WTC7ex kaiutin

Wtc7ex_full_3205.JPG

WTC7 Suunitelma päivitetty 11.07.2005

WTC7_protoilu
Basso-osan proto #1 24.08.2005, täydennetty 09.10.2005
Diskantin proto #1 29.08.2005
Diskantin proto #2 30.08.2005
Diskantin proto #3 31.08.2005
Diskantin proto #4 19.09.2005
Alakeskialueen proto 12.10.2005
Yläkeskialueen proto 12.10.2005
Nuppi aktiivisuotimin 12.10.2005
Diskantin proto #5 01.11.2005

WTC7ex_protoilu
Basso-osan proto #2 22.12.2005
Alakeskialueen proto 22.12.2005
Yläkeskialueen proto 22.12.2005
WTC7ex ilman basso-osaa 22.12.2005
WTC7ex basso-osan kanssa 22.12.2005
Diskantin proto #6 29.01.2006
Diskantin proto #7 29.01.2006
Diskanttielementtien särövertailu päivitetty 02.02.2006
Diskantin proto #8 08.02.2006

WTC7ex_valmistus päivitetty 02.04.2006

WTC7_välitilinpäätös päivitetty 12.03.2007


WTC7 suunnitelma

Uuden projektin suunnittelu on alkanut, vaikka Alien2004:n kuuntelua on takana vasta muutamia päiviä. Projektin synnytti vain tekninen uteliaisuus ja haastavuus, ei Alien2004:n huonous tai hyvyys. Tavoitteena ei ole tehdä kaiutinta, jonka ääni vastaa omia ihanteita - eihän suunnitteluvaiheessa voi edes tietää miltä kaiutin tulee kuulostamaan, koska vastaavia ei ole kaupassa. Rahan säästämisestäkään ei ole kysymys - kaupasta voi ostaa hyviä kaiuttimia puoleen hintaan.

Tavoitteet

Tavoitteena on välittää äänitteen informaatio kuuntelijalle mahdollisimman muuttumattomana, ilman että huoneen akustiikkaa tarvitsee parannella musiikin kuuntelun näkökulmasta. Tavoitteena ei ole tehdä lähikenttämonitoreita, joten kaiuttimen on siedettävä reilua kuunteluetäisyyttä, eikä äänen tarvitse olla hyvä alle metrin päästä  kuunneltuna. Hyvillä äänitteillä äänen on oltava tasapainoinen, tarkka ja dynaaminen koko kuultavalla taajuusalueella. Vastaavasti huonoilla äänitteillä ääni saa olla jopa niin huono, että levy on jätettävä hyllyyn. Tavoitteeseen on mahdollista päästä vain suuntaavalla rakenteella.

Kaiuttimen pystysuuntaavuus on keskialueella ja diskantissa oltava merkittävästi tavanomaista dynaamisilla elementeillä toteutettua kaiutinta suurempi. Pystysuuntaavuus on oltava voimakasta erityisesti niihin suuntiin, joista syntyy aikaisia heijastuksia (-40°/+50°).  Vaakasuuntaavuus keskialueella ja diskantissa on oltava kardioidi tai hyperkardioidi, ja mahdollisimman tasainen koko taajuuskaistalla. Takavaimennus on oltava noin 15dB. Bassoalueen suuntakuvio on oltava aktiivisesti säädettävä kardioidi.

Rakenne

Haluttu suuntakuvio pystysuunnassa voidaan toteuttaa WMMTMM-rakenteella.  Diskantille tulee nauhaelementti, jonka pystysuuntaavuus on riittävä ilman lisätoimenpiteitä. Diskantin ylä- ja alapuolelle tulevat ylempää keskialuetta toistavat 4" elementit, ja niiden ylä- ja alapuolelle alempaa keskialuetta toistavat 8" elementit. Pystysuuntakuvio viritetään halutuksi elementtien keskinäisillä etäisyyksillä, jakotaajuuksilla ja jakosuotimen mitoituksella. Diskantin vaakasuuntaavuutta lisätään tarvittaessa suuntaimella tai vaimentimella. Kummankin keskialueen koteloinniksi tulee perinteinen resistanssikotelo.

Basso-osaksi tulee dipolin ja monopolin yhdistelmänä tehty kardioidi. Monopolin elementti on sijoitettu välittömästi dipolielementin taakse, jotta kardioidin pääkeila osoittaisi mahdollisimman kohti kuuntelijaa, ja suuntakuvio pysyisi mahdollisimman vakiona koko bassoalueella. Dipolille ja monopolille tulee oma pääteaste, joka mahdollistaa suuntakuvion säätämisen eri kuuntelutiloihin ja mieltymyksiin sopivaksi. Suuntakuvio on säädettävissä portaattomasti kardioidin ja dipolin välillä. Dipoliosa on epäsymmetrinen H-kotelo, joka on kiinnitetty monopolikotelon päälle. Monopolin elementti on lähes kokonaan H-kotelon takaosan sisäpuolella. H-kotelon takaosan sisäseiniin tulee vaimennusmateriaalia, jolla on tarkoitus kompensoida H-kotelon epäsymmetrian vaikutuksia.

Piirustukset: Wtc7_dwg.pdf (versio 6, 29.06.2005)
Muutama vanha versio: Wtc7a_dwg.pdf, Wtc7b_dwg.pdf, Wtc7c_dwg.pdf


Vaihtoehtoja resistanssiporttien rakenteeksi: Resistanssiportit.pdf. Piirustuksissa rakenne H)
Resistanssilevyjen valmistuskuvat (1:1): Resistanssilevyt.pdf

Kaiutinelementit

Dipolibasso 20-160 Hz Peerless XXLS 830845* 1 kpl
Monopolibasso 20-160 Hz Peerless XLS 830452* 1 kpl
Alakeskialue 160-700 Hz Peerless HDS 830868, 830869 tai 830884, tai
Seas W22EX001, L22RNX/P tai CA22RNX*
2 kpl
Yläkeskialue 700-3000 Hz Peerless HDS 830870 tai 830881, tai
Seas M12CY001 tai MCA12RC*
2 kpl
Diskantti 3000-20000 Hz Visaton MHT12* 1 kpl

* Piirustuksissa käytetty elementti

Jakosuodin

Jakosuotimen tyyppi ja kertaluku vaikuttaa merkittävästi pystysuuntaiseen suuntakuvioon. Valintaa varten olen simuloinut erilaisten suotimien vaikutusta suuntakuvioon. Simulaatiossa elementit ovat vasteiltaan ideaalisia, ja niiden koko sekä sijainti vastaavat mekaanista suunnitelmaa. Diskanttielementin halkaisijana on vain 20 mm.

1st Order


2nd Order Butterworth


Huom! Basson ja diskantin suodin ei ole oppikirjan Butterworth (Q=0.71) vaan Q=0.60, joka toteuttaa paremmat vasteet.

2nd Order Linkwitz-Riley


3rd Order Butterworth


4th Order Butterworth


4th Order Linkwitz-Riley


Jos elementit ja kotelointi olisivat yhtä täydellisiä kuin simulaatiossa, olisi suotimen tyypin ja kertaluvun valinta helppoa kuin lasten leikki. Tarkoitukseen sopivin suodin olisi kiistatta 2nd Order Linkwitz-Riley. Käytännössä passiivisen suodon rajoituksista, koteloinnista sekä elementtien vaihe- ja taajuusvasteiden epäideaalisuudesta johtuen tilanne voi muuttua. Ideaalielementeillä 2nd Order Butterworth vaatii vähiten vaihesiirtojen korjausta, joten se on teoriassa sopivin passiivisuotimen tyypiksi. Liian jyrkät suotimet vähentävät pystysuuntaavuutta tällaisella rakenteella, joten 4. asteen suotimet eivät sovellu tarkoitukseen.

Keskialueen ja diskantin passiivinen jakosuodin:
Basso- ja diskanttielementit ideaalisia, keskialueiden elementtien taajuus- ja impedanssivasteet laskettu T/S-mallista.


Vasteet 2. asteen passiivisuotimella.


Basso-osan aktiivisuodin

Dipoli, epäsymmetrinen H-kotelo, 370 x 370 x 280 mm (L x K x S).


Monopoli, tilavuus 36 ltr, 450 x 230 x 550 mm (L x K x S), elementin kartio ylöspäin, H-kotelon takaosan sisäpuolella.



Simuloituja taajuusvasteita, etäisyys 2.5 m

Monopolin akustinen taso dipoliin nähden 0 dB (kardioidi)

Monopolin akustinen taso dipoliin nähden -4 dB
Herkkyys kardioidiin nähden -1 dB

Monopolin akustinen taso dipoliin nähden -10 dB
Herkkyys kardioidiin nähden -2 dB

Monopolin akustinen taso dipoliin nähden -6 dB, vaihe käännetty (dipoli)
Herkkyys kardioidiin nähden -4.5 dB


WTC7 protoilu

Basso-osan proto #1

Bass_proto_front.jpg
Bass_proto_back.jpg

Koska Peerless XXLS-12" ei ole vielä saapunut, tein mittauksia SLS-12" elementillä. Dipolin takaosan vaimennusaineena on 50 mm vuorivillaa. Monopolin kotelo on täytetty polyesterivanulla.

Basso-osan mittaukset on tehty ulkona, yllä olevissa kuvissa näkyvässä ympäristössä. Mittausetäisyys on 200 cm ja -korkeus 90 cm. Smoothing 1/12 okt, MLS length 100 ms. Kulmat tarkoittavat vain vaakasuuntaa. Muutamissa mittauksissa näkyy tuulenvireen aiheuttamia kiharoita bassopäässä, vaikka mikin päässä olikin vaahtomuovinen tuulisuoja.

Mittaus 1: Elementtien taajuusvasteet ilman taajuuskorjauksia. SLS tarkoittaa dipoliosaa ja XLS monopoliosaa. Dipolin vasteet eteen ja taakse ovat lähes identtiset vaimennusaineesta huolimatta (tai sen vuoksi). Vaimennus 90° kulmaan on enintään 20 dB, koska H-kotelo on epäsymmetrinen. Monopoli on mitattu vain taaksepäin kardioidin suuntakuvion viritystä varten.

Bass_drivers_freq.gif

Mittaus 2: Elementtien vaihevasteet ilman taajuus- ja vaihekorjauksia. Dipolin ja monopolin taaksepäin suuntautuvien äänien vaihe-ero on lähes vakio 150°. Viikon kysymys: miksi vaihe-ero ei ole noin 180°?

Bass_drivers_phase.gif

Tässä vaiheessa on dipolin ja monopolin taaksepäin suuntautuvat taajuusvasteet ja tasot tasattu kardioidin suuntakuvion aikaansaamiseksi. Dipolille on lisätty kaistanestosuodin (210 Hz, -8 dB, Q=1) ja monopolin tasoa on laskettu 2 dB dipoliin nähden. Monopolin ja dipolin keskinäistä vaihe-eroa ei ole yritetty poistaa, eikä yli 200 Hz taajuuksiin ole kiinnitetty erityistä huomiota, joten tämä proto ei ole loppuun asti viilattu.

Mittaus 3: Kardioidi suuntakuvio. Keskimääräinen vaimennus eri suuntiin välillä 20...160 Hz:

45°
90° 135° 180°
-1.3 dB
-5.8 dB -14.0 dB -28.9 dB

Bass_proto_cardi-0dB.gif

Mittaus 4: Monopolin tasoa on laskettu 2.2 dB kardioidiin nähden vaimennuksen lisäämiseksi 90° kulmaan. Vaimennus 90° kulmaan kasvaa 1.0 dB, ja samalla maksimivaimennuksen suunta kääntyy 135° kulmaan. Vaimennus suoraan taakse vähenee tasolle, jolla kardioidi vaimentaa 135° kulmaan. Keskimääräinen vaimennus eri suuntiin välillä 20...160 Hz:

45°
90° 135° 180°
-1.7 dB
-6.8 dB -28.1 dB -13.4 dB

Bass_proto_cardi-2dB.gif

Mittaus 5: Monopolin tasoa on laskettu 4.4 dB kardioidiin nähden vaimennuksen edelleen lisäämiseksi 90° kulmaan. Vaimennus 90° ja 180° kulmiin on likimain yhtä suuri, eli tällainen suuntakuvio voi antaa parhaan tuloksen jos pysty- ja poikkisuuntaiset heijastukset ovat yhtä häiritseviä kuin huoneen pituussuuntaiset. Keskimääräinen vaimennus eri suuntiin välillä 20...160 Hz:

45°
90° 135° 180°
-1.8 dB
-8.4 dB -17.0 dB -9.1 dB

Bass_proto_cardi-4dB.gif

Pohdintaa

Dipolin takaosa resonoi (210 Hz), koska vaimennusainetta on melko vähän. Lopullista kaiutinta on vaimennettava enemmän, ja mekaanista rakennetta madallettava ja muotoiltava taaksepäin leveneväksi tai muuten epäsymmetriseksi, jotta tarvittaessa päästään 200 Hz:iin mahdollisimman hallitusti.

Dipolin ja monopolin yhdistelmänä tehdyn kardioidikaiuttimen suuntakuvio riippuu kuunteluetäisyydestä. Ominaisuus johtuu dipolin taajuus- ja vaihevasteiden etäisyysriippuvuudesta; lähikentässä dipolin vaste ei laskekaan 6 dB/okt. Kardioidin suuntakuvion etäisyysriippuvuutta voi vähentää vain vähentämällä dipolin etäisyysriippuvuutta, esim. rakentamalla kotelo siten että etu- ja takasäteilyn matkaero taaksepäin on mahdollisimman pieni. Ideaalista kardioidia ei saada mitenkään aikaiseksi - mitoitus on vain tehtävä etäisyydeltä, jolla suuntakuvion halutaan olevan lähinnä kardioidia. Äärellinen mitoitusetäisyys johtaa monopolin alimman basson suurempaan voimakkuuteen, joka pienentää suuntaavuusindeksiä alimmilla taajuuksilla. Ominaisuus ei välttämättä ole huono.

Prototyypillä on tehty myös 36 mittauksen sarja, jolla yritin selvittää dipolin ja eriasteisten kardioidimaisten suuntakuvioiden paremmuutta (omassa olohuoneessa), sekä säädettävän suuntakuvion käyttökelpoisuutta eri sijoituksille. Kardioidimaisin suuntakuvio antoi alimmille taajuuksille lähes saman tason sijoituksesta riippumatta, mutta vasteeseen syntyi muutamia kapeita kaistoja joilla taso vaimeni voimakkaasti. Dipolimaisella suuntakuviolla alimpien taajuuksien taso muuttui hyvin herkästi sijoituksen mukaan. Mittausten perusteella paras tulos syntyi useimmiten suuntakuviolla, joka on saatu aikaan laskemalla monopolin tasoa 3...6 dB kardioidiin verrattuna. Dipolin ja kardioidin väliltä oleva suuntakuvio vaimentaa kohtuullisesti kaikensuuntaisia huonemoodeja, eikä ole herkkä sijoituksen ja kuuntelupaikan vaihteluille.


Diskantin proto #1

Treb_proto_front.jpg

Visaton MHT12 on asennettu 22 mm levyyn, jonka leveys on 150 mm. Levyn etupinnan reunoissa on 8 mm viisteet. Proton tarkoitus ei ole antaa täsmälleen samaa tulosta kuin lopullisen kaiuttimen, vaan kertoa karkealla tasolla kuinka suuntaava pelkkä elementti on 150 mm leveässä etulevyssä. Mittausetäisyys on 125 cm, MLS length 5 ms, smoothing ei käytössä. Ylipäästö 2.51 kHz, Butterworth-12 ja 10 µF kondensaattori dc-suojauksena.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus. Elementti on asennettuna "normaalisti" eli nauha pystyasentoon, ja asennuslevyä pyöritetty vaakatasossa. Oikeanpuoleisessa käyrästössä on vaimennus eri kulmiin suoraan edestä mitattuun tasoon verrattuna.

Treb_proto_hor_freq.gif Treb_proto_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus. Elementti on käännettynä 90° eli nauha vaakasuuntaan, ja asennuslevyä pyöritetty vaakatasossa.

Treb_proto_ver_freq.gif Treb_proto_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Elementillä ei ole vaakasuuntaavuutta alle 50° kulmiin alle 5 kHz taajuuksilla, joten sovitus yläkeskialueeseen saattaa vaatia suuntaimen. Pystysuuntaavuus on tavoitetasolla vasta yli 5 kHz taajuuksilla, kun nauhan pituus ylittää aallonpituuden. Keskiäänielementit ja jakotaajuus vaikuttavat kuitenkin asiaan, joten totuus selviää vasta kun diskantti ja keskiääniset testataan yhdessä. Suuntaavuusindeksin perusteella elementin voisi sovittaa kardioidiin ilman suuntainta.


Diskantin proto #2

Treb_proto2_front.jpg

Visaton MHT12 on asennettu 19 mm levyyn, jonka leveys on 150 mm. Levyn etupinnan reunoissa on 8 mm viisteet. Elementin kohdalla on 100 x 65 mm (L x K) aukko, jonka reunat on pyöristetty etupuolelta (R=9.3mm). Suuntaimena on Hifi 262 pellit, jotka on katkaistu 65 mm pituisiksi. Mittausetäisyys on 125 cm, MLS length 5 ms, smoothing ei käytössä. Ylipäästö 2.51 kHz, Butterworth-12 ja 10 µF kondensaattori dc-suojauksena.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus.

Treb_proto2_hor_freq.gif
Treb_proto2_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus.

Treb_proto2_ver_freq.gif
Treb_proto2_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto2_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Suuntain korjaa elementin vaakasuuntaavuuden epäloogisuutta ja tasoittaa sekä symmetroi vasteita eri kulmiin. Taajuusvasteet ylä/alaviistoon muuttuvat jonkin verran epätasaisemmiksi. Suuntaavuusindeksi on huikan suurempi ja kasvaa tasaisemmin kuin ilman suuntainta. Kauniimpikin voisi olla.


Diskantin proto #3

Treb_proto3_front.jpg

Visaton MHT12 on asennettu suunnitelman (versio 6, 29.06.2005) mukaisesti protokoteloon, joten tämä koe kertoo millainen diskantista olisi tullut ilman protoilua. Elementin päälle on kiinnitetty kuumaliimalla puiset adapterit, joilla elementin ja kotelon eri tasoilla olevat pinnat sovitetaan toisiinsa. Adapterien leveys on 34 mm ja maksimipaksuus 5 mm. Yläkeskiäänisten paikoilla on 3.5 mm paksut kovalevykiekot. Mittausetäisyys on 125 cm, MLS length 5 ms, smoothing ei käytössä. Ylipäästö 2.51 kHz, Butterworth-12 ja 10 µF kondensaattori dc-suojauksena.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus.

Treb_proto3_hor_freq.gif
Treb_proto3_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus.

Treb_proto3_ver_freq.gif
Treb_proto3_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto3_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Suunnitelman mukainen proto antaa melko tarkasti halutun tuloksen, joten muutoksia ei välttämättä tarvita. Tulosta on arvioitava uudelleen kun yläkeskiäänet on testattu.


Diskantin proto #4

Treb_proto4_front.jpg

Diskanttisuuntaimet on valmistettu Opa 440 teräskaatimesta leikatuista paloista. Kaadin on muodoltaan 63 x 99 mm ellipsi, josta on leikattu 55 x 112 mm (L x K) kappaleet siten että kita avautuu hyperbolisesti noin 60° kulmaan. Yläkeskiääniset ovat paikoillaan. Mittausetäisyys on 120 cm, MLS length 4 ms, smoothing ei käytössä. Ylipäästö 2.51 kHz, Butterworth-12 ja 10 µF kondensaattori dc-suojauksena.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus.

Treb_proto4_hor_freq.gif
Treb_proto4_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus.

Treb_proto4_ver_freq.gif
Treb_proto4_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto4_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Vasteet ovat toistaiseksi mitatuista parhaat. Ero muihin vaihtoehtoihin ei kuitenkaan ole suuri.


Alakeskialueen proto

Mid_proto_front.jpg

Prototyyppi on tehty suunnitelman mukaiseen 240 x 240 x 280 mm koteloon. Resistanssiporteissa on päällekkäin kaksi 2.0 mm paksusta teräslevystä valmistettua reikälevyä, joiden välimatka on 7 mm. Reikälevyjen välissä on puristuksissa 4 kerrosta levymäistä noin 1 cm paksuista polyesterivanua. Ulomman levyn sisäpintaan on liimattu Kiilto 66:lla yksi kerros Finlaysonin puuvillaista lakanakangasta. Reikälevyissä on 308 kpl ø6 mm reikiä, joten rei'ityksen pinta-ala on 76 % kartion pinta-alasta. Kotelo on täytetty polyesterivanulla. Kotelon sisällä on resistanssiportteja vasten 6 kerrosta levymäistä polyesterivanua.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus. Mittauksessa on mukana vain yksi elementti.

Mid1_proto1_hor_freq.gif
Mid1_proto1_hor_dir.gif

Vaakasuuntaavuusmittauksista (0°, 45°, 90°, 135°, 180°) laskettu suuntaavuusindeksi.

Mid1_proto1_dir_ind.gif


Yläkeskialueen proto

Top_proto_front.jpg

Prototyyppi on tehty suunnitelman mukaiseen 150 x 360 x 260 mm koteloon. Resistanssiporteissa on päällekkäin kaksi 2.0 mm paksusta teräslevystä valmistettua reikälevyä, joiden välimatka on 7 mm. Reikälevyjen välissä on puristuksissa 4 kerrosta levymäistä noin 1 cm paksuista polyesterivanua. Ulomman levyn sisäpintaan on liimattu Kiilto 66:lla yksi kerros Finlaysonin puuvillaista lakanakangasta. Reikälevyissä on 88 kpl ø6 mm reikiä, joten rei'ityksen pinta-ala on 90 % kartion pinta-alasta. Kotelo on täytetty polyesterivanulla. Kotelon sisällä on resistanssiportteja vasten 5 kerrosta levymäistä polyesterivanua.

Mittaus 1: Puristettujen vanukerrosten lukumäärän vaikutus suuntaavuuteen, mitattuna 90° kulmasta. Mittauksen aikana ei ulommassa reikälevyssä vielä ole lakanakangasta. Vanukerrosten määrä vaikuttaa lähinnä 700 Hz ympäristössä, eli kaistan alarajataajuudella. 5 vanukerrosta ei vielä riitä, jos tavoitteena on tasainen noin 10 dB vaimennus.

Mid2_proto1_hor90_dir.gif

Mittaus 2: Vaakasuuntaavuus. Mittauksessa on mukana kumpikin elementti.

Mid2_proto1_hor_freq.gif
Mid2_proto1_hor_dir.gif

Vaakasuuntaavuusmittauksista (0°, 45°, 90°, 135°, 180°) laskettu suuntaavuusindeksi.

Mid2_proto1_dir_ind.gif


Nuppi aktiivisuotimin

Jakosuotimena on 5 kanavaa Behringer DCX2496 prosessorista. Akustiset jakotaajuudet ovat 160 Hz, 750 Hz ja 2.8 kHz. Alakeskialueen ylipäästö on 180 Hz But6 ja alipäästö 419 Hz But12. Yläkeskialueen ylipäästö on 521 Hz L-R12, alipäästö 2.25 kHz But12 ja taso -3.2 dB. Diskantin ylipäästö on 5.42 kHz But6 (+10µF konkka) ja taso +0.7 dB. Diskanttisuuntain on proto #3 mukainen, joka ei ole lopullinen. Yläkeskialueen ja diskantin napaisuus on käännetty, ja yläkeskialueen vaihetta siirretty 45°. Taajuusvaste on hiplattu tasaiseksi muutamalla kaistanpäästösuotimella. Basso-osa on mykistetty.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus. Mittausetäisyys (80 cm) on; 0...90° kulmiin mikrofonista yläkeskiäänielementin kartion lähimpään pisteeseen, 135...180° kulmiin mikrofonista 150 mm leveän kotelon etunurkkaan.

Top_proto1_hor_freq.gif
Top_proto1_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus. Mittausetäisyys (80 cm) on matka mikrofonista lähimmän keskiäänielementin kartion lähimpään pisteeseen. Lyhyen mittausetäisyyden vuoksi tulos on vain suuntaa antava. Oikeanpuoleisen kaavion käyrät ovat ala- ja yläviistosta mitattujen vasteiden keskiarvoja.

Top_proto1_ver_freq.gif
Top_proto1_ver_dir.gif

Diskantin proto #5

Treb_proto5_front.jpg

Diskanttisuuntain on valmistettu polyesterihartsista muottiin laminoimalla. Muotin suuntainosa on valmistettu haavasta ja elementin etulevyn kokoinen kehys 10 mm vanerista. Suuntaimen muoto on hiottu poikkileikkaukseltaan elliptisellä (54 x 79 mm) kappaleella. Muotin pinta on vahattu muottivahalla ja käsitelty irrotusnesteellä ennen laminointia. Laminointi on aloitettu mustalla Gelcoat hartsilla. Pari päivää kovettuneen Gelcoatin päälle on laminoitu polyesterihartsia ja lasikuitumattoa yksi kerros kurkkuun ja neljä kerrosta muualle. Loppu tila on valettu täyteen polyesterihartsia. Kappale on maalattu seuraavana päivänä. Keskiäänielementtien upotus on jyrsitty suuntaimeen. Suuntaimen laipan paksuus on 10 mm, ja kokonaispaksuus 15 mm.

Mittauksessa yläkeskiääniset ovat paikoillaan. Mittausetäisyys on 120 cm, MLS length 4 ms, smoothing ei käytössä. Ylipäästö 2.51 kHz, Butterworth-12 ja 10 µF kondensaattori dc-suojauksena.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus.

Treb_proto5_hor_freq.gif
Treb_proto5_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus.

Treb_proto5_ver_freq.gif
Treb_proto5_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto5_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Merkittäviä eroja aiempiin protoihin ei ulkonäön lisäksi ole.


WTC7ex protoilu

Basso-osan proto #2

Wtc7ex_bass_front.jpg
Wtc7ex_bass_back.jpg

Dipoliosan kotelo on symmetrinen H-kotelo, jonka syvyys on 28 cm ja etulevy 35 x 32 cm (L x K). Monopolina on 36 litran suljettu. Dipolissa on XXLS-12" (830845) ja monopolissa XLS-10" (830452). Vaimennusainetta ei ole. Lopullisen kaiuttimen dipoliosan syvyydeksi tulee 26 cm.

Basso-osaa ei ole juurikaan viritetty, koska olohuoneessa ei saa luotettavaa mittaustulosta. Suuntakuvion karkea viritys on tehty säätämällä monopolin taso ja vaste suunnilleen samaksi kuin dipolilla, metrin päähän elementeistä, 135° kulmaan vaakatasossa ja +45° kulmaan pystysuunnassa.


Alakeskialueen proto

Wtc7ex_mid1_front.jpg
Wtc7ex_mid1_inside.jpg

Prototyyppi on tehty suunnitelman mukaiseen 240 x 240 x 280 mm koteloon, jonka takaosaan on lisätty kaksi levyä, joilla sisätila on muotoiltu pienemmäksi ja taaksepäin kiilamaisesti madaltuvaksi. Kotelon sisätilavuus on noin 6.5 litraa (ilman levyjä 9 litraa). Resistanssiporteissa on yksi 2.0 mm paksusta teräslevystä valmistettu reikälevy, jonka sisäpintaan on liimattu Kiilto 66:lla yksi kerros Finlayson Classic lakanakangasta. Sivuseinien reikälevyissä on 308 kpl ø6 mm reikiä ja ylä/alapinnan portissa 88 kpl ø6 mm reikiä, joten rei'ityksen pinta-ala on 90 % kartion pinta-alasta. Kotelo on täytetty polyesterivanulla. Elementin ja porttien välissä on 6 kerrosta levymäistä polyesterivanua (Univisio).

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus. Tulos on ihan kelvollinen, eikä vanun lisäämiseen tai lakanakankaan vaihtamiseen ole suurta tarvetta. Takavaimennus saattaa tasoittua lisäämällä pari vanukerrosta.

W22EX001_hor_freq.gif
W22EX001_hor_freq.gif

Mittaus 2: Portin vastuksen vaikutus impedanssivasteeseen. 'Ei koteloa' -mittauksessa elementti on irrallaan. 'Kotelo, ei portteja' -mittauksessa elementti on koteloituna, mutta resistanssilevyt sekä elementin ja porttien välissä oleva vanu ovat asentamatta. 'Ei vanua, Finlayson' -mittauksessa resistanssilevyt ovat paikoillaan, elementin takana on vanua, mutta elementin ja resistanssilevyjen välissä ei.

W22EX001_impedance.gif

Yläkeskialueen proto

Wtc7ex_mid2_front.jpg
Wtc7ex_mid2_inside.jpg

Prototyyppi on tehty suunnitelman mukaiseen 150 x 360 x 260 mm koteloon, jonka takaosaan on lisätty viisi levyä, joilla sisätila on muotoiltu pienemmäksi ja elementtien kohdalla taaksepäin kiilamaisesti madaltuvaksi. Kotelon sisätilavuus on noin 3.8 litraa (ilman levyjä 7.2 litraa). Resistanssiporteissa on yksi 2.0 mm paksusta teräslevystä valmistettu reikälevy. Levyjen sisäpintaan on liimattu Kiilto 66:lla yksi kerros lakanakangasta. Reikälevyissä on 88 kpl ø6 mm reikiä, joten rei'ityksen pinta-ala on 99 % kartion pinta-alasta. Kotelon kiilamaiset takaosat ja diskanttielementin sivuille jäävät onkalot on täytetty polyesterivanulla. Suuntakuvio on viritetty elementtien ja resistanssiporttien välissä olevan levymäisen polyesterivanun kerrosten lukumäärällä.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus. Elementin ja porttien välissä ei ole vanua, resistanssiporteissa Finlayson Classic lakanakangasta. Suuntakuvio on hyötykaistalla lähes dipolimainen pienen tilavuuden ja liian pienen porttivastuksen vuoksi.

W12CY001_res1_hor_freq.gif
W12CY001_res1_hor_dir.gif

Mittaus 2: Vaakasuuntaavuus. Elementin ja porttien välissä on 6 kerrosta levyvanua, resistanssiporteissa Finlayson Classic lakanakangasta.

W12CY001_res2_hor_freq.gif
W12CY001_res2_hor_dir.gif

Mittaus 3: Vaakasuuntaavuus. Elementin ja porttien välissä on 6 kerrosta levyvanua, resistanssiporteissa 'meidän koti' tyynyliinakangasta, jonka vastus on suurempi kuin Finlayson Classic lakanakankaan.

W12CY001_res3_hor_freq.gif
W12CY001_res3_hor_dir.gif

Mittaus 4: Vaakasuuntaavuus. Elementin ja porttien välissä on 16 kerrosta levyvanua, resistanssiporteissa 'meidän koti' tyynyliinakangasta. Nyt porttien vastus on riittävä ja suuntakuvioksi tulee hyperkardioidi. Kotelon tilavuus on kuitenkin liian pieni, koska vastusta joudutaan laittamaan kohtuuttoman paljon.

W12CY001_res4_hor_freq.gif
W12CY001_res4_hor_dir.gif
W12CY001_res4_hor_dir_ind.gif

Mittaus 5: Portin vastuksen vaikutus impedanssivasteeseen.

W12CY001_impedance.gif


WTC7ex ilman basso-osaa

Mittaus 1: Pystysuuntaavuus. Mittausetäisyys (100 cm) on matka mikrofonista lähimmän keskiäänielementin kartion lähimpään pisteeseen. Suuntaavuus on mitattu vain alaviistoon, joten lattiaheijastus vääristää tulosta varsinkin matalilla taajuuksilla. Todellisuudessa nupin pystysuuntaavuus 40° kulmaan on vähintään yhtä suuri kuin 30° kulmaan (alle 700 Hz taajuuksilla).

Wtc7ex_top_ver_freq.gif
Wtc7ex_top_ver_dir.gif


WTC7ex basso-osan kanssa

Jakosuotimena on 5 kanavaa Behringer DCX2496 prosessorista. Prosessorin asetukset 21.12.2005 Wtc7akt.xpc.

Mittaus 1: Taajuus- ja vaihevaste. Eri teiden vaiheet saumautuvat toisiinsa melko tarkasti, lukuunottamatta yläkeskiääniä alle 800 Hz. Asiaa voi korjata, tai ainakin kokeilla, jyrkentämällä yläkeskiäänten ylipäästöä.

Wtc7ex_full_freq_resp.gif
Wtc7ex_full_phase_resp.gif

Mittaus 2: Vaakasuuntaavuus. Mittausetäisyys (100 cm) on; 0...90° kulmiin mikrofonista yläkeskiäänielementin kartion lähimpään pisteeseen, 135...180° kulmiin mikrofonista 150 mm leveän kotelon etunurkkaan.

Wtc7ex_full_hor_freq.gif
Wtc7ex_full_hor_dir.gif
Wtc7ex_full_hor_dir_ind.gif

Mittaus 3: Huonevaste. Mittausetäisyys on 250 cm. Huoneen mitat ovat 370 x 550 x 260 cm (L x S x K). Kaiutin on huoneen lyhyellä seinällä. Etäisyys kaiuttimen etuseinästä huoneen etuseinään on 140 cm, ja sivuseinään 90 cm. Mikrofoni on huoneen keskilinjalla ja kaiutin suunnattu mikrofoniin. Vertailun vuoksi on mitattu myös Amphion Xenon. Huom! Amphion suosittelee Xenonin suuntaamista kuuntelijan ohi, jolla on myönteinen vaikutus ylimpään oktaaviin.

Wtc7ex_room_response.gif
Xenon_room_response.gif

Diskantin proto #6

Treb_proto6_front1.JPG
Treb_proto6_front2.JPG
Treb_proto6_back1.JPG
Treb_proto6_back2.JPG

Bohlender & Græbener Neo3-PDR nauhaelementti on asennettu suuntaimen kanssa 20mm paksuun levyyn. Suuntainpellit on leikattu Cardin Uno hyllynkannakkeesta, joka on n. 0.5mm paksua ja säteeltään n. 65mm alumiiniprofiilia. Suuntaimen kita on 38 x 56 mm (L x K), ja kokonaisleveys 120mm. Koska elementti on dipoli, sille on askarreltu kahdesta 22mm MDF-levyn palasta 38 x 56 x 20 mm (L x K x S) takakammio, joka on täytetty vaahtomuovilla. Elementti on kiinnitetty etulevyyn takakammion avulla, suuntainpeltien alle jäävillä ruuveilla.

Mittausetäisyys on 60 cm, MLS length 4 ms, smoothing ei käytössä.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus.

Treb_proto6_hor_freq.gif
Treb_proto6_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus.

Treb_proto6_ver_freq.gif
Treb_proto6_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto6_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Taajuusvasteet ovat varsin aaltoilevia, eikä vaimennus aina lisäänny kulman kasvaessa. Neo3-PDR ei nähtävästi toimi hyvin suuntaimen kanssa, eikä suuntaavuus riitä tähän kaiuttimeen ilman suuntainta. Elementin särö on erittäin pieni, joten valinta olisi selvä jos vasteet olisivat tasaisemmat.


Diskantin proto #7

Treb_proto7_front.JPG

Harwood Acoustics UR2.0 nauhaelementti on upotettu 5mm syvyydelle 17 x 30 cm levyyn. Elementin upotuksen reunat on viistetty 45° kulmaan.  Ylimääräistä upotusta on testattu, koska halkaisijaltaan yli 78mm diskanttielementti on asennettava lopulliseen koteloon osittain W12CY001 elementtien alle. Ylimääräinen upotus aiheutti viisteestä huolimatta reunaheijastuksia hiukan alle 3 kHz taajuudella, joten seuraavan mittauksen ajaksi on elementin päälle teipattu kaksi pahvinpalaa, jotka toimivat ääniaaltojen "siltana" nauhan suuaukon reunalta puisen etulevyn pinnalle.

Mittausetäisyys on 60 cm, MLS length 4 ms, smoothing ei käytössä.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus.

Treb_proto7_hor_freq.gif
Treb_proto7_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus.

Treb_proto7_ver_freq.gif
Treb_proto7_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto7_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Elementin vaaka- ja pystysuuntaavuus riittävät tähän kaiuttimeen ilman suuntainta. Lopullinen hyväksyntä edellyttää kuitenkin siedettävää tulosta särömittauksesta.


Diskanttielementtien särövertailu

Harmooninen kokonaissärö on mitattu SpectraLAB 4.32 ohjelmalla. Mittaus on tehty pistetaajuuksilla 1/6 oktaavin välein. Naapurisovun säilyttämiseksi on jännite vain 1 V, joten mittaus ei paljasta huonoa särökäytöstä kovilla kuunteluvoimakkuuksilla. Mittauslaitteiden kohinan ja ympäristön hälyäänien vuoksi ei pieniä säröarvoja saa luotettavasti mitattua. Tästä ei ole mitään haittaa, koska tarkoitus on paljastaa vain suuret säröarvot.

Treble_THD_compare.gif

Muutamia "huippusuorituksia":

Harwood Acoustics UR2.0, 7071 Hz
 HarwoodUR2_THD_7071Hz.gif

Harwood Acoustics UR2.0, 10 kHz
  HarwoodUR2_THD_10kHz.gif

Visaton MHT12, 2500 Hz. Tämä on päivän pohjanoteeraus; samassa kuvassa näkyy seitsemän harmoonista!
  VisatonMHT12_THD_2500Hz.gif

Seas 25TAC/GW, 10 kHz
  Seas25TACGW_THD_10kHz.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Mittaukset vahvistivat mm. ZaphAudion mittaustuloksia; nauhaelementtejä on moneen lähtöön. B&G Neo3-PDR tekee odotetusti huipputuloksen koko kaistalla. Harwood Acoustics UR2.0 säröttää yli 7 kHz taajuuksilla, eli ns. kaatuu kalkkiviivoille. Subjektiivisesti hyväksi arvioitu Visaton MHT12 toimii vastaavasti hyvin vain yli 7 kHz, ja alempana tulos on selkeästi ryhmän huonoin. Vertailuelementtinä käytetty Seas 25TAC/GW kalotti säröttää vähemmän kuin kolme kertaa kalliimmat nauhat.


Diskantin proto #8

Treb_proto8_front.JPG

Bohlender & Græbener Neo3-PDR nauhaelementti on asennettu suuntaimen kanssa 20mm paksuun levyyn. Suuntainpellit on leikattu 0.5mm alumiinista, ja taivutettu kidan leveyden (ei pinta-alan) mukaan ao. kaavalla laskettuun hyperboliseen muotoon.

Wx = Wt * cosh(x/x0), missä
- Wx = suuaukon leveys matkan x päässä kidasta (mm)
- Wt = kidan leveys 37mm
- x = matka kidasta eteenpäin (mm)
- x0 = 10.84 (hihavakio, jolla saadaan kokonaisleveydeksi 120mm).

Mittausetäisyys on 65 cm, MLS length 4 ms, smoothing ei käytössä.

Mittaus 1: Vaakasuuntaavuus.

Treb_proto8_hor_freq.gif
Treb_proto8_hor_dir.gif

Mittaus 2: Pystysuuntaavuus.

Treb_proto8_ver_freq.gif
Treb_proto8_ver_dir.gif

Vaaka- ja pystysuuntaavuusmittauksista laskettu suuntaavuusindeksi.

Treb_proto8_dir_ind.gif

Havaintoja ja päätelmiä

Vaakasuuntaavuus on hyperbolisella suuntaimella selvästi tasaisempi ja loogisempi kuin 90º kulmaan avautuvalla tasasäteisellä. Syy on todennäköisesti tasomainen säteilevä pinta, joka vaatii nollakulmaan avautuvan kidan. Ylä- ja alareunaan veistetyillä viisteillä ei ole merkittävää vaikutusta. Asia on tutkittu jo ennen tätä protoa.


WTC7ex valmistus

Vko 13/2006

Wtc7ex_full_3205.JPG Wtc7ex_top_3202.JPG
Wtc7ex_top_3199.JPG Wtc7ex_twr_3204.JPG
Wtc7ex_top_3198.JPG Wtc7ex_mid2_0015.JPG
Wtc7ex_mid1_0017.JPG

Vko 12/2006

Wtc7ex_top_3176.JPG Wtc7ex_full_3175.JPG
Wtc7ex_sub_3172.JPG

Vko 11/2006

Wtc7ex_sub_3166.JPG Wtc7ex_mid1_3167.JPG
Wtc7ex_mid2_3157.JPG Wtc7ex_mid1_3161.JPG
Wtc7ex_mid2_3162.JPG Wtc7ex_mid2_3163.JPG
Wtc7ex_sub_3168.JPG Wtc7ex_sub_3169.JPG
Wtc7ex_sub_3171.JPG

Vko 10/2006

Wtc7ex_sub_3145.JPG Wtc7ex_sub_3144.JPG
Wtc7ex_sub_3146.JPG Wtc7ex_sub_3147.JPG
Wtc7ex_sub_3152.JPG Wtc7ex_sub_3153.JPG
Wtc7ex_full_3154.JPG Kokonaiskorkeus on "vain" 143cm.

Vko 09/2006

Wtc7ex_top_3143.JPG

Vko 08/2006

Wtc7ex_mid2_3102.JPG Wtc7ex_mid2_3121.JPG
Wtc7ex_top_3122.JPG Wtc7ex_mid1_3119.JPG

Vko 07/2006

Wtc7ex_mid2_3099.JPG Wtc7ex_mid2_3100.JPG
Wtc7ex_mid2_3101.JPG

Vko 02/2006

Wtc7ex_mid1_3085.JPG Wtc7ex_mid1_3086.JPG
Wtc7ex_mid1_3088.JPG Wtc7ex_mid2_3083.JPG
Wtc7ex_mid2_3084.JPG  

WTC7 välitilinpäätös

Wtc7ex_full_0078.JPG

Historian painolastia?

Kaiutinharrastukseni alkoi hifin mustina vuosina 80-luvun alussa, jolloin kaiuttimien tärkein ominaisuus oli suora taajuusvaste, toiseksi tärkein oli voimakas pystysuuntaavuus eikä kolmatta vaatimusta enää ollut. Kiitämme pystysuuntaavuudesta herroja Salmi ja Weckström. Tuon ajan herkkuja olivat Hifi 120/12 ja Hifi C-1, ja kaikki muu oli täyttä kuraa (vaikutelma Hifi-lehdestä). Ja olihan se valtava elämys, kun ensimmäistä kertaa kuuli maalaistalon tuvassa voimakkaasti pystysuuntaavaa kaiutinta. Muka hyvät Hifi 85-B ja kaikki samankaltaiset kaupalliset toteutukset olivat ensimmäisen Hifi 90/5 session jälkeen tuomittuja. Aivan kuin laulaja olisi sylkäissyt puurot suustaan ja tullut verhon etupuolelle. Eikä tuo kuulomuistikuva ole haihtunut vieläkään.

80-luvun puolivälin paikkeilla, reilun kymmenen rakennussarjan jälkeen, täytyi veivata ensimmäinen itse suunniteltu kaiutin. Se oli kuin kavennettu Hifi 120/12; 4-tie ja tupla-d'Appolito. Kaiutin käväisi heti alkuun TKK:lla, kiitos silloisen Audiofiilin hienon palvelun. Myyjän naama kirkastui kun sai kippurat eteensä. Ajatteli varmaan etukäteen, ettei maalaistollo saa navetan nurkalla edes vaiheita samaksi. Kaiuttimen virittely ei kuitenkaan päättynyt ennenkuin hermot paloivat koko harrastukseen ja kaikki meni myyntiin ennen 90-luvun puoliväliä. WTC7 on tuon kaiuttimen kehittyneempi versio.

Tavoitteet ja suunnitelma

Provokatiiviset tavoitteet on kirjoiteltu suunnitelma-kappaleeseen. Täytyy vielä erikseen painottaa, ettei tarkoitus ole suunnitella enemmistön mielestä ja kaikilla levyillä hyvältä kuulostavia kaiuttimia, vaan niin tarkat toistimet kuin valitun toimintaperiaatteen mukaan on mahdollista. Kaiuttimet eivät tule enemmistölle eikä niillä kuunnella kuraäänityksiä. Toimintaperiaate on valittu siten että omat vaatimukset ovat täytettävissä. Kaiuttimen ei tarvitse kuulostaa hyvältä lattialla makaavan tai katon rajassa esim. verhoja ripustavan korviin. Kaiutin ei saa tuottaa koteloidulle kaiuttimille tyypillistä voimakasta paineiskua matalilla taajuuksilla. Paineiskun on kuitenkin tunnuttava, joten puolituinen dipoli ei tullut kysymykseen.

Varsinainen suunnittelu on tehty työmatkalla, kevään ja kesän 2005 aikana. Ensimmäiset piirustukset syntyivät huhtikuussa, ja lopulliset kuvat kesäkuussa. Lopullinen kaiutin on dipoliosan pientä mitoituseroa lukuunottamatta viimeisen suunnitelman mukainen.

Protoilu

Protovaiheessa on yritetty selvittää lähinnä vaihtoehtoja diskantin sivusuuntaavuuden toteuttamiseen, resistanssikotelon mitoitusta sekä kardioidin basso-osan mitoitusta ja käytännön toimintaa. Diskantin protoilu meni suurimmalta osalta hukkaan, koska MHT12 nauhaelementin alustava valinta perustui vain subjektiiviseen tietoon. Diskanttielementin valinnassa ja suuntaimen rakenteessa piti loppujen lopuksi tyytyä kompromissiin. Resistanssikotelon mitoituksesta selvisi vain sen verran, että toimivan toteutuksen saa aikaiseksi. Guruksi ei kuitenkaan ole rahkeita.

Mittauksia ja valokuvia prototyypeistä paperikartioisilla keskareilla ja magnesiumkartioisilla keskareilla.

Valmistus

Kotelot on tehty liimakoivusta. Dipolin etulevy on 30mm, pikkukeskarien ja diskantin kotelo 20mm ja loput 25mm levyä. Harrastelijapuuseppä valmisti liimalevyt, sahasi levyt mittoihin, liimasi kotelot kasaan, hioi ja jyrsi nurkkien viisteet. Koteloiden kulmissa on 45° liitokset, joissa on vain liimaa. Reikien sahaus, jyrsinnät, poraukset, pintakäsittely ja kokoonpano on omaa valmistusta. Kotelot kutistuivat lisää valmistuksen edetessä, joten resistanssiporttien ja pikkukeskarien upotuksia piti suurentaa paikoin parikin kertaa. Valmistus oli siis liian hidasta ja/tai puu liian kosteaa. Verstaana oli kerrostalon askarteluhuone, jossa riitti iäkkäämpää yleisöä välillä tungokseen asti. Pihalla papat sitten hehkuttelivat toisilleen: "Tässä on meidän uusi naapuri, joka suunnittelee ja tekee itse HUIPPUkaiuttimia!".

Pintakäsittelynä on yksi kerros sävyttävää OsmoColoria (mänty) ja kerros kirkasta (3101). Kotelot on vahattu myös sisältä puun elämisen minimoimiseksi. Sävyttävästä vahasta jäi aika huono maku, koska pinnan hionnan pitää olla todella tasainen ja puun tasalaatuista. Muuten väripigmentti kerääntyy karheampiin kohtiin ja pinnasta tulee aivan liian elävän näköinen - suorastaan laikukas.Valmistuksen aikana otettuja valokuvia.

Oma osuus työstä valmistui 8 viikon aikana, joista yksi oli lomaviikko. Tunteja en laskenut. Kunnon verstas, isot puristimet ja hiomakone olivat suurimmat puutteet ajan puutteen jälkeen. Arki-iltoina oli vain 2.5 tuntia tehokasta peliaikaa, josta papat ja suksien voitelijat käyttivät osansa.

Käyttöönotto

Alkuvaiheessa kaiutin on täysaktiivinen. Monimutkaisuudesta johtuen kaiutinpari tarvitsee 10 kanavaa aktiivisia jakosuotimia ja päätteitä. Aktiivisuotimina on kaksi Behringer DCX2496, joista toinen syöttää nuppia ja toinen basso-osaa. Nupin päätteenä on Rotel RMB-1066 ja basso-osan Yamaha XM6150. Kaapelien valmistelu ja kytkeminen kesti tolkuttoman monta tuntia, joten setin roudaaminen esim. DIY-tilaisuuksiin vaatisi vähintään banaanit haarukoiden tilalle.

Wtc7ex_cable_0031.JPG

Asennuksen jälkeen oli pakko päästä heti kuuntelemaan, joten ensimmäiset suodinasetukset piti vetäistä hatusta. Viiden sekunnin kuuntelun jälkeen seurasi järkytys kun ääni oli aivan vehkeestä. Syylliseksi paljastui huono kosketus yhdessä Rotelin liukukytkimessä, joten pikkukeskarit olivat mykkinä.

Sitten vaan mikki esiin ja tuunaamaan jakosuotimien parametrejä. Mittaushomma on kerrostalon olohuoneessa vähän sitä sun tätä, joten tarvitaan joko paljon tai erittäin paljon mittauksia. Muutaman illan hieromisen ja hiplaamisen jälkeen syntyi 0-version suoto, jolla irtosi suhteellisen tasainen huonevaste. Alla oleva mittaus on versiosta 0.1, jossa dipoli on 1dB kovemmalla.

Version 0.1 taajuusvasteet betonibunkkerissa, 200cm etäisyydeltä (vasen):
WTC7_FR_Room_200cm_ver01_L.gif

0-version jakotaajuudet olivat 170Hz, 700Hz ja 2.4kHz. Basso-osan alipäästö on 18dB/okt ja kaikki muut 12dB/okt Butterworth. Metallikartioiden, resistanssikoteloinnin ja diskanttielementin omituisuuksien vuoksi on ekvalisointia käytetty paljon. Basso-osan vasteet on muotoiltu lähimittausten (1 cm) ja tasot asetettu huonevasteen perusteella. Monopolin taso (eli suuntakuvio) on säädetty siten että basso-osan äänenpaine on minimoitu noin 1m etäisyydelle taaksepäin, noin 40° yläviistoon. Täydellistä nollakohtaa ei noin epäsymmetrinen rakenne mahdollista, eikä ole tarpeenkaan, koska mielestäni hyperkardioidi suuntakuvio (takavaimennus 10..15 dB) toimii bassolla paremmin ja yleiskäyttöisemmin kuin puhdas kardioidi.

Hienosäätö

Basson tasoa on nostettu 3..4dB, koska kaiutin kuulostaa turhan ohuelta ja viileältä, jos bassoalue on huonevasteessa keskimäärin samalla tasolla kuin keskialue ja diskantti. Lievän psykoakustisen korjauksen lisäksi on monopolista poistettu alabasson korostus (30Hz +3dB), jottei alimmat äänet peittäisi ja pehmentäisi bassoa. Alin jakotaajuus on nyt 160Hz, jolla ei ole käytännön eroa alkuperäiseen.

Mittaukset

Versio 0.7 (21.05.2006) taajuusvaste betonibunkkerissa, 150cm etäisyydeltä (oikea):
MLS-ikkuna 4ms, ei pyöristystä
WTC7_FR_Room_150cm_004ms_none_ver07_R.gif
MLS-ikkuna 10ms, pyöristys 1/12 okt.
WTC7_FR_Room_150cm_010ms_1-12okt_ver07_R.gif
MLS-ikkuna 30ms, pyöristys 1/6 okt.
WTC7_FR_Room_150cm_030ms_1-6okt_ver07_R.gif
MLS-ikkuna 150ms, pyöristys 1/3 okt.
WTC7_FR_Room_150cm_150ms_1-3okt_ver07_R.gif

Versio 0.5 (08.05.2006) vaakasuuntaavuus, 120cm etäisyydeltä:
WTC7_hor_freq_ver05.gif

WTC7_hor_dir_ver05.gif

WTC7_dir_ind_ver05.gif

Versio 0.5 (08.05.2006) taajuusvaste kaistoittain, 150cm etäisyydeltä:
WTC7_FR_Driver-Split_ver05_R.gif

Versio 0.5 (08.05.2006) vaihevaste kaistoittain, 150cm etäisyydeltä, lähimittaukset 1cm:
WTC7_PR_Driver-Split_ver05_R.gif
Huom! Basso-osan vaihe lähestyy alakeskialuetta, kun mittausetäisyys kasvaa tai basso-osa säädetään dipolimaisemmaksi.

Versio 0.8 (11.03.2007) huonevaste ok-talossa, etäisyys 270cm, aikaikkuna suodatettu PIR + 300ms, basso-osa kardioidi:
WTC7ex_FR_270cm_ver08.gif

Versio 0.8 (11.03.2007) huonevaste ok-talossa, etäisyys 250cm, aikaikkuna suodatettu PIR + 300ms, basso-osa dipoli:
WTC7ex_FR_250cm_ver08D.gif

Harmooninen särö, 90 dB/1m, mittausetäisyys 50cm:
WTC7ex_HD_96dB@50cm_R.gif

WTC7ex_HD_96dB@50cm_L.gif

Harmooninen särö, 96 dB/1m, mittausetäisyys 50cm:
WTC7ex_HD_102dB@50cm_R.gif

WTC7ex_HD_102dB@50cm_L.gif

Vesiputous, mittausetäisyys 50cm, ikkuna 5ms:
WTC7ex_CSD_50cm.gif

The End

Home