Loudspeaker PLM (3 way floorstading) (ENG)

The challenge was to build a 3-way floorstanding loudspeaker, not too big and with an excellent WAF, well sounding, with an adequate frequency drop, for a 360 ° music / home theater listening, a discrete sensitivity and easy driving for a use also with minimal amplifications and above all at a price accessible to all …. have I succeeded? The answer to you after a short reading!

For the realization i chose drivers from me already tested several times with an excellent quality / price ratio:

Tweeter: Sb Acoustics SB26STC-C000-4   

Midwoofer: Faital Pro 5FE120

Woofer: Faital Pro 6FE100

Starting from these drivers I made a floorstanding loudspeaker externally measuring 100x22x28cm (HxLxP) made with a 19mm mdf , with internal reinforcements and internally structured in 2 separate volumes, one with a 2.7-liter capacity closed box for the midwoofer and another about 37 liters for the woofer with the rectangular section reflex port made directly from the cabinet and placed at the front for an easy insertion of the speaker in the environment and placed at the bottom of the floor just above the woofer in order to use both the reinforcement provided from the floor for the low frequencies.

As far as the tune frequency for the woofer, it is about 34Hz, lower than the classic in order to obtain a less steep frequency drop and more similar to a pneumatic suspension load and also to limit the excursion of the woofer at lower frequencies where it will emit only the port as illustrated below where in celestial the porting used and in violet the classic one:

This is the final shape of the box:

CONSTRUCTION PLANS

• all the panels are in mdf 19mm except the internal ones which are in 15mm mdf.

• in the closed volume A of the midwoofer insert, filling it, glass wool.

• fill the subvolume B 40 sound absorbent with 40mm polyester fiber

• in the subvolume C insert on all the side walls, rear and front sound-absorbing ashlar-type.

• place in the subvolume D ashlar type absorbing only on the inner septum of the reflex port and on the rear wall behind the woofer, arriving halfway through the driver to avoid obstructing the air in the port.
  

• place the crossover filter on a side wall of subvolume D where the connection terminals will be inserted immediately below the soundproofing in the rear wall.

• it is recommended to lock the cables inside the reinforcement partitions of the piece of furniture with clamps. .

• drilling a hole on the back wall of the volume A for the passage of the connecting cables coming from the crossover filter of the tweeter and the midwoofer, being sure to seal it well around the cables with silicone sealant to prevent the passage of air from the volume A to the subvolume B.

• place all the drivers with the flanges flush with the front wall (baffle), as an option you can avoid doing it only for the woofer.

Response 2,83V/1mt each drivers

Response of the individual drivers without filters, the response of the woofer (light blue) and the midwoofer (red) is the result of the merge between the farfield measurement and the nearfield measurement (for the woofer is also included near the reflex port which is very close the woofer also inserts a hole around 520Hz that does not worry us because the woofer will be cut lower.

Response 2,83V/1mt

Impedance curve

Crossover filter – schema and components

Crossover filter – electrical response to the speaker terminals

Midwoofer decay 2,83V (nearfield 2mm)

Woofer and reflex decay 2,83V (nearfield 2mm)

Loudspeaker THD (35cm)

Response in the environment from the listening point (2,5mt)

Technical features

• Type: floor-standing slim tower speaker
• Way: 3 way
• Load type
  • Midwoofer closed box
  • Woofer bass reflex

• Tweeter 2.54cm(1″) soft silk dome
• Midwoofer 13cm (5”) cone rubber suspension
• Woofer 16cm (6”) cone rubber suspension
• Crossing frequencies 380 Hz / 2800 Hz
• Sensibility 91,5db @ 2,83V/1mt
• Nominal impedance 8 ohm
• Minimum power 15 watts RMS per canale.
• Frequency response 50Hz – 18 Khz (-/+ 3db)
• Recommended listening distance >= 2mt
• External dimension 100x22x28 (AxLxP)
• Box 19mm mdf panels,  internal treatment with sound-absorbing.

 

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Loudspeaker PG-C (centre channel HT) (ENG)

The main idea of ​​this project is that of a central home theater loudspeaker capable of reproducing at best the whole audio band with a classic horizontal development but without using the double midwoofer configuration in order to avoid the well-known problems of non-coherent lobes at the intersection and of destructive interference on the medium frequencies and therefore on the band of frequencies where the center channel has to give its best.
This is a 3-way bass reflex loudspeaker, not too big and therefore easily to insert into the room, with a sound that i would define as balanced and therefore without particular emphasis, with an adequate deep frequency reproduction for its use.
For the realization i chose drivers with an excellent quality / price ratio:

                  Tweeter: Sb Acoustics SB26STCN-C000-4   

Midwoofer: Faital Pro 5FE120

Woofer: Faital Pro 6FE100

Starting from these drivers i realized a box with dimensions 24x50x31,9cm (HxLxP) made with a 19mm mdf structure and internally structured in 2 separate volumes, a 2.3-liter closed for the midwoofer and another of 21 liters approximately  for the woofer with the reflex duct of rectangular section obtained directly from the cabinet and placed laterally for a possible recessed positioning in a TV cabinet (the duct can also be made with round tube the important thing is to respect the internal diameter of 8 / 8.2 cm about for a length of 28/29 cm but it would leave only 1 cm of space from the back wall, a situation that could create some problems of turbulence).

As far as the tune frequency for the woofer, it is about 46Hz, lower than the classic tune in order to obtain a less steep frequency drop more similar to a closed box load and also to limit the excursion of the woofer at lower frequencies where it will emit only the reflex as shown below where in purple we see the used tune and in red the classic one:

This is the final shape of the box:

CONSTRUCTION PLANS

• all panels are in mdf 19mm except the internal ones which are in 15mm mdf.

• insert the glass wool into the volume of the midwoofer.

• in the volume of the woofer insert on the walls “A, B, C” soundproofing material polyester fiber type thickness 30mm, with the foresight, on the wall B, not to obstruct the air passage in the reflex port, i would recommend cover the wall B for a length of not more than 35cm.

• place the crossover filter on the base behind the woofer  about 10/15 from the magnet of the same and place the connection terminals on the back wall where you prefer.

• drill a hole on the small left wall of the midwoofer volume or on the wall D for the passage of the connecting cables coming from the crossover filter of the tweeter and the midwoofer having the certainty of sealing it well around the cables with silicone sealant not to allow the passage of air from one volume to another.

Response 2,83V/1mt each drivers

Response of the single drivers without filters, the woofer’s response (green) is the result of the merge between the farfield measurement and the nearfield measurement (also including the near reflex port), in purple the midwoofer response and in red the tweeter one .

Response 2,83V/1mt reflex, woofer and sum

Nearfield response of the woofer (cyan) , reflex port (violet) and sum (red).

Response 2,83V/1mt

Impedance curve

Crossover filter – schema and components

Crossover filter – electrical response to the speaker terminals

Speaker Decay 2,83V (60cm gated)

Woofer and reflex port decay 2,83V (nearfield 2mm)

THD loudspeaker (35cm)

Technical features

• Type: Home theatre horinzontal center channel loudspeaker
• Numero vie: 3 way
• Load type:
  • Midwoofer losed box
  • Woofer bass reflex

• Tweeter 2.54cm(1″) soft silk dome
• Midwoofer 13cm (5”) cone rubber suspension
• Woofer 16cm (6”) cone rubber suspension
• Crossing frequencies 330 Hz / 3500 Hz
• Sensibility 90,5db @ 2,83V/1mt
• Nominal impedance 8 ohm
• Pin. power 15 watts RMS per canale.
• Frequency response 55Hz – 18 Khz (-/+ 3db)
• Recommended listening distance >= 2mt
• External dimension 24x50x31,9 (AxLxP)
• Box 19mm mdf panels, internal treatment with sound-absorbing.

 

 

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Diffusore PLM (3 vie da pavimento)

La sfida era quella di costruire un diffusore 3 vie da pavimento, non troppo grande e un ottimo WAF, ben suonante, con una adeguata discesa in frequenza, per un ascolto a 360° musica/home theatre, una discreta sensibilità e un facile pilotaggio per un uso anche con amplificazioni minime e soprattutto ad un prezzo accessibile a tutti….ci sono riuscito? A voi la risposta dopo una breve lettura!

Per la realizzazione ho scelto dei driver da me già varie volte collaudati con un ottimo rapporto qualità/prezzo:

Tweeter: Sb Acoustics SB26STC-C000-4   

Midwoofer: Faital Pro 5FE120

Woofer: Faital Pro 6FE100

Partendo da questi drivers ho realizzato un diffusore da pavimento dalle dimensioni 100x22x28cm (HxLxP) realizzato con una struttura in mdf da 19mm, con rinforzi interni e strutturato internamente in 2 volumi separati uno da 2,7 litri circa chiuso per il midwoofer ed un’altro da 37 litri circa per il woofer con il condotto reflex di sezione rettangolare ricavato direttamente dal mobile e posto frontalmente per un facile inserimento del diffusore in ambiente e collocato in basso a ridosso del pavimento poco sopra al woofer al fine di utilizzare per entrambi il rinforzo fornito dal pavimento per le basse frequenze.

Per quanto riguarda la frequenza di accordo per il woofer è di 34Hz circa, più bassa dell’accordo classico al fine di ottenere una discesa in frequenza meno ripida e più simile ad un carico in sospensione pneumatica ed anche allo scopo di limitare l’escursione del woofer alle frequenze più basse dove emetterà solo il condotto come illustrato di seguito dove in celeste l’accordo usato ed in violetto quello classico:

Questa la forma finale del mobile:

PIANI DI COSTRUZIONE

• tutti i pannelli sono in mdf 19mm tranne quelli interni che sono in mdf da 15mm.

• nel volume chiuso A del midwoofer inserire, riempendolo, lana di vetro.

• riempire il subvolume B di fonoassorbente in fibra di poliestere da 40mm

• nel subvolume C inserire sul tutte le pareti laterali , posteriore e anteriore fonoassorbente di tipo bugnato.

• Posizionare nel subvolume D fonoassorbente di tipo bugnato solo sul setto interno del condotto reflex e sulla parete posteriore dietro al woofer arrivando però a metà driver per non ostruire l’aria nel condotto di accordo.

• posizionare il filtro crossover su una parete laterale del subvolume D dove andranno inseriti anche i morsetti di collegamento subito al di sotto del fonoassorbente nelle parete posteriore.

• si raccomanda di bloccare con delle fascette i cavi internamente ai setti di rinforzo del mobile .

• praticare un foro sulla parete posteriore del volume A per il passaggio dei cavi di collegamento proveniente dal filtro crossover del tweeter e del midwoofer avendo la certezza di sigillarlo bene intorno ai cavi con della colla siliconica sigillante per non permettere il passaggio dell’aria dal volume A al subvolume B.

• posizionare tutti gli altoparlanti con le flange a filo della parete anteriore (baffle), opzionalmente si può evitare di farlo solo per il woofer.

Risposta 2,83V/1mt singoli drivers

Risposta dei singoli drivers senza filtri, la risposta del woofer (celeste) e del midwoofer (rossa) è il risultato della merge fra la misura in farfield e la misura nearfield (per il woofer è compresa anche la near della porta reflex che trovandosi molto vicino al woofer inserisce anche un buco intorno ai 520Hz che non ci preoccupa perché il woofer verrà tagliato più in basso.

Risposta 2,83V/1mt

Impedenza (modulo e argomento)

Filtro crossover – schema e componenti

Filtro crossover – risposta elettrica ai morsetti del diffusore

Decadimento midwoofer 2,83V (nearfield 2mm)

Decadimento woofer e reflex 2,83V (nearfield 2mm)

THD diffusore (35cm)

Risposta in ambiente dal punto di ascolto (2,5mt)

Caratteristiche tecniche

• Tipologia: diffusore acustico da pavimento a sviluppo verticale
• Numero vie: 3 vie
• Tipo caricamento
  • Midwoofer sospensione pneumatica
  • Woofer bass reflex

• Tweeter cupola di seta morbida con diametro 2,54cm (1”).
• Midwoofer cono da 13cm (5”) con sospensione in gomma
• Woofer cono da 16cm (6”) con sospensione in gomma
• Frequenze di incrocio 380 Hz / 2800 Hz
• Sensibilità 91,5db @ 2,83V/1mt
• Impedenza nominale 8 ohm
• Potenza minima 15 watts RMS per canale.
• Risposta in frequenza 50Hz – 18 Khz (-/+ 3db)
• Distanza di ascolto consigliata >= 2mt
• Dimensioni esterne 100x22x28 (AxLxP)
• Mobile pannelli di mdf da 19mm , trattamento interno con fonoassorbente.

 

GALLERIA FOTOGRAFICA QUI

Diffusore PG-C (centrale HT) (ITA)

L’idea principale di questo progetto è quella di un diffusore centrale per home theatre capace di riprodurre al meglio tutta la banda audio con un classico sviluppo orizzontale ma senza utilizzare la configurazione con doppio midwoofer al fine di scongiurare i ben conosciuti problemi di lobi non coerenti all’incrocio e di interferenze distruttive sulle frequenze medie e quindi sulla banda di frequenze dove il centrale deve dare il suo meglio.
Si tratta di un diffusore 3 vie in bass reflex, non troppo grande e quindi facilmente inseribile in ambiente, con un suono che definirei equilibrato e quindi senza particolari enfasi, con una adeguata discesa in frequenza per il suo utilizzo.
Per la realizzazione ho scelto dei driver con un ottimo rapporto qualità/prezzo:

                  Tweeter: Sb Acoustics SB26STCN-C000-4   

Midwoofer: Faital Pro 5FE120

Woofer: Faital Pro 6FE100

Partendo da questi drivers ho realizzato un diffusore dalle dimensioni 24x50x31,9cm (HxLxP) realizzato con una struttura in mdf da 19mm e strutturato internamente in 2 volumi separati uno da 2,3 litri lordi circa chiuso per il midwoofer ed un’altro da 21 litri lordi circa per il woofer con il condotto reflex di sezione rettangolare ricavato direttamente dal mobile e posto lateralmente per un eventuale posizionamento ad incasso in un mobile porta tv (il condotto può anche essere realizzato con tubo tondo l’importante è rispettare il diametro interno di 8/8,2 cm circa per una lunghezza di 28/29 cm che però lascerebbe solo 1 cm di spazio dalla parete di fondo, situazione che potrebbe creare qualche problema di turbolenze).

Per quanto riguarda la frequenza di accordo per il woofer è di 46Hz circa, più bassa dell’accordo classico al fine di ottenere una discesa in frequenza meno ripida e più simile ad un carico in sospensione pneumatica ed anche allo scopo di limitare l’escursione del woofer alle frequenze più basse dove emetterà solo il condotto come illustrato di seguito dove in viola vediamo l’accordo usato ed in rosso quello classico:

Questa la forma finale del mobile:

PIANI DI COSTRUZIONE

• tutti i pannelli sono in mdf 19mm tranne quelli interni che sono in mdf da 15mm.

• nel volume del midwoofer inserire, riempendolo, lana di vetro.

• nel volume del woofer inserire sulle pareti “A,B,C” del materiale fonoassorbente di tipo fibra di poliestere spessore 30mm, con l’accortezza ,sulla parete B, di non ostruire il passaggio dell’aria nel condotto di accordo, io consiglierei di coprire la parete B per una lunghezza di non oltre 35cm.

• posizionare il filtro crossover sulla base dietro al woofer diciamo a circa 10/15 dal magnete dello stesso e posizionare i morsetti di collegamento sulla parete posteriore dove si preferisce.

• praticare un foro sulla piccola parete di sinistra del volume del midwoofer o sulla parete D per il passaggio dei cavi di collegamento proveniente dal filtro crossover del tweeter e del midwoofer avendo la certezza di sigillarlo bene intorno ai cavi con della colla siliconica sigillante per non permettere il passaggio dell’aria da un volume all’altro.

Risposta 2,83V/1mt singoli drivers

Risposta dei singoli drivers senza filtri, la risposta del woofer (verde) è il risultato della merge fra la misura in farfield e la misura nearfield (compresa anche la near della porta reflex), in viola la risposta del midwoofer ed in rosso quella del tweeter.

Risposta 2,83V/1mt reflex, woofer e somma

Risposta nearfield del woofer (celeste) , della porta reflex (viola) e la somma delle due (rosso).

Risposta 2,83V/1mt

Impedenza (modulo e argomento)

Filtro crossover – schema e componenti

Filtro crossover – risposta elettrica ai morsetti del diffusore

Decadimento 2,83V (60cm gated)

Decadimento woofer e reflex 2,83V (nearfield 2mm)

THD diffusore (35cm)

Caratteristiche tecniche

• Tipologia: diffusore per canale centrale HomeTheatre a sviluppo orizzontale
• Numero vie: 3 vie
• Tipo caricamento
  • Midwoofer sospensione pneumatica
  • Woofer bass reflex

• Tweeter cupola di seta morbida con diametro 2,54cm (1”).
• Midwoofer cono da 13cm (5”) con sospensione in gomma
• Woofer cono da 16cm (6”) con sospensione in gomma
• Frequenze di incrocio 330 Hz / 3500 Hz
• Sensibilità 90,5db @ 2,83V/1mt
• Impedenza nominale 8 ohm
• Potenza minima 15 watts RMS per canale.
• Risposta in frequenza 55Hz – 18 Khz (-/+ 3db)
• Distanza di ascolto consigliata >= 2mt
• Dimensioni esterne 24x50x31,9 (AxLxP)
• Mobile pannelli di mdf da 19mm , trattamento interno con fonoassorbente.

 

 

GALLERIA FOTOGRAFICA QUI

Subwoofer (SP18) Premesse del progetto…

Gli obiettivi del progetto per questa realizzazione erano quelli di sviluppare un subwoofer che riuscisse a riprodurre fedelmente e con prestazioni dinamiche eccellenti il range di frequenze da 20 a 150 Hz per un utilizzo universale sia in ambito musicale che home theatre, rimanendo su dimensioni totali da facile inserimento in ambiente domestico….a prova di Waf!

Visti gli obiettivi prefissati di fedeltà e dinamica nell’emissione non potevo non usare un carico in sospensione pneumatica il quale mi assicura pulizia nella riproduzione delle frequenze più basse con un ritardo di gruppo minimo a tutto vantaggio di una riproduzione “secca” del messaggio musicale, purtroppo questo tipo di carico ha anche degli svantaggi come quello di non regalarci sensibilità eccelse e difficoltà nel raggiungere F3 bassissime (prossime ai 20 hz) anche se a quest’ultimo problema rimedieremo con un piccolo-grande stratagemma.

I parametri di ricerca del driver adatto allo scopo sono stati i seguenti:

• Fs il più bassa possibile
• Sensibilità non inferiore agli 88db 2,83V/1mt
• Potenza non inferiore ai 750W, per darci la possibilità di raggiungere alti livelli SPL
• Escursione del cono (xmax) il più alta possibile e comunque superiore ai 15mm per  supportare la potenza voluta
• EBP (Efficiency Bandwidth Product)  compreso fra 0 e 50/75 , il parametro EBP si ottiene dalla seguente formula Fs/Qes ed è un numero che ci aiuta a capire il carico con il quale il driver può dare il meglio di se, valori compresi fra 0 e 50 rendono il driver adatto alla sospensione pneumatica mentre valori maggiori di 100 lo rendono più adatto al caricamento in reflex infine valori intermedi vanno valutati di volta in volta.
• possibilità di raggiungere Qtc prossimi a 0,7 in un litraggio che renda possibile la costruzione di un mobile non troppo grande

Dopo varie ricerche e valutazione THE WINNER IS:

DAYTON UM18-22  ULTIMAX

18″ Subwoofer doppia bobina 2+2 Ohm 

1000W Rms

Questo driver presente tutte le caratteristiche ricercate una Fs a 19.5Hz, una sensibilità (bobine in serie 4ohm nominali) di 88.6 dB @ 2.83V/1m  ed una accoppiata straordinaria data da una xmax di 22mm ed una potenza gestibile di 1000W Rms (2000W di picco) che ci garantisce una SPL  massima più che adeguata ed infine un valore EBP = 31 perfetto per un carico in sospensione pneumatica.

 Passando al mobile, avrà una forma semplice a parallelepipedo di circa 80 litri con misure 54x50x48cm (LxHxP) e avrà dei rinforzi interni 30x30mm a croce posizionati appena dietro al magnete del subwoofer.

Per quanto riguarda eventuali problematiche risonanze interne siamo al riparo grazie alle misure interne ridotte che alzano quest’ultime a frequenze superiori ai 350Hz (la misura interna più lunga è di 48cm) quindi fuori dal range di utilizzo.

Questa la forma finale del mobile: