Start Nieuws ESL-dagen Inhoud Weblinks

Algemeen


Keuzes bij het ontwerpen van een ESL

Er zijn heel wat keuzes te maken voordat je een ESL gaat bouwen. Velen van ons zijn als bouwers begonnen met de ESL175 van Fikier en die functioneert op zich prima. Volg de bouwbeschrijving van Tim Weert  http://www.audiocircuit.com/index.php?url=941-DPR-GV_______-O-A01.htm en dan kom je een heel eind, zonder dat het je allerlei hoofdbrekens moet kosten (gebruik geen MDF als stator- materiaal daar het zeer vochtgevoelig is).

 
Voor bouwers die meer willen, zijn er toch een heleboel keuzes te maken in het uiteindelijke ontwerp dat past bij het geluid of klank die je wilt bereiken. Een vioolbouwer zal je vertellen dat je eerst moet weten welke klank uit die viool wil laten komen om de klankbodem van de vioolkast te kunnen maken. En zo is het ook met het bouwen van een ESL.
Uit de volgende punten zal je per punt een beslissing moeten nemen:
  • wel of niet segmenteren (mechanisch / elektrisch)
  • hoeveel hoogspanning op het membraan (later aan te passen)
  • welke step-up trafo en hoeveel step-up (later aan te passen)
  • resonantie-demping of onderdrukking (later aan te passen)
  • of gebruik een HS-amp zodat je geen step-up trafo nodig hebt (later aan te passen)
  • plaat of draadstatoren
  • hoe dikke draden gebruiken in de stator
  • trekspanning op het membraan
  • dikte membraan
  • coating op het membraan
  • aparte hoog-midden-laag-units
  • aansturen met aparte trato's en versterkers
  • hoe breed membraan in vrije slag
  • stator/membraan-afstand
  • welke soort materialen gebruiken
  • voor een goed resultaat vooral goede trafo's gebruiken
Allemaal factoren die de klank veel of subtiel beļnvloeden.
Hoofdkeuze is plaat of draadstatoren? Bij een plaatstator wordt het geluid voor de helft gedempt door de gaatjesplaat op de plekken waar het statormateriaal zit; bij een draadstator gaat het geluid om de ronde draad heen (hoe dunner de draad hoe gemakkelijker dat ook gaat)

Segmenteer de draden van je statoren in groepen draden er ga luisteren; je kan ze altijd weer geheel doorverbinden. Het toetereffect zal verdwijnen als je segmenteert en spreiding van geluid is veel beter.

Schroef de statoren op elkaar en niet lijmen, zodat je altijd nog bij het membraan kan om eventueel andere coating te nemen of andere Mylar of andere trekspanning aan te brengen.
Maak je hoogspanning regelbaar en merk hoe de klankkleur veranderd; hoe hoger de spanning hoe schriller het geluid klinkt.
Dikte van het membraan: hoe dikker hoe warmer de klank wordt.
Hoog-midden-laag-units (wordt al jaren bij Quad toegepast) hoe meer mogelijkheden voor tuning je hebt:

Ik heb ook heel lang naar teveel hoog in mijn ESL geluisterd, want dat klinkt zo transparant en natuurlijk hoog. Maar naar lang luisteren en veel vergelijken met het geluid in de concertzaal kwam ik er toch steeds meer achter om juist het echte hoog te verlagen en het midden meer signaal te geven.
Daarnaast zou ik de HS een heel eind verlagen tot zeker 1200 - 1400V p/mm en dat geeft een veel betere klankkleur in het hoog; gewoon eens proberen (ben je gelijk van een hoop HS-problemen af zoals lekken en dergelijke)
Nu het baspaneel: ik zou daarvoor een nog groter paneel maken om een beetje in verhouding met het oppervlak van het hoog en midden te komen (ik heb nu 65x92). Voor de bas heb je nu eenmaal veel oppervlak nodig om aan voldoende geluidsdruk te komen.(zie http://esl.hifi.nl/zelfbouw/esl30-8.htm)
En dan ook hier de HS zeker verlagen anders plak de folie zo tegen de stator aan; je kan hier met 3000 V uitstekend uit de voeten.
Dan heb je ook geen step-up van 1:400 nodig voor de bas; ik gebruik nu 1:250 en dat is al erg hoog, maar klinkt prima voor de bastonen. De trafo moet wel een grote kern hebben om niet in de verzadiging te komen; bijv de T700 (zie http://www.audio4.nl/trafo.htm)
Wellicht is het handig om de statordraden op te delen, zodat je hier het lage midden nog eventueel kan bijtunen.
Als dit allemaal goed werkt en afgeregeld is, heb je een geluid waar je nog lang rode oortjes van blijft houden mits de rest van je installatie het allemaal kan produceren natuurlijk.
Veel succes met het verder bouwen en kom anders eerst eens luisteren hoe het hier klinkt.

Capaciteit van een ESL is grofweg:

50 pF per dm2 bij 1mm m/s                        m/s = membraan / statorafstand
25 pF                  2mm                              dm2 = vierkante decimeter
18 pF                  3mm
12 pF                  4mm

Resonantiefrequentie (resf) veranderd door:

  • hogere HS op membraan dan resf ook hoger (HS van 2,5 kV naar 7,5 dan resf 15% hoger)
  • grotere breedte van ESL-paneel wordt resf lager
  • grotere trekspanning op het membraan dan wordt resf hoger
  • aanbrengen dotjes tussen stator en membraan wordt resf hoger.

Rob de Lugt    maart 2008     E-mail:  esl-club@dds.nl


Als je het boek van Fikier volgt kom je een heel eind in de goede richting. Er staan wel een paar fouten in die je niet mag maken. Een ervan is de tekening ivm het spannen van de draden.Daar krijg je de indruk dat de draden over twee nageltjes gaan en dan weer terug. Dit is fout. Als je nageltjes
van 2mm en draad van ong 2mm gebruikt moet je over 1 nageltje en terug, zo krijg je een openheid van ong 50% of maw. draad (2mm) opening (2mm) enz...

Een ander zaak is dat Eddy Fikier nooit spreekt van Phase cancellation en dat doet zich wel degelijk voor vanaf zo'n 500 a 1000Hz naar beneden toe afhankelijk van de breedte en vorm van de ESL.

Wat betreft de gemetalliseerde mylar, Ikzelf heb hem niet getest, maar er zijn in ieder geval 2 nadelen aan verbonden. Ten eerste: te lage oppervlakteweerstand voor een full range ESL. (Dit is heel helder uitgelegd door Marc Schroeyers in een artikel die nog wel terug te vinden is op bij
bookmarks op onze yahoo site).
Ten tweede. ingeval je een hoge polarisatiespanning (gelijkspanning) aanlegt dan vreet het aluminium weg rondom de aansluitpunten (ongeacht de polariteit van de spanning).

Je kan de mylar toch gebruiken door de alu weg te etsen (vraag Rob de lugt hoe !!) en vervolgens zelf een hoogohmiger coating aan te brengen. Er zijn hier een paar mogelijkheden. Ikzelf heb gezocht naar een coating die een oppervlakteweerstand heeft van ongeveer 1 a 2 GigaOhm , die goed aanbrengt en hecht, die transparant is , die opdroogt tot een droog (niet kleverig geheel) en heb dit gevonden in TESA schoollijm . Ik breng het aan met airbrush (geen geborstel of dergelijke)
Mijn ESL' s spelen nu ongeveer een jaar zonder "coating"  problemen, let wel : dit is nog geen garantie dat dit zo blijft uiteraard.

In het licht van mijn laatste opmerking nog een belangrijk punt: Maak niet de fout om je zelfbouw ESL's volledig samen te lijmen. Maak ze demontabel, zorg ervoor dat je de twee statoren zonder schade uit elkaar kan halen en terug monteren.
Lijm of kleef (dubbelzijdige tape) hiertoe je mylar op slechts 1 stator en breng de andere stator via boutjes, vijzen of wat dan ook stevig tegen de eerste.
Dan kun je ingeval problemen met de mylarspanning, coating of dergelijke, zonder veel moeite of verlies ingrijpen.

Trafo's:
Dit is wellicht de lastigste kwestie. Heel belangrijk om weten is dat dit waarschijnlijk het meest kritische element is van een ESL. Het is mijns insziens ook de zwakste schakel en tegelijkertijd de duurste. Ik kan je aanraden om eerst je panelen af te bouwen en je HS voeding te maken. Als je trafo's koopt van een "zelfbouwer" , vraag dan eerst of je ze eens kan testen op je paneel. Wat zijn de problemen: "Grote kernen en trafo's gaan niet zo snel verzadigen in het laag maar hebben het nogal eens lastig in de hoge frequenties en kampen met lage impedanties in de hoge frequenties (versterker??). Kleine trafo's, ringkernen enz. geven een mooie mid en hoogweergave, maar verzadigen zeer snel bij lage frequenties, en dit verzadigen uit zich in een rechtstreekse kortsluiting  aan primaire zijde als het zich voordoet. Dit is wat simplistisch voorgesteld, maar geeft wel een beeld van het probleem.

De HS voeding :
De voeding uit het boek van fikier werkt OK. Hierover heb ik echter twee opmerkingen. Ik bouw GEEN print hiervoor. Ik kleef de trafootjes en condensatoren omgekeerd op een plexiplaat en soldeer vervolgens de dioden zigzag op de condensatoren. Voordeel , je hoeft geen printplaat te etsen en je hebt veel minder risico op HS lekken via de printplaat (via vuil of vet). Tweede opmerking: Maak je HS voeding regelbaar door een simpele potmeter tussen de twee printrafootjes te zetten en zo een spanningsdeler te maken. Je creert een evenwicht tussen de HS spanning tussen mylar en statoren
enerzijds en de trek (of rekspanning) van je mylar anderzijds. Hoe harder je mylar is gespannen, hoe hoger je de HS kan instellen (beter rendement). Alles is natuurlijk aan maxima gebonden . De max trekspanning mylar is beperkt door de stevigheid van de mylar (tegen scheuren) en de HS
is beperkt door de doorslagspanning van lucht.
Als je geen evenwicht hebt, dan trekt je mylarmembraan naar 1 zijde( stator) en kleeft daartegen. Als dit gebeurt kan je met de potmeter de HS iets terugdraaien tot het geheel in evenwicht is. Je zal zien dat het goed mogelijk is dat de eerste dagen er een perfect evenwicht is en dat plots na enige tijd van inspelen de mylar gaat "plakken". Dit komt omdat deze een beetje van zijn trekspanning verloren is : gewoon HS beetje bijregelen.

Het luidsprekerdoek.
Gebruik hiervoor iets heel licht en transparant. Ik heb hiervoor een soort synthetische zijdeachtige rekvoeringstof gekocht . Het komt gewoon uit een stoffen winkeltje (voor dames die zelf gordijnen , kleedjes enz willen maken) . Het is heel licht en doorzichtig. Ondanks dat heeft het bij mijn esl's een verlaging en demping van de resonantie tot gevolg van meer dan 7Hz , zonder dat dit echt invloed heeft op de hoge frequenties.

Geert Vijncke      dec 2001    E-mail: G.Vijncke@Spie.com 


 

 


Start ] Omhoog ] esl-club@dds.nl

Webmaster:
   
Copyright © 2002 ESL-club           


Laatst bijgewerkt: 28 oktober 2014