|
Modificatievoorbeelden
Luidspreker
Philips 22RH427/01Z
Doel:
analyse en modificatie om geluidsverbetering te behalen.
In
dit modificatie voorbeeld is gebruik gemaakt van oude
luidsprekers van Philips 22RH427/01Z uit de jaren 70.
Dit
systeem van Philips is een duurder model geweest in de
jaren 70 en bestaat uit 2 woofers van (20 cm), conus
midrange (10cm) en een dome tweeter. (2,5cm)
De
kast is van het gesloten type en is gemaakt van gefineerde
spaanderplaat.
|
|
De
modificatie die hier beschreven is dient als voorbeeld
voor wat er aan winst te halen is bij de meest
uiteenlopende luidsprekersystemen.
Dit
luidsprekersysteem was in zijn tijd een duurder model maar
vandaag de dag is dit niet meer als gemiddeld.
De
eis in dit voorbeeld is om een zo hoog mogelijke
geluidskwaliteit te bereiken met de bestaande onderdelen
voor minimale kosten, dus de benodigde tijd en methode
kort en simpel houden.
De
eerste fase is de analyse fase om te bekijken hoe de
luidsprekerbox is opgebouwd en met wat voor materialen.
Daarna
volgt de meet analyse om te kijken wat de akoestische
prestaties zijn. (zie figuur 1)
Met
deze resultaten kan de conclusie worden getrokken hoe te
modificeren.
 |
|
 |
|
1.
De
frequentie karakteristiek te zien in de originele
situatie.
|
2.
Waterval
meting 3D originele situatie.
|
3.
Versteviging van de kast om
trillingen te verminderen. |
Het
resultaat uit de analyse:
Visueel
gezien is de kast licht opgebouwd van spaanderplaat en
niet ondersteund.
Dit
is een gebruikelijke manier om kasten te maken maar levert
een mager resultaat op wat stugheid van de kast betreft.
De
luidspreker bezetting wordt in dit geval niet gewijzigd.
De
demping is minimaal met BAF dempingmateriaal.
Voor
de eerste meting wordt de luidsprekerbox eerst beoordeeld
met muziek om vast een idee te krijgen van de
presentaties.
Na
de eerste luistertest met muziek valt op dat de bassen een
boombas hebben en de midden/hoge frequenties ruimschoots
aanwezig zijn.
De
klank is niet homogeen en de bassen liggen los van de
rest.
De
eerste meting vindt plaats om te controleren of datgene
wat de luistertest heeft opgeleverd ook meettechnisch is
aan te tonen. (zie figuur 1)
Op
bijlage 2 is duidelijk te zien dat bij de overgang tussen
de woofers en de midrange een fase probleem het laag
loskoppelt van het midden.
Dit
was ook te horen tijdens de luistertest, om beter te
kunnen beoordelen is er ook een waterfall meting gedaan om
in de diepte te kunnen beoordelen. (zie figuur 2)
Nu
is helemaal duidelijk waarom het laag zo los ligt van het
midden, de scheiding ligt op 900Hz bij de fasefout en
loopt in frequentie omhoog naar 1500Hz.
Het
laag heeft veel langer de tijd nodig om stil te worden
(0-500Hz) als het midden
Dit
veroorzaakt het bekende boombas geluid
Van
900-1600Hz is de midrange snel en krijgt daarboven
problemen. (2-7KHz)
In
de frequentiecurve is te zien dat er tussen 7-8 KHz de
overgang van de midrange en tweeter goed te zien is.
Naarmate
de frequentie hoger wordt gaat de luidspreker harder
spelen. (2,5-7 en 8-18Khz)
Nu
is duidelijk wat er allemaal speelt, er zitten grove
fouten in het ontwerp en over het hele frequentie
spectrum.
Oplossing:
De
boombas gaan we aanpakken door de kast te verstevigen en
meer demping toe te passen.
De
overgangen laag / midrange en de midrange / tweeter gaan
we in het filter aanpassen.
Meer
mogelijkheden hebben we niet die voldoende verbetering
opleveren.
De
kast wordt leeggehaald en wordt voorzien van
verstevigingen. (zie figuur 3)
Na
de kast weer te hebben opgebouwd met de juiste demping
gaan we de luidsprekers monteren behalve het filter die
blijft buiten de kast.
De
luidsprekers worden zonder filter gemeten op hun
frequentiecurve. (zie figuur 4)
Dit
wordt gedaan om te kijken wat het maximale
frequentiebereik is.
De
laagsectie van het filter is 12dB/oct met
impedantiecorrectie en meet netjes.
Het
midden is 12dB/oct aan de lage kant en 12dB/oct aan de
hoge kant gefilterd.
Aan
de lage kant is de midrange nog niet voldoende op druk
zodat de woofers met het bestaande filter te vroeg zachter
gaan spelen.
Hierdoor
wordt het gat gecreëerd tussen het laag en de midrange
dit in combinatie met een niet juist fase verloop.
De
oplossing is om de woofers iets langer door te laten
lopen.(hoger crossen)
Aan
de bovenkant van de midrange speelt iets anders namelijk
dat de geluidsdruk vanaf
1500Hz toeneemt naarmate de frequentie hoger wordt.
Bij
7 KHz zit een fase foutje en daarna neemt de geluidsdruk
af.
Als
nu het originele filter ingeschakeld wordt vertoond de
curve een scherpe knik bij 7-8 KHz.
Dit
in combinatie met de tweeter levert een niet kloppend
plaatje op, er ontstaat als het ware een curve met een
scherpe dip op 7-8 KHz. (zie figuur 1)
Door
nu de helling van 12dB van de bovenkant van de midrange te
verlagen naar 6dB is de combinatie van 6dB met de
akoestische curve een veel mooier verloop.
De
tweeter was wel goed gefilterd, alleen te hard, hier
voldoet een verzwakker netwerkje prima.
 |
|
 |
| 4.
Alle luidsprekers zonder filter geel=laag, groen=mid en
rood=hoog |
5.
Frequentiekarakteristiek na de modificatie |
6. Waterval
meting 3D na de modificatie |
De
uiteindelijke frequentiekarakteristiek en bijbehorende 3D
watervaldiagram spreken voor zich.
De
uiteindelijke luistertest bewijst wat er is gemeten, een
uitgebalanceerd geluid die klinkt als uit een stuk. En
niet dat je drie verschillende luidsprekers units hoort.
Een
geslaagde modificatie met een grote verbetering in
geluidskwaliteit.
Het
is jammer dat luidsprekers 23 jaar hebben gespeeld er nu
het geluid uit komt wat er in eerste instantie uit had
moeten komen.
|
