directionele speakers zelf maken/kopen

Ook wel genoemd;
Directional speaker, Ultrasonic speaker, Parametric speaker

Het internet brengt me na het in typen van een van deze termen op veel plekken maar niet op nederlandstalige locaties. Dus ben ik benieuwd of iemand hier meer vanaf weet.

Ik heb een directionele speaker nodig voor een kunst project. Het probleem is dat je deze alleen voor vrij duur (200+) euro compleet kan kopen op sites zoals aliexpress, en dan wacht je ook nog eens langer dan een maand.

Je kan ook kitjes kopen/een youtube tutorial volgen maar deze onderderelen koop je dan los op aliexpress of andere verre sites.

Op marktplaats staan er 0 te koop en geen enkele nederlandse site bied iets soortgelijks aan. Terwijl het wel een gevraagd product zou zijn lijkt me.

Nu vraag ik me af of ik zoiets zelf samen kan stellen, door onderdelen bij een fysieke electronica onderelen winkel te kopen. Zo ja waar vind ik deze winkels/(nederlandse)sites.

Of heeft iemand toevallig nog een kit liggen die hij niet meer gebruikt? Die hem wilt verkopen.

Ik heb namelijk nog maar twee weken voor dat dit project af moet dus op een lange verzendingen wachten kan ik niet :/

Vraag in het kort;
Hoe zou ik in een korte tijd een directionele speaker kunnen bemachtigen?
Zelf maken is zeker een optie en er is een budget ;)

Groet Levi

Wat doet 't ding?

Hangt van het soort systeem af.

https://www.directionalaudio.co.uk/faq/

https://www.akoustic-arts.com/blog/how-do-directional-speakers-work

Edit:
In geval van ultrasound een ongemoduleerde ultrasound carrier (200 KHz?) en (AM) gemoduleerde verschil carrier 220 KHz?) naar je hoofd sturen en dat je hoofd dan als een soort HF-mixer de twee ultrasound carriers terugmixt naar het hoorbare gebied.

[Bericht gewijzigd door harry64 op (47%)]

Misschien handig om wat meer uit te leggen waarom het een richtspeaker moet zijn en eventueel afstand of openingshoek van de richting. Het kan bv ook zijn dat jij denkt aan een richtspeaker terwijl er ook andere oplossingen mogelijk zijn maar zonder de juiste context is dat moeilijk te zeggen.

In mijn beleving is elke speaker wel enigszins richting gevoelig en het lijkt mij dat als je een kast maakt je die richting scherper kan maken. Bij een richtspeaker denk ik aan zo megafoon ding met een hoorn. IK denk dat de juiste hoorn en kast wel belangrijk is en dat het niet een kwestie is van enkel een speaker kopen is.

Ik heb namelijk nog maar twee weken voor dat dit project af moet dus op een lange verzendingen wachten kan ik niet

Soms is het er al in een week maar als je het echt snel nodig hebt gaat het natuurlijk altijd mis ;).

Ik denk ook dat het via audiobewerking oid ook mogelijk is om een 'normale speaker' meer richteffect te geven is.

[Bericht gewijzigd door benleentje op (22%)]

Het is best een bijzondere techniek, voor mij althans. :)

Hier is te lezen hoe het werkt:
https://www.explainthatstuff.com/directional-loudspeakers.html

Dat maak je niet "even".

In 1992 kwam die Amerikaanse uitvinder dat ultrasound systeem verkopen bij, laten we zeggen "een gloeilampenfabriek in het zuiden".

Conclusie (van mijn collega's) toen: de ultrasound beweringen kloppen niet. De tweede orde vervorming die nodig is om het verschilsignaal hoorbaar te maken in je hoofd komt niet via je oren, maar via je hersenen. En met de niveaus die nodig bleken mogelijk zelfs door adiabatische expansie (verwarming) van de lucht en de bijbehorende uitzetting in volume. En de akoestische niveaus die daarvoor nodig zijn kun je niet zonder gevaar opwekken!

De demonstraties zijn interessant, hoewel het echt niet meer is dan een gewone geluidsgolf en luidsprekertjes die een bundel maken. Maar die bundel is gewoon in het audiofrequente gebied!

Ultrasoon:
Die vervormingstest kun je zelf doen. Let op de intermodulatie van de twee signalen in de versterker, of liever de versterkers. In een enkele versterker is de vervorming al snel hoger dan de gewenste hoogfrequente output (het verschilsignaal ontstaat al in de versterker). En het bewijs leveren dat die intermodulatie in je hoofd niet bestaat vereist nog best wat aandacht aan de lineariteit van die twee kanalen: liefst bi-ampli dus.

En stel dat het zou werken: wat zou de vervorming voor de luisteraar zijn? Een twee keer zo sterk signaal zou vier keer zoveel geluid als ervaring moeten geven. Dat strookt niet met Hi-Fi, maar dat hoeft ook niet.

Na 32 jaar is de (mijn) conclusie hetzelfde: de ultrasound beweringen kloppen niet. En het is gemakkelijk te verifiëren.

Toch is bundeling van frequenties boven pakweg 1 kHz met gewone middelen, vanaf vier luidsprekertjes op de juiste plaats, indrukwekkend effectief voor een "lokale geluidsbeleving". De diameter van de bron en de laagste frequentie zijn eigenlijk de enige variabelen.

Op marktplaats staan er 0 te koop en geen enkele nederlandse site bied iets soortgelijks aan. Terwijl het wel een gevraagd product zou zijn lijkt me.

Ik denk dat het voornamelijk professionele toepassingen zijn. Die shoppen niet op Ali of marktplaats.

Ik heb geen idee hoe je zoiets bouwt, zeker niet in 2 weken.

Op woensdag 6 maart 2024 22:17:02 schreef Arco:
Wat doet 't ding?

Het stuurt audiogolven in de ultrasonische regio een richting op. Deze golven worden weer hoorbaar wanneer ze gereflecteerd worden door een oppervlak.

Aangezien ultrasonische golven zich niet/minder verspreiden dan normale audio golven zijn het dus speakers die alleen in de lijn voor zich hoorbaar geluid tonen. Wel altijd in vrij slechte kwaliteit. Vooral in de lage frequenties aangezien deze het verst van de ultrasonische frequentie af zitten.

Op woensdag 6 maart 2024 23:03:36 schreef Boudie:
Het is best een bijzondere techniek, voor mij althans. :)

Hier is te lezen hoe het werkt:
https://www.explainthatstuff.com/directional-loudspeakers.html

Dat maak je niet "even".

er zijn meerdere tutorials op youtube die fijn uitleggen hoe, met niet te gecompliceerde onderdelen als je ervaring hebt met het creeren van elektronica. Ik zoek alleen een fysieke winkel waar ik deze onderdelen kan kopen. Of een winkel dit deze speakers misschien geassembleerd/als product verkoopt.

Ik zie dat er wat verwarring is over hoe gecompliceerd deze speakers wel/niet kunnen zijn.

Hier een video die de versimpelde versie toont waar ik naar op zoek ben (of iets soortgelijks).

https://www.youtube.com/watch?v=9hD5FPVSsV0&t=380s

Had ik misschien eerder moeten linken, excuses.

Soms is het er al in een week maar als je het echt snel nodig hebt gaat het natuurlijk altijd mis ;).

Ik werk onder druk altijd het beste juist... ;)

We hebben een complex apparaat gehad ('babbelbox') waarvan de volgende ochtend om 11 uur het prototype geleverd moest worden.
Om 5 uur 's avonds werkte het nog voor geen meter. Gelukkig kwam er in de avond een 'brainwave' en de volgende dag werkte alles als een zonnetje... :+

Op woensdag 6 maart 2024 23:51:39 schreef makkerman:
[...]

Het stuurt audiogolven in de ultrasonische regio een richting op. Deze golven worden weer hoorbaar wanneer ze gereflecteerd worden...

Waarom zou ultrasound dan weer hoorbaar worden? Wat doet die reflectie precies met die golven?

Ik ben ook benieuw hoe dat AM (bij de commerciële) of PM (you tube) spontaan gedemoduleerd wordt. Ik kan me voorstellen dat bij 2 US TX signalen op net andere frequenties de draaggolven elkaar opheffen en dan de audio overblijft. Maar de video gebruikt maar 1 TX.

Zou zo'n US speakertje gewoon het audiodeel weergeven doordat het gemoduleerd wordt aangestuurd, oftewel dat het niks met reflecties te maken heeft. En dat zou ook verklaren waarom het speakertje zo van belang is (volgens de video)
Ik heb ooit dat soort trancducers aan een SA gehad en die dingen pikte hoge audio frequenties op (rammelende sleutelbos en het lachen van een kind van 6 welke gekieteld wordt :-)

[Bericht gewijzigd door fred101 op (15%)]

Op woensdag 6 maart 2024 23:53:48 schreef makkerman:
er zijn meerdere tutorials op youtube die fijn uitleggen hoe, met niet te gecompliceerde onderdelen als je ervaring hebt met het creeren van elektronica. Ik zoek alleen een fysieke winkel waar ik deze onderdelen kan kopen. Of een winkel dit deze speakers misschien geassembleerd/als product verkoopt.

Helaas weet ik zo een plek niet voor je. Op zich is het idee niet nieuw, ik kan me herinneren dat dit in de jaren '90 ook al wel hier en daar als 'novelty' werd gedemonstreerd, maar ik heb er nog geen kant-en-klare producten voor beschikbaar gezien.

Het systeem werkt met ultrasone geluidsgolven die met interferentiepatronen op specifieke plekken in de ruimte pieken en troggen in geluidsamplitude geven. Met meer speakers die in de juiste fase werken heb je zelfs invloed op de richting en vorm van de geluidsgolven. In de antenne-techniek heet dit een "phase array" en deze technologie was in de jaren '50 al bekend en theoretisch uitgewerkt. De verschilfrequentie van twee op deze manier gegenereerde tonen kan je op die manier op verschillende plekken in de ruimte hoorbaar maken.

Nadeel is dat je voor de lagere audiofrequenties een hogere amplitude nodig hebt om dezelfde energie in die golflengte uit te zenden. Dat wil dus zeggen dat je relatief krachtige ultrasone speakers nodig hebt. Dat zal de reden zijn dat die in je filmpje 150Vpp aankonden. Je moet je afvragen of je makkelijk aan transducenten gaat komen waar je de amplitude en het uitstraalpatroon op zinvolle wijze gespecificeerd krijgt. Experimenteren gaat je teveel tijd kosten, en dat is waarschijnlijk wel wat nodig is. Val op YouTube niet in de val dat het succesratio van die projecten zo hoog lijkt, de honderden projecten waar men geen waarneembaar resultaat kreeg zijn gewoon nooit gepubliceerd.

In elk geval moet ik je teleurstellen dat ik geen pasklare oplossing kan geven, en ik deel het oordeel dat je dit niet snel zelf voor elkaar gaat krijgen. Het conceptueel begrijpen van dit verschijnsel is heel iets anders dan het kunnen bouwen hiervan. Het zou wel een interessant projectje zijn om eens mee te spelen, maar in dit project zijn er wat mij betreft teveel onbekenden.

Op donderdag 7 maart 2024 06:42:29 schreef joopv:
Waarom zou ultrasound dan weer hoorbaar worden? Wat doet die reflectie precies met die golven?

In dat filmpje demonstreert de maker het. Het geluid wordt niet hoorbaar doordat het reflecteert, maar de gerichte geluidsgolven reflecteren wel en kunnen de suggestie wekken dat het object hetgeen is dat het geluid maakt. De reflectie is een ordegrootte zwakker dan het direct waarnemen van het geluid op de plek van het object.

[Bericht gewijzigd door Kruimel op (10%)]

Woody Norris probeert dus nog steeds dit verhaal te verkopen.

Wees kritisch! Het is onjuist en de beweringen kloppen niet.

[half offtopic, maar voor de aardigheid]

Wat er in ieder geval is zijn systemen zoals dit: https://www.gameoflife.nl/about/
Mijn broer houd zich hier mee bezig. Het werkt goed :)

Op woensdag 6 maart 2024 21:45:39 schreef makkerman:
Ook wel genoemd;
Directional speaker, Ultrasonic speaker, Parametric speaker

Het internet brengt me na het in typen van een van deze termen op veel plekken maar niet op nederlandstalige locaties.

Bedoel je een richtluidspreker ?
Dan denk ik direct aan een parabolische spiegel/reflector, cq schotel, zoals ook gebruikt voor satelliet ontvangst.
Een luidspreker in het brandpunt, of ietsje daar van af voor een grotere openingshoek.

Om geluid terug te krijgen uit gemoduleerd ultrasoon geluid, door de niet-lineaire gedraging van de lucht, moet je vrij hoge geluidsniveaus gebruiken. Ál te hoog zou weer gevaar voor de gezondheid kunnen opleveren, vooral op de relatief 'lage' ultrasoonfrequenties zoals 40 kHz (Sennheiser Audiobeam) of 58 kHz (Pompei Audio Spotlight). Gebruikte niveaus zitten daarom zo tussen 110 en 130 dB SPL. De Audiobeam gebruikte zo'n 90 W ultrasoonvermogen om het ultrageluid op te wekken.
Het detectierendement van de lucht is verschrikkelijk laag: het uiteindelijk weer hoorbare audio lag zo'n 60 dB lager.

Als het allemaal een hoax was, dan was het wel een prachtig uitgewerkte. Zowel de Pompei als de Sennheiser zijn gewoon te koop geweest, en er zijn zelfs hele ruzies uitgevochten over bijvoorbeeld de technieken voor pre-distortion (die de vervorming bij de 'detectie' in de lucht moet opheffen).
O.a. hier wordt die zaak besproken, en in dat verhaal wordt mooi beschreven wat daarbij het probleem is:
https://www.eetimes.com/noisy-dispute-erupts-over-audio-technology/

Eerdere pogingen hadden een AM-modulatietechniek gebruikt om het ultrasone signaal te maken. Na een gedetailleerde wiskundige analyse van de niet-lineaire transformaties die het hoorbare signaal produceren, realiseerde Pompei zich echter dat voor het genereren van realistisch hoorbaar geluid geavanceerdere ultrasone generatoren nodig zouden zijn. Het wiskundige model kon worden omgekeerd: beginnend met de gewenste output, werkte Pompei achteruit om de karakteristieken van de genererende ultrasone bundel te vinden. Dat leidde tot een preprocessing besturingsalgoritme1 voor de ultrasone transducers.

Hij realiseerde zich al snel dat voor een perfecte implementatie van de oplossing een oneindige reeks harmonischen nodig zou zijn2, waarvan de meeste niet konden worden gereproduceerd op een echte array. Aan de andere kant zou de juiste oplossing benaderd kunnen worden met behulp van een breedband ultrasone bron. Pompei vergeleek de opties en testte het geluid dat door de array werd geproduceerd in een echovrije kamer met behulp van een hoogfrequente lineaire microfoon. Hij diende een paper in voor de 1998 Audio Engineering Society conferentie en demonstreerde zijn systeem publiekelijk op de bijeenkomst.

1Hoofdzakelijk: dubbele integratie, gevolgd door een worteltrekking (FET)
2Door de wortel-functie wordt het signaal breedbandiger dan een ultrasoontransducer normaal gesproken aan kan (FET)

Een uitgebreider verhaal, van Pompei zelf, staat hier:
https://core.ac.uk/download/pdf/4393713.pdf
Daarin wordt vrij ver ingegaan op de gebruikte technieken, de pre-distortion, en een vermogensbesparende modulatiemethode. Aan het einde ook nog een behandeling van eventuele gezondheidsgevaren van het harde ultrasoongeluid.
De wiskunde kun je eventueel overslaan (al zijn de resultaten wel weer begrijpelijk); skip gewoon door naar het volgende blokje met uitleg.

Die niet-lineaire "gedraging van lucht": die ken ik niet. Afgezien van adiabatische compressie en expansie, maar dat gaat niet zo snel.

En onderzoek het zelf maar eens. Met 2 transducers (afstandsbediening van vroeger op 40 kHz) en, om de intermodulatie van de versterker uit te sluiten, een bi-ampli opstelling, dus twee versterkers en twee luidsprekers.

Conclusie: wanneer je op alles hebt gelet is er helemaal geen verschilfrequentie hoorbaar.

Jawel: bij 140 dB en direct op je schedel, maar ik zou het niemand aanraden dat langer dan een seconde te doen. Verder is het een hoax.

Iets voor factcheckers. En ik denk: een hoax die in leven blijft door fouten in de opstelling. Elk hoorbaar effect van ultrasone intermodulatie is te verklaren door een intermodulatie in de meetopstelling.

Ik zou liefst een groepje toegepaste wetenschappers (*) zoeken die geen belang hebben bij de uitkomst. Wellicht een TU bachelor- en/of masterproject dat niet gesponsord wordt door een externe partij.

Ik kan me goed voorstellen dat de bedenker een roze bril op heeft, terwijl een mogelijke koper zoals Philips teveel praktische bezwaren ziet zelfs als het in theorie zou kunnen werken.

(*) Factcheckers zijn in veel gevallen niet eens wetenschappers en bovendien ernstig besmet sinds die term geassocieerd wordt met commerciële, politieke en maatschappelijke meningmoderatie op sociale media. Soms klopt het en soms niet; onder de streep stimuleert die matige betrouwbaarheid juist pseudoscience en propaganda (averechts effect). Zelfs de vrij rationele en onderbouwende Thunderfoot formuleert wel eens tendentieus of meninggebaseerd, en hij is notabene een wetenschapper.

(sorry voor de tangent)