喇叭 DIY #2 (書架雙音路/主動分音)

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低音單體 40 -> 30Hz

文章tim.chnan 發表於 週一 8月 05, 2024 1:41 am

前幾年,當我在兩音路喇叭的 8/9" 低音單體之下,多加了單一顆 10" 低音 (用 PartsExpress 的便宜低音板擴 250W+DSP 推動)
當時覺得低音豐富了很多,雖然那時使用的 10" PA woofer FaitalPro 10PR200, Fs 只有到 60Hz, 但是裝箱 (45L Ported)
大概 40Hz 左右的低頻,帶來很多豐富的聽感體驗
好一陣子以來,我自己覺得好像頻率響應大概就這樣了

[40->30Hz 的演進]
這兩年,Purifi 出了很多的低音單體,還有幾個厲害的歐洲廠牌 Volt/Kartesian 都有幾個讓我覺得很屌的低音單體
都標榜說 Fs 大概可以到 30Hz, 而且不會犧牲中頻表現, 透明度很好....... etc.
但兩個月前我在 ebay 亂逛,看到有個英國人在賣 new-old-stock CSS 10" SDX10 重低音單體,一個很難拒絕的價錢,所以我就買了
(雖然 CSS 在我心中只是一個網紅品牌,但我同時也聽過 DIYAudio 上資深大老,說 CSS 重低音單體很不錯: 適合中小型密閉箱體)
買來,就還是弄了一個 45L ported 箱子塞在桌子下,然後這次沒用版擴,改用 ICEPower 1200AS2 去推

開聲嚇一跳,這也差太多了 !!
之前 FaitalPro 像是在 60-40Hz 開了一個窗子
這次 CSS搭配 ICEPower,就像晚上從船上就著燈光,凝視深海: 一路向下延伸,感受不到底端...
有種開放海域的類似感

好吧,看了看 T/S Parameters
只能承認,自己不怎麼懂低音單體 (兩個 10" 低音單體,當然守備區域不太一樣,都放在 45L ported box)
btw, 我記得我舊的10" FaitalPro 型號是 10PR200, 但我臨時找不到 PR200 資訊,下表先用 10PR400 資訊替代
圖檔

右邊是 CSS SDX10, 左邊是 FaitalPro 10PR200, 箱子體積差不多,只不過 CSS 要塞在桌子底下
所以箱子做比較瘦長
圖檔

======================================================================================
本來心中其他的10" 左右候選人:
*. Purifi PTT10.0X04
>>強項:這兩年喇叭單體界/D擴天王,宣稱超低失真
>> 還沒購買原因:貴, 然後低音單體賣點是中/高音失真少,但我需要低音表現,你跟我說中高音失真少...
有種洋基隊買大谷翔平感覺


*. Volt RV3143 'Studio'
>>強項:雖然 12", 但這是 PMC (英國喇叭界的 LBJ) 最高端喇叭BB1 使用的低音單體
>> 還沒購買原因:好像很屌,但是特點說是 spider 在外面/幫助散熱,我房間小,不需要大功率/散熱
有種老鷹沒翅膀 = 火雞的感覺

*. Kartesian Sub250_vHE
>>強項:規格看起來很屌,過去我用過中價位系列 6.5" woofer, 印象很不錯
>> 還沒購買原因:就單純還在蹉跎,或許心中覺得品牌太有氣質,不夠凶狠
有種王家衛導辛普森家庭調調/但如果 TLHP 發一張 extra-25%off-coupon 大概就買了
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Re: 喇叭 DIY #2 (書架雙音路/主動分音)

文章yys310 發表於 週一 8月 05, 2024 9:09 pm

印象中是10PR300? 這款faital網頁就還有
低音單體就現在個人的玩法,在有DSP下還是會選xvar大,bl高的
fs反正DSP能做linkwitz transform就覺得影響還好
如果不單單是當sub的話le大概也要注意一下
不知道CSS這顆跟faital這顆如果響應調成一樣的狀況下是否聽感上的差異還是那麼大
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Re: 喇叭 DIY #2 (書架雙音路/主動分音)

文章scrazy 發表於 週六 8月 17, 2024 9:45 pm

OKTO DAC8 pro
要出可以做DSP的firmware了
https://github.com/fabriceo/AVDSP_DAC8/tree/main
可以拿來做分音...
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Peerless GBS 扁平單體 in Visaton Mini-Orgue 音箱 (上)

文章tim.chnan 發表於 週五 8月 30, 2024 12:16 am

我沒法控制自己,不繼續做箱體試驗:這次是參考 Visaton PetitOrgue這種對立式的低音單體

話說之前找到新的電腦用 PCIe 多聲道 & DSP 音效卡: Marian Seraph 8 mk2 ( around 650 euro)
覺得很讚,音質不錯,直入後級作主動分音

這次就剛好搭配 Peerless GBS 扁平低音 vs. Visaton PetitOrgue 箱體
(箱體特色 = 對立低音,消除箱體震動 & 自然低音)

------- 名詞解釋 -----------------------------------------------
*. Visaton 一家德國喇叭單體製造商,整體設計方向偏向商用產品,但也有不弱的 hi-fi 產品, 例如 B200 8" 全音域單體,TIW 系列低音單體, 高音金屬凸半球, ...etc.
- 聲音走向也屬於德國風格:明確的聲音細節, 白亮高音, 低音有力但並不向美系那樣追求推動大量空氣/規模感。
- 單體價錢:或許因為有外包製造,商品 CP 值都算不錯,他們也不向那幾個尖端牌子 (Scan, Puri..) 每兩年都要推出新產品,比較保守務實,因此售價也不會逐年調漲

*. Visaton PetitOrgue: Visaton 除了推出 hi-fi 單體之外,也很用心,同時建議搭配設計的單體,這非常有意思:因為不同於美系廠商或套件零售商,為了市場保守審美觀 - 大都推薦密閉 or Ported 音箱; Visaton 推薦的音箱設計,都有很強烈的聲音功能/生活機能感,我非常喜歡閱讀/思考 Visaton 的音箱設計。而 Petit Orgue 就是其中一款產品,使用兩個低音面對面坐 Ripole 設計,讓兩個低音單體震動互相抵銷箱體震動, 並且讓單體正面/背面的聲波,前後排出,避免針孔效應拉高 Fs, 雖然有離牆限制 & 在高頻端會產生共振 (但當低音可以輕易濾掉),Ripole 被很多 DIYAudio 上用家譽為高品質的 (低Fs, 高音壓) 的重低音設計方案,當然 DIYAudio 上普遍推薦的是 Peerless SLS 12" 單體,不是 Visaton 單體 (或許因 DIYAudio 美國人多,通常比較不熟悉歐系牌)。
. 另一方面,Petit Orgue 搭配兩個全音域,在同一個箱體補足 100Hz 以上頻段,完全不浪費空間,如果需要大音壓,完全可以堆疊多個 Petie Orgue 變成 Grand Orgue
. 音箱設計特點 (個人觀點): 箱體低震動, 聲音擴散良好, 但需要離牆距離,並且可能視箱體幾何會產生一兩 6~8dB peaks 共振,可以用 DSP 削掉,是一個適合數位主動分音的設計方案,至於美觀就看人或是箱體的上漆功力。
圖檔
圖檔

*. 這次我使用單體 Peerless GBS 超薄系列 (推動空氣少,需要功率低,通常在壁掛或嵌入設計使用), 但我這次想要節省空間,也順便玩玩看... so.... 姑且就叫做 Mini-Orgue 好了
. [1] GBS-85N25PR03-04 中音*2
Vas = 0.8L, 表現類似全音域: frequency ~100-8kHz
. [2] GBS-200F35CP02-04 低音單體*2
Vas = 13.9L, Frequency 40~600Hz, 但在 100Hz 附近偏高 6dB
箱體製做仿 Visaton PetitOrgue設計,製做過程廖述然兄有幫忙紀錄在這邊
也有幫忙錄音: https://youtu.be/rH6V4Nzgi6E?si=djgOgtuuUXoyhmwh
------- End of 名詞解釋 ----------------------------------------
最後由 tim.chnan 於 週一 9月 02, 2024 2:40 am 編輯,總共編輯了 1 次。
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Visaton Mini-Orgue 音箱 (下: 愛與和平)

文章tim.chnan 發表於 週日 9月 01, 2024 3:20 am

開聲結果
.
Peerless GBS 這種扁平單體,我也是第一次玩,玩了之後,才知道為什麼美國人都不喜歡這種扁平箱體 (不管家用 or 車用)
因為雖然可以達到不錯的頻率響應量測,但是 100Hz 之下,推動空氣根本無感
雖然美其名這種箱體可以達到空間中平均的低頻分布,但 100Hz 之下也感受不到有什麼低頻好分布的 :aa:
(雖然頻譜 peaks 就在那邊無法否認: 姑且說頻譜在科學上從 40~4k Hz 有得分; 主觀分數只有 cover 100~4k Hz)
如果要說這種雙低音單體的 Ripole 設計,可以把 Fs 往下拉,well, 在頻譜上或許是有
或許是我用錯低音單體,應該買個 Vas 大 & Mmx 也大的單體,才能發揮吧
=> Ripole 設計就是要低音單體面對面擠壓空氣,但我用的 GBS 扁平單體擠壓能力剛好很弱
(我看 Visaton 原廠用的 PetitOrgue 單體 WS 25E (10" woofer), Vas = 113L, Fs = 34Hz)

[優點: 四顆單體近似一顆全音域,但擴散感更好,失真更少]
Anyway 聲音滿自然的,或許適合放很多顆餐廳使用......
雖然說沒高音沒低音,但換個角度說,表現差不多接近全音域 (ex. EJ Jordan Eikona 2) 一顆就要 350 USD,PetitOrgue箱體 + GBS四顆 還不用這麼貴
(GBS 中音 22 USD/ea, GBS 低音 33 USD/ea)
單一顆箱體聽單聲道也不會很奇怪

以扁平低音 (GBS-200F35CP02-04-8) 作為 Ripole 低音 (耳朵判斷,有效服務範圍 = 100~300Hz)
這樣做法,就是把典型的全音域服務範圍 100~10kHz, 拆分成兩部分
低音 GBS-200 可以降低中音單體 GBS-85 Loading, 降低非線性震動.... etc.

Visaton PetitOrgue 原廠設計使用的低音單體 Visaton WS 25 E
也差不多 30 Euro/ea
看起來 Visaton 原廠專案 Petit Orgue 應該是真的不錯 (唯一限制就是不能靠牆)
某種程度來說,我覺得 Visaton Petit Orgue 專案可以說是高度簡化 & 低價版的 Linkwitz LX521

但如果把 Petit Orgue 拆分成兩部分:(1) 全音域陣列, (2) Ripole 低音
像是這篇文章,看起來就很推薦 Peerless SLS-P830669 作 Ripole 低音
所以,作完我的 GBS版本 Petit Orgue,

啟發#1 = 或許之後應該弄幾顆 Peerless SLS-P830669 作為 12" Ripole 低音


啟發#2 = 我受不了缺乏真實低頻的作品,可能能會改掉低音單體, 或是另外做一組 10" 的 Ripole 吧.... :ale:
雖然 GBS200 低音在 Ripole 箱體之下,並不算真的差,但是這個箱體冠上 Orgue ** 的名字,然後我得到一個 "溫良恭儉讓先生" 來散播愛與和平
這有點難以接受

啟發#3 = 今天發現自己耍笨,心血來潮查了一下字典,原來 Visaton 專案的名稱叫做 Orgue = 管風琴, 跟我以為的半獸人 Orc 根本八竿子打不著,人家本來就是設計成溫良恭儉讓,只有我自己以為人家是禽獸..... 哈哈。以後開工前要先查字典
( => 我在完工之前,腦子錯頻以為我做的專案是 Petit Orc )

(Update 2024 0905) 經過幾天的間斷聆聽,只要我不要拿 10" 重低音來 PK, Orgue 的 GBS200 低音單體表現有越來越好的趨勢
一般 8" 單體MMS 震膜重量大概 35~45g, 但這顆 GBS 大概為了在小振幅下,增加空氣傳遞能量,硬是把 MMS 增加到 70g
=> MMX 大的震膜比較難 break-in ???
雖然暫時打消我把 GBS200 拆下來的念頭,但我還是訂了兩顆 Peerless SLS 830668 (10" SLS 系列低音單體, 現在 TLHP 清倉中)
打算另外做一顆 10" Orgue 版低音
原本大家推薦的 SLS 830669 12" 低音好像到處都停賣了,不然就是 minimum order 100ea
=> 另外這種 Ripole 滿奧妙的一點,雖然說他兩顆低音單體對沖,會抵消大部分的明顯震動,但 Ripole 低音的擺放/震動管理,還算重要
用手指觸摸,他的每一片木板都有不太一樣的震動行為,而且因為相比傳統密閉or 低音反射箱體,Ripole 的箱子稍微輕一些
所以箱體和地板之間,也很明顯影響底端聲音,我本來直接放在硬地板,聲音有點下不去。現在放了一本書,低音下沉好很多
聽感大概可以從 90Hz 下降到 70Hz 吧

=======================================
設計摘要 & 前方頻譜量測
右上方黑底色頻譜 = 原廠量測
中間兩張頻譜 = 裝箱 PetitOrgue 分別量測 (330Hz 附近 peaks 應該是房間牆面反射駐波)
下方頻譜是 DSP 粗略調整好之後的結果 (還沒有接高音,所以 4kHz 以上沒東西)
圖檔

Marian 2 channels DSP 設定
因為中音單體接近全音域 (從 4kHz 開始衰減), 所以我分頻點大概設 300附近
圖檔

=== 網路上 Ripole 大師的傑作 ===============================
by DIYAudio 上 Hallcon83: Ripole 低音曲線版
圖檔
圖檔
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Petit Orc: Peerless SLS 830668 (10" Ripole)

文章tim.chnan 發表於 週六 9月 28, 2024 4:28 am



這次來真的了,Peerless SLS 10" woofers *2 in ripole, 然後正面放一個密閉腔體
裡面放兩顆全音域 + 一顆高音單體
低音 = Peerless SLS 830668 (10" woofer)*2
中音 = 台灣廠商 TLSound Q301 3"全音域*2
高音 = SB Acoustic 1" 球高音

先上圖 (廖述然兄幫忙拍攝)
圖檔

照例,這種箱體我不太熟悉,調整需要一段時間
低音還沒有催出來
不過剛開聲就比上次的 GBS 8" 薄型低音好不少,雖然體積也胖不少
初步感想: 這潛力可以當退燒喇叭,以低音程度來說,相當經濟,箱體+單體大概 15k NTD
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Re: 喇叭 DIY #2 (書架雙音路/主動分音)

文章seniorhigh 發表於 週二 10月 01, 2024 7:35 pm

Tim大的那種設計也是想效仿點音源吧
我真的很好奇量測出來數據如何
另外請教這種類型低音
是不是真的要用很大功率催
飲料才會夠阿?
啊!該吃飯了~~
seniorhigh
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Re: 喇叭 DIY #2 (書架雙音路/主動分音)

文章tim.chnan 發表於 週四 10月 03, 2024 1:46 am

seniorhigh 寫:Tim大的那種設計也是想效仿點音源吧
我真的很好奇量測出來數據如何
另外請教這種類型低音
是不是真的要用很大功率催
飲料才會夠阿?


Hi

這種 Ripole 混合箱體,真的是數一數二好玩的設計,絕對的音響能力並不是最好,但聲音很討好 (深沉而清澈的低頻 & 中頻)
不需要頂尖單體,容錯空間大


[Q&A]
Q : Ripole低音需要大功率?
A: 雖然原始設計文件有提到效率降低,但我目前的做法是並聯兩顆 8ohm 低音單體,所以阻抗減半 & 效率提高,使用的單體 (Peerless SLS 830668) 也不是很難推的單體,所以我個人覺得還好。Ripole 也不像小型密閉式箱體,小於 Vas 的箱體幾何會增加震膜的力學阻抗。我現在只有用簡單版本的 TPA3255 (4ohm 預期出力 < 80W), 我覺得還可以,沒有特別差。但反過來說,我也有點懷疑我的 Ripole SLS 830668 仍然沒有吃飽,似乎 80Hz 以下的低頻反應,不夠快速大片兇猛,我心中想搭配的 amp, 還在施工中。所以可能過兩個月會再更新答案也不一定。

[混合特徵]
這個 Ripole 很有趣的地方:它融合了很多種的設計特徵:
*. (Ripole) 反射/干涉低音的 band-pass/阻抗調節&降低 Fs
*. (MTM中高音) 接近點聲源
*. (Ripole) 房間低音共振降低,低頻延伸很不錯
....
設計理念參考 Visaton Petit Orgue, 參考 Fig-1
Designs-Diagrams :
圖檔

但同時也會帶來一些副作用:
*. 頻譜量測不容易穩定:以前反射/密閉箱體,通常只有高音單體頻譜,會比較吃麥克風位置,但頻譜通常差異不會太大;但 Ripole 不是這樣,他的頻譜不是很穩定,或許是我的房間不夠大,吸音不夠好,所以 room-response 也無法保持穩定,anyway, 100Hz 以下也常常會有 5dB 跳動
*. 量測與聽感的關係比較薄弱,以前喜歡的 EQ 設定和頻譜形狀,都需要依耳朵形狀重新調整
*. Ripole 設計低音總是在 200~300Hz 會有一個共振 peak,所以要嘛你就當 Ripole 是重低音使用,不然就是你要搭配全音域單體來降低分頻點 (我目前用 200Hz),反正你必須切掉(HPF) 這個共振 peak

[初期主觀聽感]
*. 因為我想要三音路使用,目前打造的三音路後級,還在施工當中,所以現在只有接低音和中音(全音域), 高音單體還沒有上電
(其實也是因為懶惰,我只有拿一個 stereo amp 出來)
*. 這是實驗性項目,所以我只有打造單聲道,現在有點像是在聽 boom-box 藍芽音箱,但因為這個音箱的反射/擴散也強,聽感也很不錯
(因為低音單體 SLS 830668 目前正在清倉特價,有點心動想要多買幾顆,但是房間已經快塞不下....)
*. 目前還沒有充分 break-in, 聽感也還沒有穩定, 但除了音響性沒有傳統的反射箱體乾淨,其實聲音我滿喜歡的
(音響性不夠高級:主要反映在微動態在全頻譜上不太均勻,有些頻段感覺比較不清楚一點,但這也可能只是口味問題,還需要更多時間感受)
(音響性不夠高級,可能也是單體等級/價格,我用五顆單體總價再乘以二,還不如一顆 Audio Technology 或是 ScanSpeak Be 高音,有點排骨飯 vs. 生魚片概念)
*. 雖然大家說不可以靠'牆,但我覺得好像也不需要離牆很遠 (離牆 30~50cm 我個人就可以接受)
*. [暫時] 雖然量測頻譜數據很優異,一路直通 20Hz, 但我對 SLS Ripole 的聽感主要還是在 40Hz 以上,而且低音反應好像無法像傳統重低音一樣,一次來一大片
(但這個部分可能就是我現在用的擴大機 TPA3255 驅動力不足;我之後會拿 ICEPower 1200AS1 推看看低音,應該會改善)
(而且根據原始 Ripole 設計,其實不一定需要兩個低音,弱化一點的版本,可以只用一個低音就好 => 這樣箱體寬度可以拿來做桌上電腦喇叭了)
*. 其實當初做這個 Ripole 箱體,心裡是想要搭配號角中音做兩音路,但是因為 Ripole 的 2~300Hz 共振,大部分壓縮單體比較難分頻拉低到 200Hz, 所以還是搭配全音域。不過之後會拿號角壓縮來當作高音搭配看看
*. 40x38x38cm 的箱體,滿適合饋腳或是當茶几的

提出 RiPol 作者 Axel Ridtahler 的參考資料:
介紹描述, 數據說明 (德文)
圖檔

目前只推單聲道: 低音 + 中音的頻譜量測:
PC > Marian Seraph 8 mk2 多聲道DSP 音效卡 > Sylph D200 TPA3255 amp > 驅動單聲道低音單體 & 中音單體
圖檔

單體 T-S Parameters
但我剛剛才發現,當初購買全音域單體,我下單的是 3" Q301, 但廠商出貨給我的是 Q501, 賺到了....
圖檔
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Re: 喇叭 DIY #2 (書架雙音路/主動分音)

文章yys310 發表於 週四 10月 03, 2024 3:42 pm

Ripole subwoofer跟dipole subwoofer差異在哪?
看起來很像W frame的dipole sub?
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Re: 喇叭 DIY #2 (書架雙音路/主動分音)

文章tim.chnan 發表於 週四 10月 03, 2024 10:26 pm

yys310 寫:Ripole subwoofer跟dipole subwoofer差異在哪?
看起來很像W frame的dipole sub?


Hi

會這樣問,我假設你已經看過 Linkwitz 的 Dipole models 數學模型 : Resonance Mode by dual-woofers-gemoetry
這些 dipole, RePol(e) 都是在作差不多的事情,藉由兩顆低音 & 箱體的幾何干涉,來調整頻率響應和空間分布,然後用 EQ 把嚴重相消的高頻切掉,達成想要的頻率響應 (在相對小的箱體中,利用重複 woofers 干涉來降低 Fs, 並避免過渡 EQ增益造成的失真)。當然,你可以說我用 EQ 直接拉 20Hz +20dB, 也可以達成,但是單純 EQ 提高 amplitude spectrum, 除了更嚴重干擾相位之外,同時也會對震膜造成 stress/distortion,這樣只是增加單一量測數據的爽感而已,對音樂沒有什麼幫助。

RePol(e) 其實也可以視為 W形狀 Dipole 的延伸,或是某一種特化的 Dipole模型,這篇文章應該是 Repole 發明人寫的,雖然保持德國人精簡的解釋精神,但可以感受一下:
Repole 的特性是 = 藉由 push-push resonance 降低 Fs, 並且在單體前後的半開放小空間內,增加空氣 impedance (類似號角前面的空氣管, 降低空氣自由移動空間來增加 air impedance) 達成更有效率的 震膜-to-Air 能量傳遞,作者說聽覺上的效果 = "extremely clean bass, showing lightness and a presentation without effort; the listener has the impression that less resonance and standing waves were developing and that the bass cannot be pinpointed"

這聽起來滿屌的,而且更重要的是,Dipole 設計,W形狀看起來有很高的單體安裝困難度,H-Frame 對我來說有點太佔體積 (包括箱體 & 離牆距離), 但 Repole 因為她是三件拼湊/用四根長螺牙條夾起來,所以Repole 施工難度降低很多,當然,我目前的設計有點折衷,我為了擠進 5" 全音域單體,兩個 Woofers 中間的區域稍微有點太寬,這樣會降低 air impedance 增益效果

其他更深入的,還必須探討個別單體的力學行為在 Resonance Model 裡面的反應和頻譜效果,這部分的推導,看起來沒有很難,但超出我目前的空閒腦容量,之後有空再研究了。我只是看到大家講說適合的單體包括: Visaton WS 系列, Peerless SLS, XS, XXS 系列, Volt 低音系列 (但這太貴), Seas L26ROY 可能也不錯 (但也不便宜) => 然後挑一個現在打折出清的。
至於適合單體的定量分析,除了 Q-factors 行為,其他網路用家說,低頻端的頻率響應影響也很重要
如果你問我對 Repole 設計的個人看法,我會說這是比密閉式重低音還要更清淡 (但同時保有下潛深度) 的低音口味,一種很難想像在極低頻的龍井蝦仁,或者說,從 45L 大馬力 twin-turbo 傳統低音,突然切換成 dual-motors 電動馬達,靜止加速和馬力毫無疑問更敏捷,雖然是那種重量感和聲浪好像有點失落,但非常有趣。
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