać tak
    Nie nie źle rozumujesz. Tematem są soczewki akustyczne i ich wpływ na dźwięk, a nie degradacja dźwięku przez GDWT 9/100FP 8 Ohm.
    rosomak19 wrote:
    Chciałem , się dowiedzieć cóż to za konstrukcja na kolumnie i czemu to służy ?
    Nie można było tak od razu?

    Soczewka zainstalowana jest na STX D1000TI współpracującym z hornem STX Horn HT-1-195-155. Charakterystyka przenoszenia takiego połączenia kończyła się w okolicach 12000Hz. Powyżej występował znaczny spadek ciśnienia akustycznego. Stąd też zamontowałem tą nadstawkę na tym tonsilowskim GDWT aby uzupełnić braki w paśmie. Zdaję sobie sprawę, że nie jest to przetwornik najwyższych lotów ale spełnia swoje zadanie. Zakres przenoszonych przez ten głośnik częstotliwości sięga 20kHz więc uznałem, że można w ekonomiczny sposób poprawić brzmienie mojego zestawu. Czy bym tam zainstalował głośnik wstęgowy czy ortodynamiczny jest to kompletnie bez znaczenia - nie rozpoznasz Scan Speaka Czy Tonsila przy takich częstotliwościac, chyba że masz natywny miernik THD wbudowany w ustrój słuchu o klasie dokładności w okolicach ułamka procenta.
    rosomak19 wrote:
    A większość ludzi , ceniących sobie jakieś lepsze brzmienie , nie sypiące jednostajnym piachem po uszach , wie ,że te tubki Tonsila , są bardzo kiepskie
    Są kiepskie ale w zakresie 5kHz-10kHz, a nie powyżej 15kHz. Ucho ludzkie jest bardzo wrażliwe na częstotliwości z zakresu 1kHz - 7kHz. Im wyżej tym mniej odróżniamy i słyszymy.
  • #10
    sq3evp
    Level 21  
    pawel83 wrote:
    Ucho ludzkie jest bardzo wrażliwe na częstotliwości z zakresu 1kHz - 7kHz. Im wyżej tym mniej odróżniamy i słyszymy.


    Dokładnie - kiedyś w epoce kineskopów CRT dla SECAM przy czestotliwosci 50 Hz, czestotliwosc odchylania w poziomie wynosiła coś ok. 15 625 Hz. Kto miał dobry słuch potrafił usłyszeć lekki pisk. Wiele osób twierdziło ze nie piszczy nic :D
    Zgadzam się, ze powyzej pewnych tonów nie słychać różnicy - stad popularność MP3, które obcina wyższe częstotliwości. Dobry sprzęt audio potrafił odtwarzać harmoniczne powyzej pasm słyszalności ucha co powodowało dodatkowe wrażenia akustyczne. Mamy z tym kontakt podczas wystepów na żywo, szczególnie jeżeli graja prawdziwe instrumenty, a nie elektronika

    A'propos tematu - nie miałem nigdy okazji słyszeć efekto wspomnianych soczewek, ale mialem okazje słucahc płuty CD na roznych kolumnach przy wykorzystanie tego samego toru audio - wyraźnie było słycha, ktor kolumny wyzej graja mimo, że to było poza zasięgiem słuchu. Harmoniczne potrafią dać dużo.
  • #11
    ArturP
    Level 21  
    "Niestety" będę monotematyczny.
    Mam podobne "soczewki" z kolumn Jamo JA-490. Powiem tak, jak nie sprawdziły się w oryginale tak nie sprawdziły się także w innych projektach z głośnikami poniżej 96dB. Energia rozproszona rozkłada się na wiele większą powierzchnię pomieszczenia, a nie skupia w wąskim kącie do którego głośniki są konstruowane.
    Według wszelkich obliczeń kopułkowy głośnik wysokotonowy rozprasza energię w kącie 15-20 st. w pionie i poziomie i tu ma swoje 96db. Natomiast stosując taką soczewkę rozprasza się tą energię na wiele większy kąt, myślę, że ok. 100st. w poziomie. Każde rozproszenie o projektowy kąt fabrycznej konstrukcji zabiera z efektywności 3db. W przybliżeniu jest to przy 100st. jakieś 12db, z fabrycznej efektywności 96db zostaje 84db.
    Zawsze zakładam, że mogę się mylić. Jeśli tak to proszę o konstruktywne dowody mej pomyłki.
  • #12
    Bucefal76
    Level 15  
    Margines 10 db to stanowczo za dużo, dwa razy za dużo w wartościach bezwzględnych i odpowiednio logarytmicznie w wartościach względnych (odczucia podczas odsłuchu).
    Charakterystyka maksymalnie musi się zmieścić w +/- 3db a najlepiej w +/- 1.5 db. Przynajmniej w zakresie średnicy.
  • #13
    bimberboy32
    Level 18  
    Witam,

    Czy przedstawiony pomiar robiłeś z podłączonymi głośnikami Tonsila czy nie?

    W pierwotnym projekcie zastosowałeś tłumik dla drivera w postaci rezystorów i czy po montażu soczewki korygowałeś coś z tłumikiem?

    Czy mierzyłeś fazę współgrających ze sobą głośników STX i Tonsil czy soczewka nie wpływa na fazę ciśnienia akustycznego drivera ?

    Pozdrawiam.
  • #14
    pawel83
    Level 14  
    bimberboy32 wrote:
    Czy przedstawiony pomiar robiłeś z podłączonymi głośnikami Tonsila czy nie?
    Pomiar wykonany został z podłączonymi głośnikami Tonsila.
    bimberboy32 wrote:
    W pierwotnym projekcie zastosowałeś tłumik dla drivera w postaci rezystorów i czy po montażu soczewki korygowałeś coś z tłumikiem?
    W pierwotnej wersji nadstawek driver filtrowany był filtrem 1-rzędu - kondensatorem 2uF. Po założeniu soczewki nie było potrzeby korygowania "zwrotnicy".
    bimberboy32 wrote:
    Czy mierzyłeś fazę współgrających ze sobą głośników STX
    Tak. STX D1000TI jak i ten Tonsil GDWT 9/100FP 8 pracują w fazie - jakby tak nie było to na charakterystyce przenoszenia widać by było spadek SPL w punkcie ich podziału, który w przypadku mojej konstrukcji nie występuje. Moje słowa potwierdza charakterystyka fazy zestawu w funkcji częstotliwości na której nie widać skokowej zmiany fazy w punkcie podziału, która jest charakterystyczna w przypadku braku zgrania fazowego głośników.
    bimberboy32 wrote:
    czy soczewka nie wpływa na fazę ciśnienia akustycznego drivera ?
    Na to pytanie zawarłem już odpowiedź wcześniej:
    pawel83 wrote:
    Mogę tylko powiedzieć, że soczewka w nieznacznym stopniu wpłynęła na poziom ciśnienia akustycznego, który zmniejszył się w okolicach 3dB w zakresie pracy głośnika tubowego.
    Bucefal76 wrote:
    Margines 10 db to stanowczo za dużo, dwa razy za dużo w wartościach bezwzględnych i odpowiednio logarytmicznie w wartościach względnych (odczucia podczas odsłuchu).
    Charakterystyka maksymalnie musi się zmieścić w +/- 3db a najlepiej w +/- 1.5 db. Przynajmniej w zakresie średnicy.
    Zdaję sobie sprawę, że w przypadku moich kolumn odchyłka SPL w funkcji częstotliwości ledwo mieści się w korytarzu 10dB. Nie traktuję tego w kategoriach błędu konstrukcyjnego czy problemu. Jest wiele znakomitych zestawów głośnikowych, w których charakterystyka przenoszenia nie spełnia warunku o którym pisałeś (odchyłki +- 1dB), a mimo to są uważane za konstrukcje udane (niektóre z nich za wybitne). Jako przykład podam Focal JMLAB Grande Utopia EM EVO, które kosztują bagatela 450000zł, a ich charakterystyka (mid/treble mode) wygląda tak:
    Soczewki akustyczne wzorowane na JBL 2308
    Źródło: https://www.hifinews.com/content/focal-grande-utopia-em-evo-loudspeaker-lab-report
    Moje nadstawki koryguję do linii prostej na podobnej zasadzie, którą opisałem w przypadku prezentowanej tu na elektrodzie linii transmisyjnej:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=18637126#18637126