Subwoofer HugoMarty 450L Stereo Integrity HT18

Bueno, ya que se ha hablado de las ideas para los subwoofers con el HT18 he decidido abrir mi propio hilo con como fue el diseño y construcción:

Lo voy a dividir en 3 secciones con el diseño, construcción y mediciones del subwoofer.

Diseño:

1 Selección del Woofer

El primer punto en este proyecto es la selección del woofer. No siempre se empezará por aquí, pero éste ha sido mi caso debido a una iniciativa de los compañeros por traernos un woofer de 18 pulgadas en una compra conjunta de USA.

El elegido es el Stereo Integrity HT18:







2 Selección de Recinto

2.1 Selección de forma

Una vez elegido el woofer hay que darle un "hogar", por curiosidad, cacharreo, o simples ganas de experimentar, me decidí por un subwoofer bass reflex, del tipo MartySub, que utilizan algunos compañeros de AVS forum. Las razones son varias, primando la facilidad de construcción y que el cálculo ya está pre-realizado, además de existir ya proyectos similares de los cuales coger ideas.

El full marty "académico" tiene la siguiente cutlist (en dimensiones imperiales):



El cual, usando un groso de 3/4" en la madera, si no me he equivocado en los cálculos nos da unas dimensiones:

- Exteriores: (64,77 x 60,96 x 121,92) cm (Ancho x Prof x Alto)
- Puerto Bass Reflex: Longitud: 105,41 cm Area: 65,7 inch2 Altura: 7,62
- Volumen interior (caja sin driver y sin contar volumen ocupado por puerto bass reflex ): 336,6 Litros

2.2 Selección de Dimensiones

Contando con que, básicamente manteniendo el volumen interior y la sección y longitud del driver, el siguiente paso es ajustar las dimensiones del Full Marty a el espacio que tengamos para ubicarlo. También es importante que las medidas de las tablas a cortar no sean extremadamente raras, o sea, que podamos ajustar al cm o medio centímetro la mayoría de ellas

En mi caso, intento ajustar un poco la planta, ya que no me importa que sea algo más alto. Variando estos parámetros uno se da cuenta de que pequeñas variaciones en el ancho y profundidad, dan relativamente grandes variaciones en altura, tampoco es plan de ocupar hasta el techo.

Las dimensiones elegidas para el prototipo fueron:

- Exteriores: (64 x 60 x 125) cm (Ancho x Prof x Alto)
- Puerto Bass Reflex: Longitud: 105,4 cm Area: 68,2 inch2 Altura: 7,8 cm (-0,0% , +1% ) (Variación respecto "academico")
- Volumen interior (caja sin driver y sin contar volumen ocupado por puerto bass reflex ): 334,6 Litros (-0,6%)
Contando el volumen ocupado por el bass reflex: 396 Litros

Usando MDF de 19 mm de grosor

2.3 Modelado WinISD

Lo siguiente es prever el rendimiento con un modelado WinISD según los parámetros elegidos en el punto anterior. Voy a relatar el orden que he seguido yo, seguramente se podrá hacer en otro orden, pero creo que éste es sencillo e intuitivo

2.3.1 Selección del driver

Desafortunadamente, el SI HT18 no está en la base de datos de WinISD, así que hay que crearlo de cero metiendo los parámetros T/S. Es un buen ejercicio para darte cuenta de que no se pueden meter a capón, ya que da error, así que hay que buscar en internet para ver cuál es la secuencia correcta. Para los vaguetes, copio y pego de HTS:

1. Enter Mms and Cms which results in Fs being calculated. If Mmm and Cms are not known enter Fs. If Fs and Mmm or Cms are known enter Fs and the other known value.
2. Enter Sd, Bl and Re. This will result in more auto calculations being made, but Qms and Qts will be blank. If Re is not available, go ahead and enter Sd and Bl.
3. Enter either Qms or Rms, whichever is available, generally Qms is available.
4. If Mms and/or Cms were not provided for input, now input Qes. This will cause some other fields to auto calculate.
5. Enter Hc, Hg and Pe if available. These are not required, however Pe (RMS Power Rating) will give a good idea of how much power signal input to model with.
6. Enter the number of voice coils. NOTE: Drivers using dual voice coils may cause the Bl and Re parameters to change when changing the connection wiring from parallel to series. Be sure to monitor these when changing the connection option, but WinISD should automatically change these values properly.
7. Correct Znom (nominal impedance) if needed. Many times this will change to 6 and should be 2 or 4... or the ultimate resistance (in ohms) you intend to run based on the voice coil configuration and your connection setting (parallel or series).
8. Enter Xmax and any other missing parameters if known and continue. DO NOT change any of the blue auto calculations. If they are only slightly different, this is okay. If they are off significantly, contact the manufacturer or vendor of the driver.

Read more: WinISD Pro Tutorial and Download (A detailed guide on how to use WinISD Pro) - Home Theater Forum and Systems - HomeTheaterShack.com

Que aplicado a nuestro driver e interpretado lo mejor que he podido por mi, nos da ésto:


Una vez que tenemos el driver, lo grabamos poniéndole nombre, lo seleccionamos, entramos en el proyecto, elegimos tipo vented y a funcionar

NOTA: Unos días después, descubrí que alguien lo tenía ya hecho, así que usé el modelo de driver descargado de otro foro, no obstante, dejo el proceso por si a alguien le sirve

2.3.2 Modelado del bass reflex

Se puede empezar un poco por donde uno quiera, pero bueno, al tener ya las dimensiones del BR según el modelo de full marty, empezamos por aquí

En este caso, se selecciona la sección rectangular y de tres tubos, ahí se mete el ancho y alto de cada tubo. En versiones anteriores del programa se metía la longitud, ahora esa está dada por la frecuencia de resonancia que quieras dar en el siguiente paso.

Por si alguien se lo pregunta, el "end correction" es el número que le aplica WinISD al seleccionar que el BR termina en free ends. La siguiente pregunta, es, influye? Pues si, cuanto más redondees la salida, más baja la frecuencia de sintonía a igual longitud, así que, a aprender a usar la fresadora...

Ojo, aquí ya hay que hacer una comprobación, la primera resonancia del puerto DEBE estar por encima del rango de utilización del subwoofer, así que, si os sale por dentro, hay que rediseñarlo.

Quedando de ésta manera:



Como véis, la longitud del BR no coincide exactamente, debido a que no hemos puesto bien la sintonía aún

2.3.2 Modelado del volumen

Una vez que tenemos el bass reflex, hay que introducir el volumen de la caja. El volumen que hay que meter es el volumen interior LIBRE, o sea, el interior de la caja, descontando el ocupado por el bass reflex Y el ocupado por el driver. El volumen del driver encontré que alguien ponía que eran 0,5Cuft. Si no lo tuviese, hubiese cogido la mitad del volumen del cono que se forma con la base del driver y altura la profundidad hasta el "culo" del driver, que me parece que funciona bien.

El volumen del prototipo que estamos usando descontando BR y driver sería 327,6 l

Como decíamos en el paso anterior, en este punto también hay que ajustar la sintonía del Bass Reflex para que la longitud nos coincida con la del Full Marty. (Insisito, seguimos este orden porque queremos modelizar el comportamiento de un recinto YA diseñado con sus dimensiones, si quisiesemos rediseñarlo, sería al revés)

En nuestro caso queda así:



Comprobamos en la pestaña del Bass Reflex que la longitud es correcta y una vez más, que la resonancia es lo suficientemente alta:




2.3.3 Potencia:

Una vez que ya tenemos driver y caja, hay que alimentarla, para ello, yo he empezado suponiendo que le damos la potencia nominal del driver (600W). El programa permite igualmente usar el voltaje de entrada. Con ésto se queda así:



2.3.4 Comprobación del soplado del puerto bass reflex:

Lo primero y MUY IMPORTANTE es comprobar la velocidad del aire en el Bass Reflex que hemos diseñado, ésta debe estar por debajo de 20-25 m/s en todo el rango, para ello seleccionamos la gráfica "rear port air velocity", ya que si se nos va de rango, poco podemos avanzar y habría que tocar el diseño de éste.
Nota: éste es uno de los parámetros que cambia cuando hagamos optimización, así que hay que recordar chequearlo al cambiar cosas:

Inicialmente nos sale bien, así que podemos seguir sin tocar nada:



2.3.5 Primer vistazo al rendimiento:

Aunque ésto va a cambiar, es bueno en este punto ver por donde va nuestro subwoofer, ya que, si el rendimiento que nos sale no nos gusta en forma y extensión (no en spl máx, que luego modificaremos), igual es el momento de replantearse el proyecto. Para ello seleccionamos la gráfica SPL. En mi caso, satisfecho:



2.3.6 Comprobación de la excursión del driver:

Bueno, en este caso al ser bass reflex, de antemano sospechamos que la excursion del driver en algún punto se nos va a ir si queremos usarlo desde 10Hz, así que sacamos la gráfica para analizarlo, observando como ya sabíamos que por debajo de la frecuencia de sintonía del BR, el driver tiene muy poca oposición de la compresión del aire dentro del recinto con lo que la excursión se dispararía de manera peligrosa a la potencia nominal



2.3.7 Selección del filtro pasaaltos:

Para evitar la sobreexcursión debemos limitar la entrada por debajo de una frecuencia determinada. No va a ser determinante para la construcción, pero sí para la puesta en funcionamiento.
El filtro a utilizar será un pasaltos es a gusto del consumidor, como primera prueba, un filtro a la frecuencia de sintonía siempre es efectivo, pero siempre se puede bajar un poco más.

Con eso el filtro elegido para el prototipo sería el siguiente (no descarto cambios en el futuro):



Quedando la excursión del driver ya en límites muy aceptables (hasta conservadores se podría decir)



Y la respuesta en frecuencia:




2.3.8 Optimizaciones y refuerzos

Pendiente

2.3.9. Ajustes por corte

Bueno, una vez que el diseño estaba casi acabado, al sacar el listado de corte de las maderas me he dado cuenta de una cosa que no quería, y es que en los tablones principales había que cortar con décimas de centímetro.
Así que lo que he hecho es recalcular para que el corte sea al centímetro en las tablas más grandes. Con ello cambia un poco las medidas, pero viendo el modelado, el resultado es tan aproximado que no merece la pena que cambie los puntos anteriores del proyecto

Las dimensiones finales quedan:

- Exteriores: (64,8 x 60 x 140) cm (Ancho x Prof x Alto)
- Puerto Bass Reflex: (Longitud: 109 cm Altura: 7,8 cm Ancho: 19,07 cm ) x3
- Volumen interior libre 354,5 Litros (Descontado volumen driver, BR, offset y refuerzo)
- Volumen total: 451,1 litros
- Sintonía : 17,54 Hz


3 Selección de Etapa

Pensaba que éste punto me iba a dar más de sí, pero por lo que leía parece que de las etapas baratas de behringer, una inuke1000 no era suficiente y se solía usar una 3000 puenteada.

El caso es que apareció una oferta de la 6000dsp a buen precio reacondicionada y me decidí por ella, además, con la ventaja de que me podría servir para un segundo subwoofer en el futuro.