Symmetrische luidsprekerfilters

[Geenius]

Geïntrigeerd door het artikel laatst in Stereoplay over de Isophon Berlina http://www.isophon.de/pages/pdf/stp_12_10_151.pdf ben ik aan het experimenteren gegaan met symmetrische luidprekerfilters. Ook Audio Physic het doet met de hoogdoorlaat in de Cardeas http://www.audiophysic.de/download/card ... ardeas.pdf. Dit soort filters kom je al jaren tegen in netfilters maar nog niet zo vaak in luidsprekers. De luidspreker / het filter krijgt natuurlijk wisselstroom, dus simpel gezegd gaat de stroom de ene keer met de klok mee door het schema en vervolgens weer tegen de klok in. Als ik erg simplistisch denk, dan zou dat dus inhouden dat het muzieksignaal, bij een conventioneel a-symmetrisch filter, de ene kant op iets anders ziet dan de andere kant op - niet optimaal zou je denken? In de bijlage zie je een voorbeeld van een 2e-orde en 3e-orde laagdoorlaat zowel a-symmetrisch (boven) als symmetrisch (onder).

Mijn eerste experimenten zijn positief: ik ben bezig met een nieuw filter voor de Soup Ceramique. Deze keer een parallel filter met o.a. een mooi simpel 2e-orde laagdoorlaat op de midwoofer. Ik heb twee versies gebouwd: de eerste conventioneel met een 1,20mH spoel en een 5,6uF condensator volgens figuur 1; de tweede met twee 0,60mH spoelen en de 5,6uF condensator, e.e.a. aangesloten volgens figuur 3. Nu is dit pas de eerste proef, er moet dus nog veel meer geëxperimenteerd worden voor ik een definitieve uitspaak kan doen, maar ik meen te horen dat de symmetrische variant iets dynamischer en een fractie ruimtelijker klinkt - 't doet me een beetje denken aan het karakter van een serie-filter. Als ik de frequentiecurve en impedantiecurve meet zie ik geen verschillen.

To be continued...............

[Martijn H]

Weet je zeker dat je precies dezelfde filterrespons krijgt? Heb even niet de moeite genomen om het in boxsim in te voeren..

[Pjotr]

Vind de motivatie niet erg sterk. Zijn de spreekspoelen van speakers dan ook symmetrisch? En de versterker die het aanstuurt? Anders ben je het alleen maar nodeloos complex aan het maken.

Symmetrisch doe je voor het onderdrukken van externe storingsinstraling als je daar last van hebt. Meer dan een marketing truc is het anders niet.

[matthijs1988]

Is dit niet gewoon hetzelfde als 2 spoelen in serie plaatsen (met de uitgangs impedantie van de versterker ertussenin)? 2 spoelen betekent ook een hogere rdc.

[Geenius]

Weet je zeker dat je precies dezelfde filterrespons krijgt? Heb even niet de moeite genomen om het in boxsim in te voeren..

Precies dezelfde respons.

[Geenius]

Vind de motivatie niet erg sterk. Zijn de spreekspoelen van speakers dan ook symmetrisch? En de versterker die het aanstuurt? Anders ben je het alleen maar nodeloos complex aan het maken.
Symmetrisch doe je voor het onderdrukken van externe storingsinstraling als je daar last van hebt. Meer dan een marketing truc is het anders niet.

Ik vind mijn motivatie ook zwak
Maar het is gewoon leuk om te proberen.

[Geenius]

Is dit niet gewoon hetzelfde als 2 spoelen in serie plaatsen (met de uitgangs impedantie van de versterker ertussenin)? 2 spoelen betekent ook een hogere rdc.

1x 1,20mH 1,0mm draad Rdc = 0,55 ohm
2x 0,60mH 1,0mm draad Rdc = 0,65 ohm totaal

Er zit dus wel een verschil in Rdc in.

[Vuurkat]

Is dit niet gewoon hetzelfde als 2 spoelen in serie plaatsen (met de uitgangs impedantie van de versterker ertussenin)?

Zat ik ook aan te denken, dan zou het met buizenversterkers misschien nog wel effect kunnen hebben. Maar of anders ook beter is?

Edit: bij simuleren in boxsim met een gewone 2-weg (2e orde filter) zie ik geen verschil, zelfs al is de uitgangsimpedantie 100 ohm.

[Pjotr]

Als je nu echt symmetrisch wilt gaan neem dan een gekoppelde spoel, ook wel "Balun" genoemd. Dan is de uitgang ook echt symmetrisch ongeacht of de versterker al dan niet symmetrisch is:

Je hebt dan ook geen hogere R_dc. Dit soort spoeltjes moet je dan wel zelf maken.

[SSassen]

Oh leuk, we gaan luidspreker filters met common-mode spoelen bouwen, ik voorspel een revival van de kernspoelen, quadrifilair gewikkeld dan, om capaciteiten tussen de wikkelingen te verminderen. Ik vind 't idee zo slecht nog niet, alleen zal je nu per driver wel strict parallel moeten gaan werken.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Kernspoel wikkelspecialist pur sang

[Pjotr]

Oh leuk, we gaan luidspreker filters met common-mode spoelen.........

Even opletten hoor. Juist geen common mode spoel, die gaat niet werken

Maaruh, vooralsnog vind ik het hele idee marketing/hype Luistervergelijk in Breda straks?

[b_force]

Ik probeer in te zien waarom het "iets dynamischer en een fractie ruimtelijker klinkt".

(waarom klinken zulke dingen überhaupt altijd beter en nooit slechter? )

[Pjotr]

Ik vind mijn motivatie ook zwak
Maar het is gewoon leuk om te proberen.

Ik doelde niet op jou hoor Tony, maar op die twee artikeltjes die je aanhaalde.

Quote:

Engineers may not notice the dierence, but
high-end listeners certainly will: Diestertich has
designed a symmetrical crossover network. This
means that no driver is directly attached to the
ground of the amplier. There is usually a coil
placed in front of the driver in order to protect
the woofer from high signals (see diagram) but
in the new Audio Physic models, Diestertich
splits the coil inductance, for example from one
coil of 2 millihenry into two coils, each with a
value of 1 millihenry, one in front and one behind
the woofer. In a purely mathematic sense this
makes no dierence and the TESTfactory was
also unable to measure any changes. But when it
came to the delivery of sound, the dierence was
there for all to hear. In order to verify his theory,
Diestertich set up two Yara compact speakers for
stereoplay, one with a conventional crossover and
the other with a ‘symmetrical' crossover. The
improvement was striking, especially with regard
to the stability of the sound image.

Engineers worden op voorhand de kamer uit gezet en alleen "high-end listeners" kunnen het opmerken. Verder wordt er gesproken over het verifiëren van de theorie terwijl er in het hele stuk geen theorie te bekennen valt

[SSassen]

Oh leuk, we gaan luidspreker filters met common-mode spoelen.........

Even opletten hoor. Juist geen common mode spoel, die gaat niet werken

Ik zie in Peter z'n reactie toch echt een common mode spoel hoor

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Kernspoel wikkelspecialist pur sang

[threshold]

Misschien zijn kleine spoelen an sich gewoon beter dan een grote. En maakt de plek in het filter niks uit. Dus zou je, omwille van de vergelijking, het symetrische naast een gewoon filter moeten zetten met de 2 spoelen in serie direct achter elkaar.
Het verklaart wel het effect dat het met condensatoren juist slechter klinkt (die moeten juist 2x zo groot worden).

Voor de rest lijkt het wel abracadabra. Ik zie echt het verschil technisch gezien niet. Inderdaad verdacht dat de techneuten de luistersessie moesten verlaten . Dan blijven over de high end mensen met hun rijke fantasie, die ook dramatische verschillen zeggen te horen tussen bijvoorbeeld netfilters.

[Pjotr]

Oh leuk, we gaan luidspreker filters met common-mode spoelen.........

Ik zie in Peter z'n reactie toch echt een common mode spoel hoor

Niet alles met 4 pootjes is een hondje hoor

Het hangt er maar van af in welke richting je beide wikkelingen aansluit. Dus in dit geval niet common mode maar differential mode. Beide spoelen staan dan elektrisch in "serie" en niet "parallel". En bij 100% gekoppelde spoelen is de totale waarde niet 2x de waarde van een enkele, maar 4x.

[SSassen]

Het hangt er maar van af in welke richting je beide wikkelingen aansluit. Dus in dit geval niet common mode maar differential mode. Beide spoelen staan dan elektrisch in "serie" en niet "parallel". En bij 100% gekoppelde spoelen is de totale waarde niet 2x de waarde van een enkele, maar 4x.

Ga je me nu uitleggen hoe 't werkt?

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Kernspoel wikkelspecialist pur sang

[Pjotr]

Je geeft er i.i.g. geen blijk van zulke basale zaken te begrijpen. Dus beter mee verlegen dan om verlegen. Kleine moeite

[Martijn H]

Met meer kleine spoelen ipv 1 grote neemt de afstand versterker-luidsprekerunit wel toe voor het signaal! Of tenminste.. Totale lengte spoeldraad neemt toe..

[jeroen_d]

Het werken met de gekoppelde spoel is de enige reden dat symmetrische filters in netfilters worden gebruikt. Om zowel common mode richting aarde te onderdrukken (daarvoor is de koppeling) als tussen de leidingen zelf (daarvoor maakt het niets uit en werken de onderste en bovenste spoel samen als een spoel met de som van de waardes).

In een scheidingsfilter heeft het geen enkele functie. Wat boeit het nu of je de onderste spoelen weer naar boven plaatst in serie met de andere spoelen, waardoor je de normale configuratie terug krijgt. Wie is zo dwaas om te denken dat het de versterker ook maar iets uitmaakt. Hetzelfde geldt voor de kant van het filter waar de luidspreker zit. Het mag dan ook geen verbazing wekken dat Tony exact hetzelfde meet qua respons en impedantie.

[Pjotr]

Déjà vu, iets met een condensator was dat toen .......

[Geenius]

Ik probeer in te zien waarom het "iets dynamischer en een fractie ruimtelijker klinkt".

(waarom klinken zulke dingen überhaupt altijd beter en nooit slechter? )

Ik ook, mijn uitspraak is (zoals aan het begin te lezen) alleen gebaseerd op één probeersel zonder technische onderbouwing - wie weet "klinkt" mijn volgende proef slechter, of hoor ik geen verschil. Maakt mij ook niet uit, we zien het wel.

[SSassen]

Je geeft er i.i.g. geen blijk van zulke basale zaken te begrijpen. Dus beter mee verlegen dan om verlegen. Kleine moeite

Wat een naar antwoord, ik zie in jouw plaatje toch echt een common-mode spoel, of tenminste dat zou 't kunnen wezen. Als jij e.e.a. iets genuanceerder wilde brengen had je misschien een bijschrift bij het plaatje moeten zetten, dan was gelijk duidelijk geweest wat je bedoelde niet? Kan je wel op mij gaan mopperen dat ik niet begrijp wat jij bedoelt, maar wie is daar nu debet aan? Precies, duidelijkheid begint bij degene die de informatie aanbiedt, niet bij de ontvanger.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen - Kernspoel wikkelspecialist pur sang

[threshold]

Ik ben benieuwd naar je verdere bevindingen! Ik snap er alleen niks van, mochten er verschillen hoorbaar zouden zijn.
Toch is Isophon niet de minst serieuze speakerbouwer. Maar wellicht is het in handen van anderen gekomen die de naam hebben overgekocht. Vroeger maakten ze immers nog hun eigen drivers die ook in Quadral zaten.
Zo zou Isophon hele steile filters toepassen waarin geen condensatoren in de paralleltakken zitten, meen ik me te herinneren uit een nog oudere test. Nu blijkt dat ze het wat ruimer opvatten en eigenlijk bedoelen, dat geen condensator direct aan de ground van het filter zit.
Heb ook nog even in Boxsim wat gedaan maar er is echt rekentechnisch geen enkel verschil, hoe kan het ook anders...

[Geenius]

Isophon maakt bij mijn weten, gebruik van zogenaamde Elliptic of Cauer Filters: http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_filter
Ik heb een ook mooi boek "Simplified Modern Filter Design" uit 1962 waarin dit type filter uitgebreid aan bod komt.
Als je enige ripple accepteert in de overdrachtsfunctie kun je dus enorm steile filters maken.
De meest voorkomende in luidsprekerfilters is eigenlijk een soort variatie op een 3e-orde of 4e-orde met een extra condensator, dan wel spoel.
Hierbij wat voorbeelden (let niet op de waardes en orde, het gaat alleen even om positie van de onderdelen):


hoogdoorlaat


laagdoorlaat