SB Acoustics Satori i OD11, OA12 och OA14

SC165 är en central komponent i alla Carlssons 70-talsmodeller, samt i OA50 från 80-talet. En önskan hos många ägare till dessa högtalare har dock i årtionden varit att kunna ersätta det med något bättre. Det har visserligen inte skett mycket utveckling på högtalarområdet de senaste fyrtio åren, men överlag kan man säga att distorsionsnivån ändå sjunkit med kanske 10dB, och det är en fullt hörbar förbättring. Från att ett skapligt bra element från den tiden har en hörbar och störande distorsion, till att motsvarande nu har en knappt hörbar och icke störande. Men inget sådant element fysiskt passande i Carlssonhögtalarna har varit ett självklart val under hela denna tid.

Nu tycker jag ändå det finns ett: SB Acoustics modell med det fantasifulla namnet Satori. Det kostar runt 2000kr/st och detaljer kan läsas här  om du inte just redan gjort det.

Det huvudsakliga problemet med SC165 är alltså dess mot nutida krav alltför höga distorsion. Det låter helt enkelt inte helt rent i mellanregistret. Primära målet med ett byte är att sänka den nivån. Det gör Satori riktigt bra.

Ett annat problem med SC165 när den används med diskantelementet MT20  är att MT20 i sin tur har en distorsion som ökar brant under 3kHz, men SC165 kan bara jobba upp till 2kHz. Carlsson tvingades med dessa element dela vid 2kHz och därmed leva med det tillskott av distorsion som MT20 ger, faktiskt ända ner till 1kHz. Satori har tonkurva och spridning som räcker upp till 3kHz och kan därmed avlasta diskantelementen i det registret.

Liknande problem gäller också för de som bytt till diskantelementet T22, men i lägre grad. Även T22 skulle tjäna på att delas lite högre än 2kHz.

För de som trott på SSC:s rekommendation att byta MT20 mot Peerless CT62  har ett annat problem uppstått, nämligen att CT62 har en svag tonkurva under 3kHz, och de har därför fått en svacka där. Även det elementet skulle alltså vinna på att delas högre.

Det tredje problemet att uppmärksamma är att lådstorlekarna och avstämningen i de aktuella högtalarna varierar från 10 liter/49Hz till 35 liter/30Hz. SC165 fungerar bäst i ca 15 liter/40Hz, dvs ungefär som i OA12. I OA14 är avstämningen lite över gränsen till det överdrivet resonanta för att vara helt ok. Vi önskar att avstämningen ska fortsatt vara neutral i OD11 och OA12, och åtminstone inte bli sämre än nu i OA14. Satori uppfyller också detta krav.

Nackdelarna med Satori är inte många eller stora (förutom kanske priset). Jämfört med SC165 har det en något (ca15%) mindre konarea, men samtidigt en lite större (ca 10%) slaglängd. Det är ett element med ganska svag motor och därmed ett par dB lägre känslighet, en ganska lätt kon och en mycket mjuk upphängning. Den lägre känsligheten är ett problem bara för den som har en mycket svag (rör-)förstärkare, annars inte. Samtidigt är den en liten fördel när filtret ska konstrueras eftersom diskanregistret därmed kan modelleras lite mer i filtret, det ska vi utnyttja.

För den som vill skippa detaljerna nedan och redan är övertygad, hoppa till artikelns slut och se hur färdiga filter kan beställas!

Avstämning

Först det lättaste. Baserat på uppmätta T/S-parametrar och uppmätt impedanskurva kan realistiska simuleringar visa utfallet. Här också med en normal room gain inräknad. Med lite tur hoppas vi på att avstämningen i alla modellerna åtminstone inte blir sämre än med SC165, utan att något alls behöver modifieras i lådorna. Allt tyder faktiskt på det. Med noggrant uppmätt impedanskurva får man i OA14:

Det ser faktiskt riktigt bra ut. Ett snäpp bättre än SC165 i OA14. Läs under Artiklar->Basreflexprincipen om du vill veta mera om hur man tolkar dessa diagram!

För OA12 fås på motsvarande sätt:

Det är alldeles perfekt. Den enda modell från Carlsson som har en så perfekt avstämning är annars OA52.

För OD11 fås också på motsvarande sätt:

Resultatet är närmast identiskt med original OD11, vilket ju är ganska optimerat. Om man leker lite till med simuleringen för OD11 kan man se att en lägre avstämning faktiskt skulle vara fullt möjligt. Man kan sträcka ut tonkurvan en bit neråt utan att få tråkig resonans. Men då måste röret vara längre, och det får inte plats. Den riktigt målmedvetne skulle dock kunna bygga in ett böjt rör...

Satori MW16P-8

Tonkurva över 300Hz

För att anpassa Satori till diskantelementen MT20 krävs ett annat filter. Faktum är dock att elementet nästan är plug'n play i OD11, OA12 och OA14. Om man bara byter ut SC165 mot Satori utan andra ingrepp får man:

Det är fullt lyssningsbart, man kan genast njuta av ett rent och distorsionsfritt mellanregister, men ojämnheterna i tonkurvan är lite för stora, och man utnyttjar inte elementet till fullo. Tonbyglarna står här i minimiläget. Uppmätt i en OA14 men resultatet i detta register blir detsamma i OD11 och OA12.

För att utnyttja elementet till fullo ska flera saker göras i filtret. Höjningen kring 800Hz måste dämpas. Delningsfrekvensen ska flyttas upp lite och brantheten i diskantfiltret ökas - båda sakerna för att helt få bort den besvärande distorsion som diskantelementen MT20 ger strax under 2-3kHz. Samtidigt vill man inte höja delningsfrekvensen för mycket, då påverkas högtalarens spridningskaraktär. Men 2,5-3kHz är bra, och tredje ordningen högpassfilter är bra. Dessutom ska hela diskantregistret sänkas lite eftersom Satori har något lägre känslighet än SC165 - och diskantnivån ska vara ställbar plus/minus 1,5dB.

Allt detta ingår i ett filter som ser ut så här:

Det är alltså ett andra ordningens LP-filter med en notch-länk (som dämpar elementets puckel kring 800Hz). HP-delen är tredje ordningen och har dämpmotstånd som kopplas till befintliga tonbyglar. Tonbyglarna påverkar hela diskantregistret med plus/minus 1,5dB.

Komponenternas toleranser är inte alls kritiska, utom på ett ställe: i notch-länken 5,5ohm - 3,7mH - 15uF måste spole och kondensator ligga inom 5%. Motståndet är inte så noga. Allra bäst är om man kan hitta en spole 3,7mH med så tunn tråd att den i sig själv ger ca 5,5ohm. Då reduceras den fysiska storleken (och priset) på denna länk avsevärt. En sådan, särskilt framtagen, finns hos HifiKit, klicka här. Dess motstånd är lite lägre än 5,5ohm, men det gör obetydlig skillnad.

Den elektriska utgången från filtret blir då:

Dippen kring 800Hz är precis vad som behövs för att motverka elementets höjning där. Delningsfrekvensen akustiskt är 2,7kHz. Det kan också vara intressant att se hur mycket brantare och högre filtreringen av diskantelementen är jämfört med originalfiltret:

Blå kurva är originalfiltret, röd är Satorifiltret (densamma som den blå i föregående bild). Punkten -6dB är flyttad från 2kHz till 2,7kHz och brantheten ökad från 12dB till 18dB per oktav. Uttryckt i siffror är dämpningen av diskantelementet jämfört med originalfiltrets dämpning ca -3dB vid 3kHz, -8dB vid 2kHz och -15dB vid 1kHz.  Tillskottet av distorsion från MT20 i det registret reduceras alltså motsvarande.

Den akustiska konsekvensen, mätt i en OA14 med brus och rörlig mikrofon, blir:

Notera att under 300-400Hz är denna sorts mätning alltmer rumsberoende och ska inte dras för stora slutsatser av (läs den separata artikeln om högtalarmätningar!). Men över 500Hz är den pålitlig och som synes mycket jämn och välbalanserad.

Man kan utan vidare säga att detta är en tonkurva helt i Carlssonstil, både 70- och 80-tal - men ännu jämnare! Den bibehåller också riktningsegenskaperna, som ju är viktiga i en ortoakustisk högtalare. Upp till 3kHz har Satori en bred spridning. Längre upp i frekvens smalnar den snabbt, vilket är ett skäl att inte dela allt för högt.

En komplett konstruktion av låda, element och filter får en egenskap till som måste kontrolleras, nämligen impedans och fasförskjutning mellan spänning och ström på filtrets ingång. Det är inte ett kvalitetsmått, men måste ligga någorlunda över en undre gräns för kombination av impedans och fasförskjutning vid alla frekvenser. En kombination av låg impedans och stor fasförskjutning kan bli ett problem för vissa förstärkare, främst rörförstärkare. Den mätningen visar följande:

Lägsta impedans blir ca 6ohm, vid 600Hz. Där är fasförskjutningen noll. Inga andra ställen har heller kombinationer som blir riskabla. En typisk och snäll 8-ohms högtalare. .

Peerless MT20, originalen i OD11, OA12 och OA14.

Användande av CT62 med Satori

Under en period fanns detta diskantelement från Peerless att köpa, och många gjorde det på uppmaning av SSC, som dock var ovanligt fel ute i den rekommendationen. CT62 är något bättre än MT20 distorsionsmässigt, men har annorlunda tonkurva och framförallt når den absolut inte ner till de 2kHz som är delningsfrekvensen i original OD11/OA12/OA14. Konsekvensen blir:

...en rejäl svacka 2-4kHz. Faktum är att elementet knappt ens når ner till den delningsfrekvens det nya Satori-filtret för MT20 har. Filtret får alltså inte dämpa alls vid delningsfrekvensen.

Här är ett sådant filter för Satori och CT62:

Basdelen är densamma som för MT20 men diskantdelen är annorlunda. Den dämpar i själva verket inte diskantelementet alls förrän under 2kHz. CT62 är svag både under 3kHz och över 8kHz så man vill få ut allt som finns att få. Resulterande tonkurva blir:

Ojämnheterna vid övergången är lite större än i MT20-filtret. Det blev alldeles omöjligt att få elementen att smälta samman riktigt snyggt där. Påtagligt bättre än CT62 och SC165 eller B65oaII dock. Värre är det med den svaga övre diskanten. CT62 är sådan, det är inte mycket att göra åt. Man kan inte ta fram det som inte finns med hjälp av filter. Bäst kompenseras denna svaga övre diskant med förstärkarens tonkontroll. Dra upp en bit så kan en ganska perfekt tonkurva ändå fås!

Peerless CT62

Användande av T22 med Satori

T22 har en mycket låg distorsion, men den stiger snabbt under 2kHz. Elementet har också en lutande tonkurva som faller av uppåt, och en resonanstopp strax under 10kHz. Tonkurvan går dock lätt att åtgärda eftersom verkningsgraden är ovanligt hög.

Ett filter kan då se ut som följer.

Det dämpar ganska brant under 3kHz, betydligt brantare än motsvarande filter för T22 och SC165/B65oaII, vilket effektivt motverkar den stigande distorsionen där. Det ger också en lagom kompensation av den sluttande tonkurvan uppåt. Akustiska konsekvensen blir:

Resonanstoppen vid 10kHz blir tyvärr därmed lite framträdande. Det kan vara en smaksak om man vill ha det så, den som vill sänka lite kan minska kondensatorn 1,8uF till något mindre, såsom 1uF. Här uppmätt i en OD11, i OA14 kan den tänkas bli ännu lite jämnare. Tonbyglarna höjer/sänker ca 1,5dB men gör det över hela spektrum från 3kHz.

För OA12 plus T22 måste filtret åter bli lite annorlunda eftersom T22 bara finns i 8 ohms version. De två diskantelementen måste då parallellkopplas och filtret räknas om för den resulterande 4 ohms lasten. Ett sådant filter kan se ut så här:

Akustiska konsekvensen blir:

Det är faktiskt en tonkurva att dö för. Mycket bättre hittar man knappast någonstans.

Färdiga filterkort för alla dessa kombinationer bygger jag för 1650kr per par. Maila info@grafpro.se och meddela vilken version som önskas. De kan då enkelt monteras i OD11/OA12/OA14 utan lödning, enbart med skruvmejsel och avbitartång samt lite kontaktlim!

Kommentera  gärna denna artikel!

T22