Luidsprekerontwerp met vallen en opstaan: 11 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

"Nu moet ik mijn eigen luidsprekers maken!" dacht ik, na het afmaken van mijn Serious Amplifier. "En als ik een fatsoenlijke versterker kan maken, kan ik dit zeker." Dus sprong ik in de wereld van luidsprekerontwerp en -bouw, en verwachtte een mooi duidelijk pad naar een paar luidsprekers dat precies aan mijn wensen zou voldoen. Weinig wist ik.

Wat volgde waren talloze uren van ontwerpen, maken, luisteren, verdwalen, genieten, falen, leren en opnieuw beginnen. Ik ontdekte hoe luidsprekers wonderbaarlijk rechttoe rechtaan bleken te zijn, en toch delicate en subtiele machines met veel mogelijkheden en veel beperkingen.

In deze Instructable zal ik proberen het proces samen te vatten dat ik heb doorgemaakt en wat ik heb geleerd over het maken van luidsprekers in het algemeen, gebaseerd op mijn eigen successen en mislukkingen en op wat ik van anderen heb geleerd.

Geef deze Instructable een stem in de audiowedstrijd, als je denkt dat het de moeite waard is. Bedankt!

Het resultaat, een paar nogal ongebruikelijke maar verrassend mooi klinkende luidsprekers, wordt beschreven in deze Instructable: Serious Speakers on a Budget.

Stap 1: Waarom het probleem van het maken van uw eigen luidsprekers…?

Ten eerste omdat er magie in het spel is. Het basisidee van (de meeste) luidsprekerdrivers is prachtig elegant en eenvoudig: een lichtgewicht spoel in een permanent magnetisch veld begint te oscilleren wanneer een muziekbron (een wisselstroom) op de spoel wordt aangesloten. Bij montage in een behuizing gebeuren er een miljoen verschillende dingen tegelijk. En dan spreken we van magie. Hoewel luidsprekersystemen grondig zijn ontworpen, kunnen de beschikbare wetenschappelijke en wiskundige modellen uw luisterervaring niet helemaal vatten (of voorspellen). Dus uiteindelijk heb je je oren, je intuïtie en wat lef nodig om je speakers echt geweldig te maken. Je moet er iets persoonlijks aan toevoegen, iets van jezelf. Als er niets anders is, wordt je hierdoor verliefd op je eigen speakers:)

Ten tweede omdat het bouwen van je eigen speakers letterlijk de moeite waard is. Ik heb € 250 uitgegeven aan componenten voor beide luidsprekers, wat resulteert in een paar luidsprekers die vergelijkbaar zijn met € 750+ luidsprekers als ik readymades zou moeten kopen.

Ten derde is het niet zo moeilijk. U kunt het bouwen van luidsprekers zo gemakkelijk of moeilijk maken als u wilt. Een simpele driver en een kleine kast, gecombineerd met een paar uur vallen en opstaan, kan een behoorlijk goed resultaat geven. Daarna kun je (en waarschijnlijk ook, want het is gewoon hartstikke leuk) beslissen of je door wilt gaan.

Eindelijk, gewoon omdat het kan. Je bent een Maker of wilt dat worden, dus kom op.

Luidsprekers bouwen houdt voor mij alles in wat ik zo leuk vind aan maken en knutselen. Houtbewerking, elektronica en modelleersoftware, testen en verbeteren, en een resultaat dat het harde werk dat je erin steekt zeer waard is.

Stap 2: De kosten acceptabel houden (niet op de audiofiele manier) - Tips en trucs

Bij het zoeken naar informatie over luidsprekerbouw kom je onvermijdelijk "audiofilisme" tegen. Voor audiofielen staat het maken, kopen en beluisteren van audioapparatuur dicht bij een religieuze ervaring. Audiofilisme is de zoektocht naar de ultieme luisterervaring, ook wel Audio Nirvana genoemd.

Om dit audionirvana te bereiken, zijn audiofielen kwetsbaar voor twee grote verleidingen:

- Een grote interesse in het gebruik van zeldzame materialen en zeer nauwkeurige specificaties van onderdelen. Dit resulteert in een mooi geluid, en ook in zeer extreme bedragen die worden uitgegeven aan letterlijk elk afzonderlijk onderdeel van een luidspreker.

- Een vurige gretigheid om de leiding te hebben over elk klein aspect van audio, zoals meningen, metingen, conclusies, verwarringen, feiten en fabels over alles wat audio betreft. Dit leidt tot eindeloze discussies over het gebruik van zilver als soldeermedium, de gelaagdheid van condensatoren, snubbing van condensatoren, oppervlakte van kabels, etc. etc.

Deze discussies vinden plaats tussen mensen die vaak experts zijn op het gebied van audioapparatuur. Als beginner in de luidsprekerbouw en met een achtergrond in engineering, heb ik veel tijd besteed aan het uitzoeken welke discussies over grote verbeteringen gingen en welke alleen over details gingen. Hier is een samenvatting van enkele bevindingen:

- Online audiocalculators zijn niet perfect. Gebruik ze verstandig. Gebruik de uitkomsten van de rekenmachine als uitgangspunt, ga dan afwijken van de berekende waarden en luister naar de sprekers.

- De grootte en vorm van de kast zijn een enorme factor in het geluid van gepoorte luidsprekers.

- Experimenteren met de lengte van poorten is erg handig.

- PVC-slang (voor afvoerleidingen) werkt prima als poort in een luidspreker.

- Experimenteer met de hoeveelheid vul-/dempmateriaal in de kast.

- Kussenvulling (Ikea!) is geweldig als dempingsmateriaal.

- Gratis wollen tapijtmonsters zijn perfect voor akoestische isolatie aan de binnenkant van de kast.

- 18mm spaanhout (€15,- voor een plaat groot genoeg voor drie kasten) is zeer geschikt voor het bouwen van prototype kasten.

- Luidsprekerdraad van 1,5 mm2 is goed genoeg voor interne bedrading van de luidspreker.

- Kant-en-klare crossover-filters werken prima en zijn eenvoudig aan te passen.

- De kostenverhouding tussen woofer, middentoondriver, tweeter en crossover kan 2: 2: 2: 3 zijn. Ik kies een woofer en midrange-driver van $ 15. De tweeter kostte 25 dollar. Dus ik ben bereid om ongeveer US $ 38 te betalen voor mijn crossover.

Kortom, ik heb geprobeerd mijn luidsprekerontwerp zo eenvoudig en schoon mogelijk te houden. In plaats van geld uit te geven aan onderdelen, heb ik tijd (en spaanderhout) besteed aan zes verschillende kasten. Ik geloof echt dat dat een slimme keuze was. (Meer over "mijn eenvoudige en strakke ontwerpfilosofie" staat in stap 8, Kastontwerp. Ik heb Occam's Razor op eigenaardige manieren gebruikt:s)

Stap 3: Pre-building keuzes - Lijst met materialen

Het uitgangspunt

Mijn eerste idee was om een mini-array van vier kleine full-range drivers te maken. Dat was achteraf gezien een vreemde keuze. Maar ik kocht acht Visaton Full Range FR10-drivers, vier drivers per luidspreker. Ik wilde luidsprekers bouwen met eenvoudige (betaalbare) drivers in een array met een minimum aan filtering. Ik heb twee redenen gevonden om dit te doen:

- Door het ontwerp eenvoudig te houden, hoopte ik de verliezen en vervorming van de muziekbron te minimaliseren. Perfecte componenten bestaan niet. Elke component in de luidspreker veroorzaakt verlies en vervorming in het signaal. Het verminderen van het aantal onderdelen vermindert ook de vervorming.

- Door het audiosignaal over veel kleine drivers te verdelen in plaats van een paar grotere, is de belasting per driver kleiner. De vervorming van drivers wordt groter naarmate het vermogen toeneemt. Dus door de belasting over zoveel mogelijk drivers te verdelen, neemt de belasting per driver af en daarmee de vervorming van het audiosignaal.

Ik beperkte mijn opties voor kasten door te kiezen voor een "vented box", oftewel basreflexluidsprekers. De redenen zijn simpel. Basreflexluidsprekers zijn het meest voorkomende type en zeer grondig gedocumenteerd en ontwikkeld. Daarnaast is een geventileerde box, zeker met een tweerichtingsdriverset, een vergevingsgezind ontwerp. Kleine foutjes door bouw- of rekenfouten hebben slechts een beperkte invloed op de geluidskwaliteit.

Na het maken en beluisteren van 3 verschillende kasten of zo, realiseerde ik me dat een andere set stuurprogramma's me misschien betere resultaten had gegeven. Maar drivers zijn het duurste onderdeel van luidsprekers, dus ik besloot te blijven bij wat ik had. Ik heb wel een paar tweeters (Visaton DT94) toegevoegd. En vanwege de extra tweeter had ik ook een tweeweg crossover nodig.

Materialen per luidspreker

Voor stuurprogramma's en crossover-filter gebruikte ik:

4x Visaton Full-Range Luidspreker 10 cm (4'') 8 Ohm FR10/8.

1x Visaton DT94-tweeter

1x crossover-filter 3000Hz Visaton HW2/70NG (8 Ohm)

Om het cross-over filter te tweaken, heb je wat extra onderdelen nodig:

Visaton luchtkernspoelen. Ik heb uiteindelijk een spoel van 3, 3 mH van 1,0 Ohm gebruikt. (3, 3 mH is een grote spoel. Het fungeert als een laagdoorlaatfilter voor de "woofers". Daarover later meer.)

Condensatoren met verschillende capaciteiten, MKT-type. Geschikte waarden varieerden van 2,2 tot 20 uF.

Een set van verschillende 10W weerstanden (bijv. 2.2 Ohm, 5.6 Ohm, 12 Ohm, 22 Ohm)

Voor de kasten die ik heb gebruikt:

- 1 vel 18mm OSB spaanhout, 1, 22 x 2, 44 meter.

- Luchtige vulling. Kussenvulling werkt prima en is veel goedkoper dan PolyFill van audiokwaliteit.

- Voering voor de binnenpanelen van de kast. Ik kreeg een aantal wollen tapijtmonsters gratis bij een plaatselijke winkel. In plaats daarvan kan akoestisch schuim ook nuttig zijn (verkrijgbaar bij een bouwmarkt). Ik heb beide geprobeerd en koos uiteindelijk voor wollen tapijt.

- Houtlijm en schroeven (4 x 45 mm)

Stap 4: Onderzoeken - Middelen

De hoeveelheid informatie over luidsprekerontwerp is niets minder dan overweldigend. Het is gewoon een beetje te veel.

Hier is een lijst met bronnen die ik op een of ander moment heb gebruikt.

Dit is wat anderen deden. DIY luidsprekers (en kits)

Paul Carmody's doe-het-zelf audioprojecten

Troels Gravesen DIY hoogwaardige luidsprekersets (en veel bronnen)

Lautsprechershop.de. Deze site is in het Engels. Veel kits en inspiratie. Veel theorie ook, maar niet erg toegankelijk.

Gratis abonnementen voor luidsprekerkits.

Fantastische op maat gemaakte luidsprekers. Gewoon om van te kwijlen…

Het doe-het-zelf audioforum. Groot forum, duizenden Q&A's en doe-het-zelf projecten.

Noahw's klassieke Instructable op luidsprekergebouw.

Luidsprekerontwerp in het algemeen

Artikel over de "Thiele-Small parameters" van chauffeurs. Dit is een must om te lezen als je een beetje wilt begrijpen wat de luidsprekercalculators doen.

DIY-audio (en video). Uitgebreide website over luidsprekerontwerp, met rekenmachines.

Linkwitz-lab. Grondige en technische maar leesbare artikelen over luidsprekerontwerp.

Zeer mooi artikel over poortafstemming door Troels Gravesen. Over de beperkingen van rekenmachines met geventileerde kasten.

Word volgepropt. Artikel over het bekleden en vullen van kasten.

Luisteren naar luidsprekers. Door te beschrijven wat je hoort, kun je gemakkelijker verschillende luidsprekers vergelijken.

Boxsim-modelleringssoftware. Geweldige kleine app om een luidspreker te modelleren. Configureer kasten, crossovers en filters en maak frequentieresponsdiagrammen. Alleen ramen.

Boxsim-tutorial.

Over configuratie van meerdere stuurprogramma's

MTM-configuratie (Midrange - Tweeter - Midrange driver)

Artikel over D'Appolito configuratie (MTM met aangepaste crossover)

Online rekenmachines (gebruik ze verstandig)

Alle rekenmachines die je nodig hebt op één plek. Nederlandse website (in het Engels).

Nog een set rekenmachines van DIY Audio & Video.

Fabrikanten (de betaalbare soort)

website van Visaton. Veel componenten, veel kits, veel informatie.

Dayton-audio. Veel componenten, veel kits, veel informatie…

Tot slot een link naar een artikel over het waarom en niet van het gebruik van spikes onder luidsprekerkasten. Het geeft een goed inzicht in de wereld van de audiofilie en hoe moeilijk het soms is om de zin van de onzin te scheiden.

Stap 5: Grip krijgen op dimensies - Online rekenmachines gebruiken

Toen ik eenmaal wist welke drivers ik ging gebruiken (de Visaton FR10), werd het tijd om de kast onder de knie te krijgen. Waar te beginnen? Hoe groot is groot genoeg? Hoe klinkt een kast die te klein of te groot is?

Dit is waar de box-size-calculators in het spel komen. De grootte van de doos is afhankelijk van bepaalde kenmerken van de bestuurder. Deze kenmerken worden de "Thiele / Kleine parameters" genoemd.

In de meeste gevallen worden de TS-parameters van de driver door de fabrikant van de driver in het specificatieblad vermeld. Als je het specificatieblad niet hebt, maar wel het model en de fabrikant kent, is de kans groot dat je de T/S-paramaters online in een database kunt vinden via een google-zoekopdracht. Mocht dat ook niet lukken, dan kun je een meetinstrument gebruiken zoals deze "woofer tester" (deze is best duur, maar er zijn vast goedkopere alternatieven op AliExpress:)).

Houd er echter rekening mee dat de rekenmachines ter grootte van een doos geen orakels zijn. Het lijkt erop dat verschillende formules worden gebruikt om de doosgrootte te berekenen, en daarom geven verschillende rekenmachines verschillende antwoorden. Bekijk de screenshots van twee rekenmachines die ik heb gebruikt om de grootte van een geventileerde (bass-reflex) box voor één Visaton FR10 8 Ohm-driver te berekenen:

• mh-audio rekenmachine: 10, 98 liter
• DIY Audio & Video rekenmachine: 12, 27 liter.

Dat is een verschil van 10%:). Ik vermoedde toen dat het "optimale volume" (als dat er is) voor mijn FR10-stuurprogramma ergens tussen de 10 en 13 liter zou zijn. Dus nu kon ik dozen gaan bouwen!

Stap 6: Begin eenvoudig: doos, driver, tube, vulling, voering

Een vriend van mij maakte de rechttoe rechtaan rechthoekige doos met één poort op de foto's. Inhoud: 7,2 liter.

Ik heb mijn FR10-stuurprogramma in zijn doos geplaatst om met de volgende attributen te experimenteren:

Lengte van de haven

Knip gewoon een reeks stukken PVC-buis af en plaats ze in de doos. Het verschil tussen de verschillende buizen is gemakkelijk te horen. Door de poort af te sluiten, kun je echt horen (en waarderen) wat een poort doet voor de lage frequenties. In deze kast werkte een poort van 7 cm (3,3 cm diameter) het beste. De werking van gepoorte luidsprekers wordt hier (wikipedia) duidelijk beschreven.

Vulling

Ik heb verschillende hoeveelheden vulling (kussendons) in de kast geprobeerd. De kwaliteit van het geluid is verrassend afhankelijk van de dichtheid van de vulling.

Te weinig of geen vulling: De speaker klinkt hard en luidruchtig.

Te veel vulling: De luidspreker klinkt gedempt. De lage tonen zijn er, maar middentonen lijken te verdwijnen.

(Het gebruik van vulling is een slimme truc om de kast groter te laten lijken voor de geluidsgolven in de kast. Wanneer het geluid door de vezels reist, neemt de geluidssnelheid af. Op deze manier passen lagere frequenties met grotere golflengten toch in de kast.)

Voering

Voering wordt gebruikt om te voorkomen dat echo's heen en weer terugkaatsen in de kast. Het is echter niet altijd nodig. Bevestig tapijt of schuim aan de binnenkant van een van de kasten en vergelijk deze met een kast zonder voering. Ik heb de wanden van een van de kasten bekleed met akoestisch schuim. Met gelijnde wanden lijkt de speaker wat "gemakkelijker", minder luidruchtig te klinken. In een andere kast gebruikte ik tapijt als voering. Ik geloof dat dit beter werkt dan het akoestische schuim, hoewel het verschil subtiel is.

Niet alle muren hoeven te worden bekleed met schuim of tapijt. In het uiteindelijke ontwerp heb ik alleen het achter-, boven- en onderpaneel gevoerd.

Stap 7: leer van andere sprekers - luisteren, vergelijken, uit elkaar halen

Je sprekers vergelijken met andere sprekers is een van de meest lonende (maar confronterende) en informatieve dingen die je kunt doen.

Sprekers onderling vergelijken

Ik begon mijn project met het bouwen van twee enigszins verschillende luidsprekerkasten. Ik vergeleek ze door er tegelijkertijd en één voor één naar te luisteren (met de balansschuif op de computer om van de ene luidspreker naar de andere te schakelen). Het verbaasde me hoe duidelijk het verschil hoorbaar was tussen twee speakers die alleen in volume en geometrie verschilden.

Daarna, elke keer dat ik een nieuwe kast of crossover bouwde, verving ik de minder klinkende versie door de nieuwe. Dus elke keer vergeleek ik de nieuwe dingen met het beste dat ik tot dan toe had gemaakt.

Het lonende was dat bijna elke keer de nieuwe versie een verbetering bleek te zijn ten opzichte van de beste versie tot nu toe. Het gaf me het vertrouwen dat ik nodig had dat ik aan het leren was en dat er ruimte was voor verbetering in het ontwerp.

Je eigen speakers vergelijken met verschillende speakers

Dit is erg leuk! Zet je speakers naast een ander paar. Om me goed te voelen kocht ik voor een paar euro simpele basreflex-speakers in tweedehandswinkels. En dat gaf me een goed gevoel:). In vergelijking met andere speakers kun je echt onderscheiden of je eigen speakers goed zijn en wat er nog beter kan.

Ik ging ook naar vrienden om hun (diy) speakers te vergelijken met de mijne. Een van hen maakt luidsprekers van het kwartgolftype met één driver die totaal anders zijn dan de mijne, maar dan leer je over de verschillen in luidsprekerontwerp en de kwaliteit van het geluid dat daarbij hoort.

Ik heb veel geleerd door naar andere sprekers te luisteren, zowel vergelijkbaar als heel anders dan mijn eigen ontwerp. Elke keer dat je je luidsprekers vergelijkt met een ander paar, leer je iets over het geluid en de prestaties van je eigen luidspreker en krijg je beetje bij beetje grip op het spaghetti-incident van variabelen die het geluid van je luidsprekers bepalen.

De meeste reguliere speakers klinken dreunend (luide bas in een beperkt frequentiebereik) met scherpe hoge tonen. Betere luidsprekers hebben een meer gebalanceerd geluid, met lage, middentonen en hoge tonen duidelijk hoorbaar en te onderscheiden.

Reverse engineer luidsprekers - haal ze uit elkaar

Zoek naar overgebleven luidsprekers of koop eenvoudige luidsprekers in een tweedehandswinkel. Luister naar ze, en dan… haal ze uit elkaar. Kijk naar de drivers, de kast, het type vulling en de crossovers. U zult waarschijnlijk merken dat de kwaliteit van uw eigen luidsprekerkast en onderdelen een stuk beter is dan degene die u zojuist uit elkaar heeft gehaald.

Leren luisteren

Door luidsprekers te vergelijken, ga je beter luisteren naar wat je echt hoort. Aanvankelijk was ik sceptisch over de verschillen die ik zou horen tussen "normaal geprijsde" luidsprekers en mijn zelfgemaakte luidsprekers. Zoals later bleek, is het verschil gemakkelijk te horen, maar soms moeilijk te beschrijven (dit is een mooi artikel over hoe het geluid van luidsprekers te beschrijven).

De keerzijde van het luisteren naar veel verschillende speakers is dat je erg kritisch en veeleisend kunt worden naar je eigen luidsprekers. Perfect geluid en perfecte luidsprekers bestaan niet. Elke luidspreker die je hoort heeft zijn eigen charmes en beperkingen en geen enkele luidspreker zal ooit het geluid van een live optreden kunnen evenaren.

Stap 8: Kastontwerp

Als je door de foto's bladert, vind je alle verschillende kasten die ik heb gemaakt. Ik heb opmerkingen bij de foto's toegevoegd om uit te leggen wat ik deed.

Wat ik heb geleerd over kastontwerp

- Eerst en vooral: houd het zo eenvoudig mogelijk. Het eenvoudigste ontwerp is het gemakkelijkst te meten en te beoordelen, simpelweg omdat er minder variabelen in het spel zijn. Ook wel Occam's Razor genoemd. (Ik voel me een beetje ongemakkelijk hier om Occam en het vergelijkbare "less is more"-principe te noemen, omdat ik die regels helemaal aan het begin van het project totaal overtrad. Ik koos ervoor om een luidspreker te ontwerpen met niet minder dan vier drivers. Toen dat deed' t komt uit, ik heb een extra tweeter toegevoegd in plaats van twee drivers van de vergelijking af te trekken. Dat is niet bepaald een vereenvoudiging, toch? Maar ach, ik leer door fouten te maken!)

- Plaats tegenoverliggende panelen niet parallel aan elkaar. Het geluid uit de "scheve" kasten is veel helderder en de verschillende instrumenten en frequenties zijn beter herkenbaar. Scheve dozen klinken beter dan rechthoekige. Punt uit.

- Plaats drivers zo dicht mogelijk bij elkaar, vooral de midrange drivers en de tweeter. De "woofers" zijn boven en onder de midrange-drivers geplaatst, ongeveer 42 cm uit elkaar. Ze worden gefilterd rond 700 Hz, dus de kortste golflengte die ze produceren is ongeveer 47 cm lang. Net genoeg om de meeste interferentie te voorkomen.

- Plaats de tweeter zo dicht mogelijk tussen de midrange drivers. Dit wordt een "MTM"-configuratie genoemd (Midrange-Tweeter-Midrange). Het laat de speakers "lichter" klinken, minder vermoeid.

- Een speciale versie van MTM wordt een D'Appolito-configuratie genoemd, die aanpassingen heeft in de crossover. Hier is een leesbare discussie over MTM- en D'Appolito-configuraties. Dit is een uitgebreid artikel over MTM-speakers door D'Appolito zelf voor Seas (fabrikant van prachtige maar dure drivers).

- Experimenteer met verschillende volumes voor de kast, te beginnen met een volume geleverd door een online rekenmachine. Kleinere volumes/compartimenten klinken meestal beter in de middenfrequenties. Grotere volumes klinken lager (meer bas) maar dempen de middentonen. Die hebben de neiging om een beetje gedempt te klinken. Ik kwam uit op compartimenten van ongeveer 10,4 liter, iets kleiner dan voorspeld door de eerder genoemde Thieme/Small-calculators.

- Ik heb verschillende kasten gemaakt met compartimenten van verschillende volumes, in de hoop de beste geluidsaspecten uit de twee compartimenten te combineren. Ik kwam uit op een kast die in twee gelijke vakken was verdeeld. Het is op een andere manier Occam's Razor. De verschillende compartimenten zorgen ervoor dat de chauffeurs zich een beetje anders gedragen, waardoor de luidspreker ongemakkelijk en te veeleisend klinkt.

- Experimenteer met de lengte van de basreflexbuizen. De lengte berekend door rekenmachines is een benadering en meestal iets te lang. Ik heb een 44 mm buisconnector op de achterkant van de baffle gemonteerd (zie de foto's) om gemakkelijk met verschillende lengtes buizen te kunnen experimenteren.

- Verzink de tweeter in het frontpaneel ("baffle"). Dat kost wat moeite met een router, maar het is de moeite waard. De tweeter- en midrange-drivers bevinden zich op hetzelfde vlak, waardoor interferentie wordt voorkomen en uw luidsprekers nauwkeuriger en minder luidruchtig klinken.

Stap 9: Uw luidspreker modelleren - BoxSim- en frequentieresponsdiagrammen

Na het bouwen en luisteren naar drie verschillende kasten of zo, begon ik grip te krijgen (hoewel glibberig) op wat er in een luidspreker gebeurde en waarom.

Toen ik begon te sleutelen aan de crossover en een spoel en condensator in serie met de drivers toevoegde, bedacht ik me dat ik wist wat ik deed, maar alleen op een kwalitatieve manier. Zo werkt een spoel als laagdoorlaatfilter en een kap als hoogdoorlaatfilter. In cijfers kon ik echter niet voorspellen met welke frequenties de componenten hun werk zouden doen.

De wiskunde die nodig is voor het berekenen van de impedantie in netwerken is een beetje lastig. (En dat is een milde manier om het te zeggen!) Dit is waar Boxsim te hulp schiet. Alleen voor Windows, maar nog steeds een geweldige freeware-app voor het ontwerpen van luidsprekers. Een goede tutorial staat hier.

Met Boxsim kreeg ik meer grip op de luidsprekers die ik aan het ontwerpen was. Het leren gebruiken van het programma en het invoeren van kenmerken van de kast is een beetje lastig, maar zeer de moeite waard.

Zodra dit is gebeurd, kunt u beginnen te sleutelen aan crossover-componenten en het effect dat ze hebben op het frequentieresponsdiagram. En wat is het handig! Net als de Thiele/Small-rekenmachines, is wat BoxSim u geeft een benadering. Het is niet echt, het is een wiskundig model. Maar het wijst je wel in een richting.

Stap 10: Crossover en filters

Een goed ontworpen crossover kan de kwaliteit van luidsprekers drastisch verbeteren, dus deze stap is niet te onderschatten.

Aan de andere kant veroorzaakt een crossover vervorming en demping. Het versterkte muzieksignaal reist door de componenten van de crossovers voordat het de drivers bereikt, waarbij elke component een beetje storing aan het signaal toevoegt of informatie verwijdert. Je wilt dus een crossover-ontwerp met zo min mogelijk componenten met elk onderdeel van een goede kwaliteit om de vervorming en demping zo klein mogelijk te houden.

Zoals met alle componenten, kunnen audiofielen een fortuin uitgeven aan een crossover-netwerk. 700 euro kan worden besteed aan één (1) 100 uF condensator. Vind je dit uitzonderlijk duur, kijk dan eens naar deze crossovers:D !

De crossover waarmee ik eindigde, bestaat uit de volgende onderdelen:

• 1x Visaton 2-weg crossover @3000 Hz voor 8 Ohm drivers: €25,00
• 1x 3, 3 mH / 1, 2 Ohm luchtkern spoel: € 15, 00
• 1x 33uF Visaton bipolaire condensator: €3, 00
• 3x 10W weerstand: €0,60 per stuk

De totale kosten voor de crossover bedragen €45. De vijf chauffeurs kosten €75,00. Ik denk dat 45:75 een passende verhouding is.

Ik heb Boxsim veel gebruikt om de crossover te configureren. Voor mij ligt de schoonheid van Boxsim in de crossover-editor. Veranderingen in de schakeling worden direct verwerkt en uitgezet in het frequentieresponsdiagram. Natuurlijk moet u een frequentiekarakteristiek kunnen lezen om de wijzigingen die u in het crossover-schema hebt aangebracht te kunnen interpreteren. Dit artikel geeft enige uitleg, net als dit.

Het afstellen van de crossover is leuk om te doen. De componenten zijn klein en gemakkelijk te vervangen of te verwijderen. En dat is fijn na het harde werk van het bouwen en afstellen van houten kasten.

De crossover en aanpassingen heb ik op dezelfde manier getest als de verschillende kasten. Ik heb wijzigingen aangebracht in een van de crossovers en deze vervolgens vergeleken met de ongewijzigde luidspreker. Dus nogmaals, ik luisterde naar twee verschillende luidsprekers, waarbij ik de balansschuifregelaar gebruikte om naar elke luidspreker afzonderlijk te luisteren.

Ik gebruikte elektrische draadconnectoren om de onderdelen aan te sluiten en 1,5 mm2 luidsprekerdraad om de crossover aan te sluiten op de luidspreker en indien nodig tussen de onderdelen.

Luisteren naar veranderingen in het crossover-ontwerp is vergelijkbaar met luisteren naar verschillende kasten. Meestal merk je het verschil direct als je muziek afspeelt. Het verschil dat je hoort beschrijven kan moeilijker zijn, omdat het vaak subtieler is. Maar zoals met alles, daar word je na een tijdje beter in.

Stap 11: afronden

Ik luister al mijn hele leven naar muziek. Ik hou ervan. Muziek kan me gelukkig maken, me troosten, me concentreren, me sterken en me aan het dansen brengen.

De luidsprekers die ik heb gemaakt zijn de beste die ik ooit heb gehad en het luisteren naar muziek voelt beter dan ooit. Ik kan zo genieten van het luisteren naar muziek dat ik de tijd vergeet, een tv-programma vergeet dat ik wilde zien en gewoon blijf luisteren.

Het kostte me meer dan anderhalf jaar om de speakers te ontwerpen en te maken die nu in mijn woonkamer staan. Ik heb meer geleerd dan ik me van tevoren had kunnen voorstellen en heb vanaf het begin genoten van het maken en knutselen. Ik heb eigenlijk een beetje spijt nu deze speakers min of meer af zijn.

(hoewel er misschien ruimte is voor verbetering in het crossover-ontwerp …:D)

Als je ooit zelfs maar op afstand hebt overwogen om je eigen luidsprekers te bouwen, hoop ik dat deze Instructable je kan helpen om het project te starten. Voor mij was het het beste project ooit, en zeer de moeite waard.

Eerste prijs in de audiowedstrijd 2018