Diseño de baffles biamplificados para sistemas 2.1

[Dr. Zoidberg]

Bueno, seguimos jugando con estos baffles, y ahora que tuve tiempo me dediqué un rato a medir la respuesta de cada parlante puesto en el baffle.
En verdad, tenía la idea de medirlos en la terraza de mi casa para evitar rebotes, pero justo hoy no pude hacerlo por que se levantó bruto-viento, así que me mandé al living (previo atar a mi esposa y a mi hija ) y me quedé jugando un rato con el ARTA... (ya voy a volver, pero al menos ya conozco los parlantes).

Esta es la respuesta del DX25 (del baffle 01.... el unico que tengo armado ):



Está medido en "campo lejano" (por así decirlo, a 41cm) por que en campo cercano sale cualquier cosa. El siguiente diagrama son las respuestas en campo cercano (1cm), en campo "medio lejano" (17cm) y en campo lejano (41cm).



Estoy estudiando el porqué del problema ...

Y ahora viene la curva del P8830870 (del baffle 01), este va medido en campo cercano (1cm) para no tener interacción del ambiente.



La curva solo llega a 3kHz por que lo voy a cortar antes que eso, así que no tenía mucho caso medir mas arriba.

Todas las curvas estan sin "suavizado" por que el barrido fué a 1/48 de octava (que toma su tiempo). Si miran las curvas de distorsión, verán que los mínimos de ambos parlantes están en la zona de 1.5kHz o por ahí cerca, así que por ahí los vamos a cortar con un LR de 4º orden, pero pronto voy a rehacer todas estas medidas para estar seguro de la magnitud de la señal que estaba usando (por ahora le dí a "ojo")...

Continuará...

 

[juanfilas]

Muy bueno Edu!!
Eso si, dos cosas:

La respuesta varia dependiendo de la distancia por las interferencias que tenes con el transductor-caja, por eso siempre conviene medir lejos, para saber la respuesta real y no una posible "alterada" por alguna interferencia constructiva o destructiva.

Por otro lado, te da muy muy baja la distorsión armónica, me parece que estas midiendo a muy bajo spl o algo anda mal, la respuesta se ve perfecta, pero los armónicos no...

 

[Dr. Zoidberg]

Hola Juan!!
Sep...el problema la curva del tweeter creo que es por interacción tweeter-microfono, por que el área de medida del ECM8000 es "grande" comparada con el tweeter y estoy teniendo rebotes, cancelaciones y demás yerbas.
El finde voy a repetir las medidas pero de mas lejos y a más potencia, por que le dí poca (por eso la distorsión tan baja) y lo hice de cerca ya que estaba midiendo en el living de mi casa que es un soberano depelo$%&@ de cosas y no quería interacción con la sala, al menos no antes de los 2kHz, que es justo donde comienza el "lío" en las curvas.

 

[ramiro77]

A pesar de los pequeños inconvenientes, pintan muy bien esas medidas. Pero tengo algunas preguntas:

1) ¿Cuál es la escala en el eje vertical de la segunda imágen?
2) ¿No te conviene medir el midwoofer igualmente en alta frecuencia para saber a qué frecuencia se produce la ruptura del cono, y a la hora de cargarlo en el LSPCAD o el programa que uses para diseñar el filtro lo puedas tener en cuenta para eliminar el pico?

Un abrazo!

 

[Dr. Zoidberg]

1) ¿Cuál es la escala en el eje vertical de la segunda imágen?

La verdad que no tengo ni idea por que le hice un printscreen y no la exporté con el STEPS. Ya voy a ver si la consigo revolviendo lo que grabé, pero está difícil...
Si lo preguntás por la separación en base a la distancia....tampoco le dí mucha bolilla por que solo quería ver cual era el efecto, y como no tengo nada "calibrado"...

2) ¿No te conviene medir el midwoofer igualmente en alta frecuencia para saber a qué frecuencia se produce la ruptura del cono, y a la hora de cargarlo en el LSPCAD o el programa que uses para diseñar el filtro lo puedas tener en cuenta para eliminar el pico?

Sep..debería hacerlo y en el próximo ensayo le voy a dar un poco más de alcance en frecuencia. El asunto es que lo voy a cortar sobre los 1.5kHz, y si a 3kHz no tengo problemas (y la atenuación ahí - cuando filtre - sería algo de -30dB ) difícilmente me traiga algún drama, pero lo vamos a verificar .

Un abrazo!

Igualmente!!!!

 

[ramiro77]

Mirá, en su momento medí el par que tuve y si mal no recuerdo la ruptura era mínima (no llegaba a 10db) y estaba en torno a los 5khz.
Cortando a 1,5khz dudo que tengas algún tipo de problema. Es un corte muy muy bajo.

Peeero por otro lado; ¿no te conviene cortar un poquitito mas arriba el DX25? Si mal no recuerdo, por debajo de 2khz presenta alta distorsión. Tenés la ventaja de estar usando midwoofer pequeño y seguramente hasta 2 o 2,5khz todavía no emita direccionalmente. No obstante es un tweeter bárbaro por lo que cuesta. Lo conozco y está segundo en mi lista de favoritos, luego del Seas H1189. Juan te sabrá decir mejor que yo.

 

[Dr. Zoidberg]

Peeero por otro lado; ¿no te conviene cortar un poquitito mas arriba el DX25? Si mal no recuerdo, por debajo de 2khz presenta alta distorsión. Tenés la ventaja de estar usando midwoofer pequeño y seguramente hasta 2 o 2,5khz todavía no emita direccionalmente.

Con el diámetro del mid podría llegar a poner el corte en 4kHz, pero a esa frecuencia la direccionalidad es mucho mas elevada que la del tweeter operando a los 4kHz.
Ya voy a volver a medir la distorsión del DX25, pero no creo que se pudra mucho aún cuando puede subir bastante, y si te fijás, sobre los 1.5kHz comienza la reducción de la distorsión, así que no vá tan mal como para cortarlo ahí. Por otra parte, el corte no va a ser un filtro convencional sino que le voy a "correr los polos y ceros al tweeter" para que la Fs esté en la fcia de corte

 

[juanfilas]

mmm el dx25 a 1.5khz va jugado pero... creo que es posible, mas si es 4to orden, ademas el Sr. Ezavalla no se si es de meterle caña al equipo, yo en mis monitores corte a 1.6khz los SS para poder darle caña tranquilo, sino, los hubiera cortado a 1.4khz
De todas formas Edu, yo subiría un poco el cruce, a 1.6-1.7khz me parece que el resultado final va a ser mejor por el tema distorsiones armónicas y CSD...

 

[Dr. Zoidberg]

De todas formas Edu, yo subiría un poco el cruce, a 1.6-1.7khz me parece que el resultado final va a ser mejor por el tema distorsiones armónicas y CSD...

Naaaa....cuando digo 1.5kHz es una "estimación" del área donde lo voy a cortar, 100 o 200 o 500Hz en mas (o en menos ) es completamente factible y no me afecta en nada. Por eso voy a medir de nuevo con la idea de capturar mejor las distorsiones y el CSD, y elegir el mejor punto de corte.

 

[juanfilas]

Mis mediciones del tweeter DX25, por si ayudan





Como ves, a baja frecuecia anda de 10, pero no lo exigiría tanto, de todos modos al tener buena sensibilidad va a ir muy atenuado por lo que de nuevo, moneda por cortar bien abajo

 

[Dr. Zoidberg]

Gracias Juan!!!
Justo andaba buscando el tema donde estaba esa curva o una parecida
Unas preguntas:

1. A que distancia hiciste la medición?
2. Y la hiciste con el tweeter montado en la tabla grande esa que tenías o montado en un baffle? Te pregunto esto por que me resulta muy rara la "oscilación" de la curva del tweeter (ves que tiene como unas "pancitas"??? y eso me resulta muy raro...aún en la curva color naranja que está tomada a 41cm de distancia)

 

[juanfilas]

Como andas Edu, estas están tomadas en el bafle, estoy viendo si tengo las tomadas en la madera de 50x50cm.
Las pancitas son naturales de este tweeter, la respuesta es así y no hay mucho mas que hacer, igual, son muy pocos db´s por lo que no molesta nada. Fiajte la respuesta oficial, es casi igual.
Las medidas están tomadas a 8cm a 1v a la salida del ampli, es el límite que tengo para que no sature el ecm8000, mas cerca satura, menos spl no es fiel la gráfica....
Ahora que tengo el DBX RTA vamos a ver que pasa, creo que aguanta mas SPL antes de saturar, es una belleza el mic

 

[Dr. Zoidberg]

Hola Juan! Todo bien por acá!
Sep, había mirado la rsta oficial, pero no tiene la panza a 10kHz que yo tengo, por eso estaba analizando el asunto. Está buena la atenuación en HF así no tengo que corregirla yo, pero esa panza "me molesta".
Voy a repetir la medida con tus valores a ver que sucede y te cuento.

Ahora que tengo el DBX RTA vamos a ver que pasa, creo que aguanta mas SPL antes de saturar, es una belleza el mic

 

[Dr. Zoidberg]

Otra vez arroz!!!
Bueno, vamos ahora con la segunda vuelta de mediciones con el STEPS y el ARTA.
La primer imagen es la respuesta de campo cercano (bue...7cm) del mid-woofer, ahora extendida hasta los 6kHz como pidieron por ahí



Y la que sigue es la respuesta en campo cercano del DX25 (a 1cm de distancia). Hice otras medidas a 7cm y a 10cm, pero la verdad es que salen llenas de curvas, tales como la tercera figura (a 8 cm).



y esta es la que sale "fea"...



Antes de que pregunten, el tweeter está AL RAS con las superficie del baffle, así que no sé por que se ve tan feo...

Y por último, el corrimiento temporal entre el tweeter y el mid-woofer, que no es tanto como parece por que el mid no es muy profundo. De la figura, la diferencia temporal parece ser de 50us ...mas o menos (GRACIAS AntonioAA por el método!!!!!)



Conclusiones preliminares:
1- Como podrán apreciar, no conviene bajar la frecuencia de corte del mid-woofer por debajo de los 100Hz por que comienza el despelote de distorsión.... lo que trae una situación bastante comprometida, por que tampoco puedo subir de 120Hz el cruce para no perder el efecto estéreo, así que nos vamos a jugar con la LT y lo vamos a llevar a 100Hz con un Q=0.71 y el segundo filtrado es medio LR de cuarto orden (un Butterworth de segundo ).
La respuesta en frecuencias altas es muuuuy pareja y se puede cortar sin problemas alrededor de 1.5kHz o un poco mas alto... hasta 2kHz va bien, y como el mid-woofer tiene 85mm de diámetro efectivo, el corte en 2kHz no molestaría en absoluto (a esa altura las ditorsiones andan por los -60dB).
2- Para el tweeter sucede algo parecido, solo que alrededor de los 2kHz las distorsiones son bajas y parece un lugar lindo para cortarlo. El problema es que no estamos dos octavas y media por encima de la Fs (730Hz), así que le vamos a subir la Fs y cambiar el Q (que ahora vale 0.5) para aplicar un solo filtro un único filtro Butterworth de segundo roden para lograr el LR de cuarto orden y mantener una pendiente de corte de 24dB/octava (sin esto, la pendiente cambiaría a 36dB/oct al llegar a la Fs original).
3- Queda claro que hay que alinear temporalmente ambos parlantes para no tirar el lóbulo de radiación al piso, pero 50us es poco...

Continuará...

 

[ramiro77]

Oh pero qué bien que pinta eso!
Dónde está la ruptura del midwoofer?! Ahora me hiciste dudar de si las medidas de las cuales hablé eran del 830870 o del 830860. Tuve tantos parlantes y perdí todas las mediciones...
El DX25 se ve óptimo para 2khz. Yo analizaría cortar ahí...

Como sea, se ve de PM. Para cuando una escucha? Mirá que me lleno el termo y salimos con Juan a la ruta, eh?

 

[Dr. Zoidberg]

Hola ramiro!
No hay rupturas del midwoofer, no al menos hasta 6kHz. Hice otras medidas de mas lejos, pero hasta 3kHz, y la curva era "plana" en todo el trayecto....ahora entiendo por que Linkwitz cambió los parlantes del Pluto por esta serie HDS .
El tweeter anda "bien" aunque siguen sin gustarme las pancitas de la respuesta. A más distancia mejora bastante (las que hice con el ARTA se parecen mucho a la del datasheet), pero me parece que voy a tener que corregirlo un poco y atenuar el baffle-step en el midwoofer...pero no parece que el efecto sea muy alto, solo al principio de la curva del mid.

Ahora me queda armar el otro baffle, y hacer las mismas mediciones para tratar de dejarlos acústicamente iguales y minimizar el lío de armar los filtros y la LT. El próximo finde haremos eso para ya empezar a montar los PCB.

 

[ramiro77]

Excelente Eduardo.
Es raro lo del tweeter. Puede que sea algún fenómeno de difracción causado por el frente del bafle. Con lo angosto que es el frente, parecería ser muy posible. De todas maneras no creo que afecte demasiado. Y en caso de ser un fenómeno que realmente esté ocurriendo y no una falla en la medición, personalmente optaría por corregirlo de manera activa así las correcciones pueden ser varias de acuerdo al punto de escucha y no "una sola".
Como una prueba pava, sacá los tweeters y montalos en una tabla lisa un poco mas grande. Con 40x40 o 50x50 centímetros sobra. Fijate si se repite el patrón de las "pancitas". Si es problema de difracción, entonces el patrón será distinto o puede que desaparezca. En ese caso, ya sabés la respuesta. Si el patrón se repite, mmm habría que analizar el tema por otro lado. Medilo a la misma distancia en la cual tomaste la medición "fea", y si es posible en las mismas condiciones (ubicación y ruido exterior).

Respecto al baffle step, ojo. Reducís mucho la sensibilidad del bafle, y los HDS no son parlantes precisamente "sensibles". Aunque aquí la corrección se supone que es única y sería interesante implementarla en el filtro y a olvidarse del tema.

Lo de los HDS es así. Por precio son mis favoritos. Además hasta son lindos estéticamente jajaja. Qué mas se puede pedir?

 

[Dr. Zoidberg]

Hola ramiro!
Yo estoy empezando a creer que es un problema con las dimensiones del baffle tal como decís. Pero me preocupa que se manifieste a desde tan poca distancia de medición... y en campo "no tan lejano lejano" también aparece pero mucho mas suavizada.
Lo del baffle-step es un filtro activo bastante simple, y no hay pérdida de sensibilidad como en el caso pasivo. El problema es que no tengo diseñado el PCB, pero en cuanto tenga un rato me pongo con eso.

Saludos!

 

[ramiro77]

Mmm qué problema si son las dimensiones del bafle. En mi caso nunca tuve fenómenos de difracción tan evidentes, siempre hablando de bafles de frentes pequeños (pero mayores a los tuyos).
Con lo del step, bueno, en realidad hay pérdidas. Compensar el mismo de manera pasiva implica reducción de la sensibilidad. De manera activa, limita el SPL máximo por entrega de potencia. De todos modos por cómo escuchás música, te va a sobrar siempre. Por estos pagos somos un poco mas brutos con el power y el SPL jejeje. Y así y todo, los tendrás cortados a 120hz con lo cual supongo que vas a tener SPL de sobra corrijas lo que corrijas.

En fin, será hasta el fin de semana entonces a ver qué ocurre con esas curvas!
Un abrazo!

 

[2SC2922]

Como estas Ezavalla, que yo sepa no se usa la respuesta en campo cercano para medir los tweeters, se hace solo la de campo lejano, pero si te molesta esa posible difraccion o resonancia, podes hacer un barrido de frecuencias o sweep para ver donde aparece el pico y cuando lo veas a que frecuencia es, calculas la distancia de esa frecuencia y ves si coincide con alguna dimensión de la caja.