// leeg test1 bestand echo "teller1"; Audio in de huiskamer, Zelfbouw PC luidsprekerset
IkMijn pagina voor
prettig werken op de PC
www.pcpret.nl
Homepage Stuur bericht Gastenboek Website Blog Eindhoven
PC luidsprekerset L+R+subwoofer, 26-5-2009

Zelfbouw PC luidsprekerset

Inleiding:
Dit artikel is een vervolg op een tweetal eerder geschreven artikelen. Allereerst Philips A2.3/00 (MMS203) luidsprekerset repareren waarin de bouw van een subwoofer wordt beschreven. Het tweede artikel, Harman Kardon HK695 Champagne 2.1 luidsprekerset repareren en uitproberen, beschreef de test van een tweedehands luidsprekersetje waarvan de satelliet luidsprekers ontbraken. Beide genoemde luidsprekersetjes hebben één ding gemeen: ze maken gebruik van de versterker chip TDA8510J. Maar beide luidsprekersetjes hebben nog iets gemeen: de geluidskwaliteit van beide setjes valt behoorlijk tegen. Het Philips MMS203 setje gaat stoorgeluiden produceren wanneer deze pakweg 30 graden of warmer wordt en wordt daarmee ontbruikbaar. Het Harman Kardon HK695 setje wordt onbruikbaar omdat de kast bij een stevige bas gewoon gaat rammelen.

Dit artikel beschrijft de bouw van een nieuwe subwoofer op basis van de basluidspreker in de Harman Kardon HK695. Dit is een fraaie 5 inch luidspreker die een stevig geluid weet voor te brengen zolang die maar in een stevige trillingsarme luidsprekerkast is geplaatst. Verder beschrijft dit artikel de bouw van de satellietluidsprekers op basis van de eerder beschreven subwoofer uit Philips A2.3/00 (MMS203) luidsprekerset repareren. De eerder gebouwde subwoofer kast is nog steeds als subwoofer te gebruiken, maar door de toevoeging van de tweeter is deze luidsprekerkast ook heel goed te gebruiken als satelliet luidspreker.

Ontwerp overwegingen
Sony Subwoofer ssW33d De subwoofer zal uiteindelijk alleen de geluidsfrequentie van 100Hz en lager weergeven. De overige boxjes moeten dus de rest (kunnen) weergeven! Met name dat laatste aspect wordt nogal eens vergeten. De geluidsetjes met kleine boxjes en een kleine luidsprekertje (veelal 2 inch) geven soms ook nog wel een aardig geluid. Maar geluidsfrequenties onder de 200Hz? Tja, dat gaat gewoon niet lukken. De eerder genoemde Philips set heeft dus van die kleine boxjes, maar de Wintech set, zie Wintech (E.099) 2.1 luidsprekerset modificeren, en de Cambridge Soundworks, zie Mijn Cambridge Soundworks (PC Works) 2.1 ervaringen, bijvoorbeeld ook. Maar eigenlijk hebben de meeste PC setjes dit soort kleine luidsprekerboxjes en vermoedelijk hebben die luidsprekerboxjes ook dezelfde eigenschappen. Het is wel zo dat er ook veel geluidsetjes bestaan met een echte grote subwoofer box en dito luidspreker. Daarvan verwacht ik toch wel wat meer! Zelf kies ik voor een niet al te grote subwoofer. Maar wat betekent nu eigenlijk niet al te groot? Hiervoor ben ik eens nagegaan wat ik aan PC subwoofer luidsprekers eigenlijk in de loop der jaren heb verzameld. Dat begint dus met de luidspreker in de HK-695, dit is een 6 inch luidspreker met een fraaie conus die geschikt lijkt voor wat grotere uitslagen. Dit is een voorwaarde want anders is de luidspreker sowieso niet geschikt voor lage tonen weergave. Verder heeft de HK-695 luidspreker en een vrij zware magneet (en dat is ook een veelbelovende eigenschap). De Labtec LCS2408 is een bijzondere subwoofer, deze is bedoeld om te worden gebruikt in combinatie met een normale PC luidssprekerset zonder subwoofer. De Labtec LCS2408 levert interessante resultaten, maar deze subwoofer heeft wel zijn beperkingen. Vooralsnog lijkt de versterker weinig vrij snel te vervormen bij hogere volumes. Misschien is deze subwoofer toch niet in orde. Ik heb voor deze subwoofer nog nooit de frequentie karakteristiek gecontroleerd. Het is mogelijk dat de Q-factor van het lage tonen filter te hoog is en daardoor oversturing dan wel hoorbare vervorming wordt veroorzaakt. Voor het uitvoeren van aanvullende testen heb ik deze subwoofer gemodificeerd om als test versterker te kunnen worden gebruikt in combinatie een willekeurige subwoofer. Vooralsnog heb ik voor de huidige testen gekozen om de Cambridge Soundworks versterker te gebruiken. Deze is instaat de subwoofers zonder hoorbare vervorming aan te sturen, dan wel via een aparte regelaar, is de grens van oversturing heel makkelijk te vinden zonder het geluid uit de satelliet luidsprekerboxjes te beïnvlioeden.
Bij de Kringloopwinkel had ik op de gok een tweetal subwoofer boxen gekocht, eentje van het merk Sony (ssW33d) en een andere subwoofer zonder specifieke naam, deze krijgt dus de naam merkloze subwoofer. Beide subwoofers presteren erg goed voor een PC subwoofer. Wat opviel was dat de Sony subwoofer opvallend goed presteerde met zijn bijzonder 5 inch luidspreker. De Sony subwoofer luidspreker heeft dus een platte conus met een fraaie brede rand, en tot slot heeft deze luidspreker een bijzonder fraaie en forse magneet! De merkloze subwooferbox presteerde ook heel goed, maar de Sony deed het toch net wat beter. Bij het testen van de HK-695 luidsprekerbox, waren de resultaten wel wat minder te noemen. Voor de volledigheid heb ik nog gekeken of ik nog andere luidsprekers had liggen die misschien ook geschikt zijn/ Dat waren er nog twee: de eerste een oudje, namelijk een Philips AD7080/M8 ... (een universele 7 inch luidspreker) die ook nog in de HK-695 luidsprekerbox bleek te passen. Het enige nadeel van deze luidspreker, deze luidspreker heeft een gewone magneet, dus is deze niet afgeschermd en is dus niet PC vriendelijk. De AD7080M8 presteert best goed, maar volgens de specificatie kan die vanaf 55Hz weergeven ... De tweede luidspreker was een maatje kleiner, het opschrift is ST4 4Ω 20W, de schroefgaten passend bij de luidsprekers in de satellietboxen, maar de omvang is toch een maatje groter. Oftewel niet passend in de huidige satellietbox, dus deze kan ik nog niet testen. Mogelijk dat die luidspreker uit de afgedankte Cambridge Soundworks komt.
Wat ik niet kan uitsluiten is dat de problemen mogelijk door de versterker zelf (in dit geval dus de LCS2408) wordt veroorzaakt. Ik heb frequentie karakteristiek nog niet gecontroleerd. In andere pc-audiosetjes heb ik alle meerdere keren een hoge Q-factor geconstateerd. Totaal zinloos, het is beter om de frequentie karakteristiek gewoon recht te houden en vervorming door oversturing te voorkomen.
Tot slot had ik dan nog de luidspreker uit de Logitech Z4 subwoofer, een redelijk ogende 4 inch luidspreker, maar dat was zo'n beetje alles. De conus, met name de conusrand en de afmetingen van de luidspreker zelf, zijn onder de maat voor een goed resultaat. Tenminste dat denk ik. De luidspreker past in de satelliet luidsprekerbox, dus heb ik deze luidspreker ook maar gelijk getest. Deze Logitech Z4 deed het best goed als lage/midden tonen luidspreker. Uiteindelijk is er wel vervorming hoorbaar bij hogere volume, De Logitech Z4 in oorspronkelijke staat presteerde best aardig, maar de lage tonen zouden met een echte lage tonen luidspreker, ongetwijfeld veel beter klinken.
Sony subwooferOnbekende 6inch subwooferHK695 luidsprekerboxZelfbouw satelliet luidsprekerboxLogitech Z4 luidsprekerLabtec LCS 2408 subwooferAD7080M8 subwoofer
Sony ssW33d subwoofer luidspreker Merkloze subwoofer 6 inch luidspreker HK695 subwoofer luidspreker Zelfbouw satelliet luidsprekerbox Logitech Z4 subwoofer luidspreker Labtec LCS2408 voorzet subwoofer Philips AD7080M8 subwoofe

Bij het teruglezen van mijn verhaal, dacht ik, mijn eerste luidsprekerbox? Dat zijn dus niet de zelfbouw subwoofer of satelliet boxjes die ter vervanging van de MMS203 versterker die ik in 2004 heb gebouwd. Dat is een hele andere, namelijk de zelfbouw luidsprekerbox met de AD7063 luidspreker. Toevallig kwamen die hier al als soort van referentie luidsprekerboxen ter sprake. Inmiddels heeft die luidsprekerbox ook een gezicht gekregen middels een echte foto. Zelfbouw luidsprekerbox met AD7063, 10-10-1984 De bouw van deze luidsprekerbox heeft toch wel de helft van mijn leven in beslag genomen. De eerste bouw is waarschijnlijk gestart in 1973. Dit jaartal leid ik af aan mijn eerst Hobbyskoop blad (nieuws voor hobbyisten en radio-amateurs). De eerste versie kreeg de AD7063 en daar was ik al heel blij mee. Ondertussen bouwde ik ook mijn eerste versterker. Dat ging met vallen en opstaan, maar die versterker die werkt nog steeds. Wat later kwam er een AD0160T4 met een 5 kHz scheidingsfilter erbij. Dat verbeterde de geluidsweergave enorm. Maar vele jaren later, zo begin 2000, ontdekte ik pas dat de gekozen tweeter helemaal geen goede geluidsweergave had. Tijdens het digitaliseren van mijn platen kwam ik er achter dan deze tweeter, bepaalde tikjes die de platenspeler veroorzaakte, maskeerde. In 2009 heb ik de oude AD0160/T4 tweeters vervangen voor de oorspronkelijke tweeters uit mijn Mission geluidboxen. Deze Mission boxen onbruikbaar geworden door het kapot gaan van de Mission bas luidsprekers (de conus was verpulverd). Tot zover een korte toelichting op mijn eerste luidsprekerbox.

April 2004: Eerst een stukje historie over de bouw van mijn tweede reeks geluidsboxen of beter gezegd, de bouw van mijn eerste geluidboxjes ... De subwoofer kast is inmiddels (bijna) klaar. Ik heb gekozen voor een iets grotere kast dan oorspronkelijk de bedoeling was. Om de subwoofer luidspreker geschikt te maken voor universeel gebruik, heb ik de nieuwe geluidsbox gelijk voorzien van een 12dB/octaaf luidspreker scheidingsfilter en een tweeter (Visaton HK9). De scheidingsfrequentie ligt zo'n beetje bij 2,5 kHz. Het basreflex pijpje heb ik niet herplaatst.
En nu uiteraard de luisterproef! Als losse luidsprekerbox klinkt verrassend, de klank is veel beter dan de klank van de DSS370 luidsprekerboxjes ... Op zich wel logisch omdat de DSS370 eigen luidspreker ook klein is en in een hol en licht plastic kastje zit. Het hoog is iets te nadrukkelijk aanwezig, vermoedelijk heeft de tweeter een (iets) hoger rendement dan de bas luidspreker. Dit verschil is gecorrigeerd met een eenvoudige weerstandsdeler: een weerstand van 1Ω in serie met de tweeter en daaraan parallel een weerstand van 10Ω.
De luidspreker presteert in de nieuwe kast veel beter dan in de oorspronkelijke kunststof behuizing (van de MMS203 luidsprekerset). Helaas raakt de luidspreker nog steeds vrij snel overstuurd. Niet echt opmerkelijk, dit is gewoon te verwachten van een luidspreker met deze afmetingen. Vervolgens mijn oude zelfbouw luidsprekerbox (met een Philips AD7063 lage tonen luidspreker) aangesloten. De bas wordt nu een stuk intenser en het volume kan fors hoger worden ingesteld. Voor een goede en duidelijke bas is een grote luidspreker in een grote kast bittere noodzaak! En ja, voor normaal geluid, zijn luidsprekerboxen ook te prefereren boven kleine boxjes met een kleine luidspreker.

Het enige probleem was dat ik over slechts 1 tweeter van het type Visaton HK9 beschikte. Ik moest dus twee nieuwe tweeters kopen. In eerste instantie wilde ik Visaton tweeters kopen, maar ik vond de aanschafprijs te hoog. Na wat zoeken bij "Radio Twenthe in Den Haag" vond ik een geschikte tweeter, Sphynx 100 Watt, 2-20kHz, 8Ω en 90dB. Die 8Ω zou misschien nog problemen op kunnen leveren, omdat de bas/middentoon luidspreker 4Ω was. Echter die luidspreker heeft ook weer een andere geluidsdruk, dus enig uitproberen is uiteindelijk toch wel nodig. De 4 inch bas/middentoon luidspreker was wel bruikbaar, dit omdat ik toevallig beschikte over een afgedankt JS luidsprekersetje waarin een gelijksoortig bas luidspreker zat. De 4 inch luidsprekers lijken wel wat op de Visaton R 10 SC 4 OHM magnetisch afgeschermde luidspreker. Verder vond ik bij "Radio Twenthe in Den Haag" Philips luidspreker scheidingsfilters.

Philips 3kHz scheidingsfilter, 26-5-2009
De bouw van de satelliet luidsprekers:
Mei 2009: De eerder gebouwde subwoofer wordt nu dus een satelliet luidsprekerbox. Maarre, deze kan nog steeds als subwoofer fungeren ... Nu was de subwoofer voorzien van een Visaton tweeter en deze moet nu geschikt gemaakt worden voor de 8Ω Sphynx tweeter die een iets kleinere doorsnede heeft. Ook ondergaat het luidspreker scheidingsfilter een aantal wijzigingen. Volgens de winkel was de scheidingsfrequentie 5 kHz, nou dat is het echt niet. De scheidingsfrequentie ligt zo'n beetje bij 2,5 kHz en het filter lijkt bedoeld te zijn geweest voor 4Ω luidsprekers. De oorspronkelijk geplaatste condensatoren hadden een vrij vreemde waarde (C1=36uF en C2=12uF). De gekozen inductie 450uH, lijkt me ook enigszins aan de hoge kant.
Ik heb behoorlijk zitten rekenen om er wat geschikts van te maken. C2 is nu C1 geworden en C2 heeft nu is nu 4uF geworden. Verder is het geluidsniveau gelijk gemaakt door een weerstand van 1Ω op te nemen in serie met de basluidspreker. Zonder de weerstand klinkt het geluid dof omdat de hoge tonen achterblijven. Kennelijk verschilt de geluidsdruk van de 4Ω basluidspreker minder van de tweeter dan ik had verwacht.
Philips 3kHz theoretische frequentiekarakteristiek, 26-5-2009

Omdat er twee satelliet luidsprekerkastjes nodig zijn, is er dus een nog kastje bijgemaakt. De afmetingen van de geluidsboxjes zijn: 27,5 x 21,5 x 20 cm (h x b x d). De wanden van de boxjes zijn aan de binnenkant voorzien van geluidsdempend materiaal (glaswol en wit schuim).

Reparatie (of althans een poging tot reparatie) van een Logitech Z4 luidsprekerset
Dit titel van dit artikel is erg optimisitisch. Op dit moment weet ik niet of ik dit apparaat kan repareren. Juli 2020 kwam ik in het bezit van een kapotte Logitech Z4, deze kon niet meer aangezet worden (via de afstansdsbediening) en daardoor was die Logitech dus onbruikbaar geworden.. Ik heb internet afgestruind en ik werd best wel verrast door een paar youtube filmpjes. Sommigen hadden de reparatie al opgegeven en toonden trots hoe ze hun apparaat totaal onbruikbaar maakten. Er was ook een filmpje die informatie gaf over de 9 polige connector waarop de afstandsbediening wordt aangesloten. Die informatie over de 9 polige connector was een mooi startpunt om de versterkerprint te testen zonder de afstandsbediening waarmee normaliter de versterker werd aangezet en het volume kon worden geregeld.
Ik ontdekte vrij snel dat de netvoeding het niet meer deed (geen meetbare wisselspanning ... over de gelijkrichter dioden), mogelijk was de voedingstransformator, tja dan ook geen gelijkspanning op de versterkerprint. Nu zat die transformator zonder schakelaar rechtstreeks aan het stroomnet en mogelijk zit daar de oorzaak. Aangesloten blijven op het stroomnet is helaas niet zonder risico. Er was genoeg ruimte geweest voor een echte aan/uit netschakelaar ...
Vermoedelijk is de transformator kapot gegaan door intensief gebruik, of doorgebrand door verkeerd gebruik dan wel door een te hoge netspanning. Ik heb, december 2020, eindelijk uitgepuzzeld hoe ik bij die transformator kan komen. Kennelijk moet dat via de voorzijde, maar kan ik die voorzijde eenvoudig verwijderen? Nou eigenlijk nee, dat is knap lastig. Het rooster moet er eerst af, in theorie kan dit, de praktijk is een stuk lastiger: deze zou je eruit moeten schuiven en/of trekken. Eenmaal eraf, dan zie je een aantal schroefjes die verwijderd kunnen worden, daarna kan de passieve woofer inclusief de grijze kunststof rand verwijderd worden, De clou nu is dat de grijze kunststof rand bij de vier hoeken min of meer is vastgelijmd. Echter met wat kracht en een plat stuk metaal kan je langzaam maar zeker de hoeken losmaken. Na een tijdje wrikken is de rand los. De netvoeding is nu goed te zien, losmaken is op zich nog wel een karwei omdat één van de schroeven en moeren moeilijk bereikbaar is.
Ik heb internet opnieuw afgestruind op zoek naar vergelijkbare problemen met eventuele oplossingen. Helaas kwam ik geen informatie op internet of youtube tegen die mij verder kon helpen. Ik zag alleen een plaatje waarop de binnenkant van de kast goed was te zien. Verder hoopte ik documentatie over deze Logitech versterker te vinden. Nou helaas, dat was er niet. Uiteindelijk vond ik een schema van de Logitech X230 die deels een vergelijkbare architectuur had, maar wel zonder die, kennelijk, kwetsbare afstandsbediening. Tijdens het testen met een hulp netvoeding (15V) lijkt de versterker wel eens te functioneren. Tijdens het testen treed er regelmatig een kortsluiting op (maximale stroom wordt begrensd door de hulp netvoeding) waardoor de kortsluiting (of hoog stroomverbruik) vanzelf zichtbaar wordt.. Op de momenten dat de versterker wel goed leek te functioneren, merkte ik dat de subwoofer vervormd geluid produceerde, door een eenvoudige aanpassing (losmaken van een elcootje C25 bij de subwoofer eindtrap), en hierop een gewoon geluidssignaal te plaatsen, bleek de versterker chip STA540 toch wel goed te functioneren. Tja afgezien van de terugkerende kortsluiting, dan blijft er niet zo heel erg veel over. Een vervormd signaal betekent meestal toch dat er wat wat mis is met de voorversterker (cq hoogaf filter voor de subwoofer luidspreker). Oftewel, de voorsterker is waarschijnlijk niet in orde. Mogelijk dat één van de opamps (een TL074 quad opamp + 4565D dual opamp) op de versterkerprint en/of de omliggende onderdelen, en/of de 4560 dual opamp op de afstandsbediening, lijkt niet in orde. Op het moment dat alles wel lijkt te werken: De subwoofer en de twee satelliet luidsprekers doen het best goed. het geluid is duidelijk en helder en de lage tonen zijn goed hoorbaar. Helaas blijven de kortsluitingen optreden, dus ik vrees dat het einde nadert voor deze versterker. Dus geen reparatie ...

Aangepaste HK695 zonder bas luidspreker en eigen volumeregelaar, 4-8-2009 Nieuwe subwooferkast bouwen:
De subwooferkast heeft dezelfde grootte als de satelliet boxjes. De basluidspreker uit de HK695 versterker zit nu in de subwooferkast. Die luidspreker komt de in de HK695 helemaal niet tot zijn recht, die plastic kast is niet stevig genoeg. Het grootste verschil met de satelliet boxjes is dat het subwoofer boxje geen hoge tonen luidspreker en dus ook geen luidsprekerscheidings filter heeft. De HK695 gaat nu zonder luidspreker en als echte versterker verder door het leven. Helaas is heeft de HK695 geen handige behuizing, dus in de toekomst, zal ik hier een andere oplossing voor gaan zoeken (andere behuizing). Zonder andere behuizing het praktischer om toch weer een luidspreker te plaatsen, zodat de versterker ook zonder een externe lage tonen luidspreker kan worden gebruikt.

Nawoord:
De luidsprekerset is inmiddels uitgebreid getest met de uitgeklede HK695. Het geluid klinkt erg goed en de versterker blijft stabiel, de koelplaat wordt wel warm, hopelijk kan die set daartegen. De basweergave van de subwooferkast kan nog wat worden verbeterd door er een basreflexkast van te maken. Het is nu nog een gesloten kast.

Terug naar het begin.


Terug naar de Audio overzichts pagina, of
terug naar de mijn homepage.


Email? Ga naar mijn homepage ... /28 december 2020