Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Conventionele filters zonder actieve elektronica.

Moderator: Beheerdersteam

Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Geweldig als je zelf het Subject mag bedenken!

Heeft er hier iemand verstand van analoge modulair opgebouwde actieve filters obv mezaninne boardjes? ;)

Het actieve filter dat ik wil bouwen zal vast nog wel een paar keer gaan veranderen en aangepast worden dus ik wil de opzet zo modulair mogelijk houden.

Voorals nog wil ik hiermee beginnen voor mijn dipole project:
Filter Topolgy.PNG
En om dit modulair te houden wil ik elke filter overgang apart kunnen wijzigen. Dus ipv 300Hz naar 288Hz gaan zou mogelijk moeten zijn door 1 mezannine kaartje te vervangen. Op dat mezaninne kaartje zit dus het High Pass (HP) en Low Pass (LP) filter voor die specifieke frequentie + een eventuele correctie:

Dus uiteindelijk wil ik vier kaartje maken met de volgende filter overgangen erop:
Filter Topolgy Mezannine.PNG
Duidelijk toch?

fyi de kleuren komen niet overeen in de twee schema's
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36743
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Pjotr »

Ehm, wat zijn mezaninne boadjes? Ik ken wel melamine bordjes (o.a. Mepal).
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Dat leek me een mooi woord voor insteekkaartjes ...
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Dit is wat ik bedoelde en het werkt prachtig!
actief filter (800-600).jpg
In de spaarzame uurtje lekker aan het knutsselen geweest en dit is mijn 4de orde Linkwitz Riley 3 weg filter.

De cross over frequenties liggen op resp 288Hz en 3k4 Hz.


Wat ik echt helemaal mooi vind is dat wanneer ik alle3 de signalen (Laag Mid en Hoog) weer bij elkaar optel ik echt geen verschil hoor tussen het origineel en het gefilterde signaal (met een koptelefoon)

Echt onder de indruk!

Kan bijna niet wachten om dit eens uit te proberen met een setje speakers...
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Van links naar rechts:

Insteek kaartje 1 = Buffer + eventueel een 6db / octaaf correctie voor mijn dipole

Insteek kaartje 2 = Stereo XO Low Pass op 288Hz + plaats voor correctie (leeg)

Insteek kaartje 3 = Stereo XO High Pass op 288Hz + plaats voor correctie (leeg)

Insteek kaartje 4 = Stereo XO Low Pass op 3k4Hz + Stereo XO High Pass op 3k4Hz

Insteek kaartje 5 = Stereo summing opamp om alles bijelkaar op te tellen (test boardje)
actief filter2 (800-600).jpg
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Dit is wat ik filter op 288 en 3k4 Hz en ik kan echt het verschil tussen het origineel en het gefilterde signaal niet onderscheiden.
dubbel LR4 filter.PNG
Aangezien ik me volledig kan verplaatsen in de uitspraak: "aural memory sucks..." heb ik mijn project voorzien van een dubbelpolige wisselschakelaar.
DPWS.JPG
DPWS.JPG (26.4 KiB) 779 keer bekeken
Ik heb een sample "pink noise" gebruikt en heel aandachtig geluisterd met mijn koptelefoon. In de blinde test heb ik geen verschil kunnen horen tussen het origineel en het gefilterde signaal.

Pas nadat ik wist welke stand van de schakelaar door het filter liep dacht ik te kunnen horen dat dat signaal over het geheel iets zachter was. Niet dat ik een dip bij de overgang kon horen maar gewoon wat zachter over de hele linie.

Ik ben echt onder de indruk!

Linkwitz-Riley rulez!
vacuphile
Ook commercieel actief
Berichten: 129
Lid geworden op: wo 16 mar 2011, 15:01
Locatie: Den Haag

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door vacuphile »

Beste Erwin,

Goed van je dat je met deze draad bent begonnen; ik zal proberen er wat aan toe te voegen.

Inderdaad, Linkwitz en Riley rulen van jewelste. Ik heb hier een aantal projecten op de site gezien, waarvan Arno's betonspeaker op dit moment wel het leukst en actiefst is, die enorm veel profijt zouden kunnen hebben van actieve filtering. Actief filteren is namelijk 1) goedkoper 2) meetbaar superieur 3) consistenter dan de passieve weg, maar daar houdt het niet mee op. Je kunt namelijk ook met wat handigheid correcties aanbrengen in drivers die niet helemaal doen wat je ervan wilt. Voorbeeldje:
zelfb1.jpg
De donkerblauwe lijn is de frequentieweergave van de Dayton ND105-4. Een prachtig speakertje qua powerhandeling, constructie, basweergave en combinatie van T/S parameters. Alleen met een zeer onrecht frequentieverloop en een nare break up peak op 6 Khz. Zonder correctie onbruikbaar, en een DSP past niet in het concept van een betaalbare high end desk top speaker, het ontwerpdoel.

De lichtblauwe lijn geeft aan wat die speaker doet met een 4e orde LR filter en een beginwaarde voor het correctienetwerk. Beter, maar nog lang niet goed genoeg. In een volgende post wil ik bij voldoende interesse wel uit de doeken doen welk ontwerpproces ik daarbij hanteer, maar het resultaat wordt dan uiteindelijk zoiets als dit.
zelfb2.jpg
Ongeveer +/- 1.5 dB in het meest relevante gebied. Dit zijn plaatjes met een engineering scale. Een marketingplaatje met een 10dB onderverdeling op de y-as en een uitgestrektere x-as zou er zo uitzien:
zelfb3.jpg
Om het zo recht te krijgen lukt ook wel met een passief filter, maar daarvoor heb je dan een halve kilo aan koperdraad en dikke condensatoren voor nodig. Actief bestaat het hele filter uit 3 dubbele opamps per kant, plus een handjevol passives, op een bordje van minder dan 5x5 cm.

Ben benieuwd welke opamps jij gebruikt. Ik ben dik tevreden over de OPA 2134's
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Hallo Vacuphile,

Goed om te horen dat er nog iemand is die vindt dat Linkwitz en Riley van jewelste rulen ;)

Ik heb tot nu toe ook nog niet zoveel actieve analoge projecten gezien op dit forum. Misschien heb ik nog niet goed genoeg gezocht maar passieve serie filters en DSP lijken de de overhand te hebben. Dat DSP hot is nu het betaalbaar en zinvol begint te worden begrijp ik ook wel...

Mijn belangstelling is meer semi wetenschappelijk dan dat ik probeer de ultimite set te bouwen. Om de kosten van mijn ge-experimerteer een beetje in de hand te houden gebruik ik vaak eenvoudige middelen. Zo gebruik ik voor dit actieve filter project de meest elementaire opamp die ik ken, de TL072. Ik heb veel gelezen over de audiofiele kwaliteiten die veel duurdere opamps worden toegedicht maar die heb ik nog nooit kunnen horen in de toepassingen waarvoor ik ze gebruik...

Ik sta ook op dit punt open voor een semi wetenschappelijke blinde luistertest om het verschil tussen OpAmps proefondervindelijk vast te stellen. :mrgreen:

Ik ben vooral erg geinteresseerd in wat wel hoorbaar is (voor mij) en ben erachter gekomen dat de akoestiek van de kamer en dipole vs box grote verschillen kunnen maken. Vandaar dat ik me vooral daarop richt.

De volgende stap die ik aan het plannen ben is om een luistertestje te doen met twee dezelfde actief gefilterde speakers en daar de effecten van beluisteren en meten. Mijn koptelefoon heeft geen last van intermodulatie maar speakers wel.

Ik ben erachter gekomen dat twee dezelfde speakers op een plankje elkaar enorm kunnen beinvloeden: http://www.zelfbouwaudio.nl/forum/viewt ... =25&t=4947

Ik ben ook benieuwd of mijn luistertesten overeenkomen met deze bevindingen: http://home.kabelfoon.nl/~dezaire/R&D.htm

Nu ik mijn plug-en-play-actieve-filter-test-bank-met-insteekkaartjes af heb wil ik daar snel weer eens mee aan de gang gaan...
Gebruikersavatar
b_force
Ook commercieel actief
Berichten: 12445
Lid geworden op: di 18 apr 2006, 13:27
Locatie: West Friesland
Contacteer:

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door b_force »

De enige die actieve filters hebben met opamps die ik ken zijn volgens mij Jeroen_d en Gerard Janssen.

Het grote nadeel is dat het veeeeel minder flexibel is.
Ook zijn notches verre van ideaal en zul je een manier moeten bedenken om die nog enigszins af te kunnen stellen.
Zie daarvoor topic MOB3W van Jeroen_d

In mijn subwooferfilter topic kun je wel een manier vinden om het flexibel te maken en toch nauwkeurig.

Een reden die je noemt zijn de kosten.
Ik vraag me wel af of je met zo'n uitgebreid actief filter zoveel goedkoper uit bent, maar dat terzijde.
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

b_force schreef:
Het grote nadeel is dat het veeeeel minder flexibel is.
Mee eens dat je niet zomaar ff de frequentie van een XO kan verschuiven. Dat is duidelijk.
Ik probeer een beetje extra flexibiliteit te creeren door met insteek kaartjes te werken.
Zo kan ik wel makkelijk omschakelen zonder dat ik de rest overnieuw moet doen...
Ik overweeg wel om een hybride filter te bouwen (DSP + Analoog)...
b_force schreef:
Een reden die je noemt zijn de kosten.
Hiermee bedoel ik de kosten van mijn eigen geknutsel in relatie tot mijn budget. Dit is niet in relatie tot andere technieken zoals DSP.
b_force schreef:
Ik vraag me wel af of je met zo'n uitgebreid actief filter zoveel goedkoper uit bent, maar dat terzijde.
Met de OpAmp-jes en condensatoren die ik nu heb gebruikt zijn de kosten heel goed te overzien en daar kan DSP voorlopig niet tegenop.
Als ik de tijd die ik erin heb gestopt meetel dan was een DSP waarschijnlijk wel goedkoper geweest
Daarnaast ben je met een DSP wel beperkt hoeveel XO en functies je kan laten uitvoeren.
Hiermee kan ik onbeperkt functies toevoegen zoals shelving low pass filters en notch filters etc...
Een DSP zal toch ergens uit zijn CPU capaciteit klappen...


Daarnaast vind ik de magie van de analoge techniek gewoon zo intrigerend.
Een paar eenvoudige opampjes en een paar simpele C-tjes en R-etjes en het komt allemaal tot leven...
Voorlopig bied dit genoeg uitdagingen voor mij

Daarnaast ben ik zeker van plan om ook eens met een DSP te gaan experimenteren maar dat komt later wel ;)
Gebruikersavatar
b_force
Ook commercieel actief
Berichten: 12445
Lid geworden op: di 18 apr 2006, 13:27
Locatie: West Friesland
Contacteer:

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door b_force »

Hoeveel filters verwacht je dan te gaan gebruiken in hemelsnaam? :lol:
Een miniDSP heeft zo belachelijk veel mogelijkheden.
Ik vraag me af of iemand daar ooit aan de limieten en maximale capaciteit komt.

Anyway, persoonlijk vind ik hybride passief-actief beste compromis.
Passief tussen mid en tweeter, actief tussen mid en laag.
Gekke pieken in mid-hoog zijn dan altijd nog te EQ'en of met een shelving aan te passen.

Overigens had ik eerst ongeveer hetzelfde idee met actief filteren met opamps, ik viel alleen heel erg over de beperking in flexibiliteit.
Of beter gezegd, de onnauwkeurigheid van bepaalde filters (zoals notches).
Dit is overigens niet om je te ontmoedigen hoor, maar weet wel waar je aan begint.

Voor een paar insteekkaarten, opamps, elco's en instelpots ben je al snel 30-50 euro kwijt.
50 euro erbij en je hebt een miniDSP. (2e hands evt)

Voor notches en actieve filters heb ik trouwens twee Excel sheets gemaakt:
viewtopic.php?f=32&t=10681

viewtopic.php?f=32&t=9340

Daarnaast is het handig om naar SLOA049B ban texas instruments te kijken voor actieve filters.

edit:
Owjha, opamps zijn LEGAAL gratis te samplen 8)
vacuphile
Ook commercieel actief
Berichten: 129
Lid geworden op: wo 16 mar 2011, 15:01
Locatie: Den Haag

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door vacuphile »

Notches zijn moeilijk te implementeren, maar een combinatie van low shelf high shelf werkt wel goed en voorspelbaar. Probleem is wel dat LTspice compleet de weg kwijtraakt met het simuleren van dat soort filters. Als iemand weet welke simulator dit wel goed doet houd ik me aanbevolen.

Flexibiliteit vind ik juist een groot voordeel van actief filteren. Door 10 weerstandjes om te solderen kun je de kantelfrequenties wijzigen - op een voorspelbare manier. Verder heb je geen gedoe met zobels op de woofers of notches op de resonantiefrequentie van de tweeter. Maar goed, ieder zijn voorkeur.

Over de keuze van opamps: ik heb aan het begin van de tachtiger jaren in de vorige eeuw mijn eerst electronische scheidingsfilter in elkaar gesoldeerd, ik meen met TL072 of zoiets, maar ben toen al overgestapt op LF356 omdat het beter klonk en minder ruis veroorzaakte. Inmiddels heb je voor een habbekrats de OPA-tjes die ik nu gebruik. Zoals Linkwitz op zijn site vermeldt hebben ze de equivalente ruis van een 3KOhm weerstand. Vervorming is zo laag, dat TI op zijn site uit de doeken doet hoe je via een truuk de vervorming zodanig kunt verhogen dat er met normale meetapparatuur nog wat te meten valt. Dat is allemaal zo spectaculair goed (en zo klinkt het ook), dat ik inderdaad benieuwd ben of er gehoormatige verschillen zijn met andere, veel duurdere opams. Er is een hele subcultuur op internet die zich bezighoudt met het rollen van verschillende opamps, en die dan vaak beweringen doen over gehoormatige verschillen. Zou best eens geinteresseerd zijn in een test. Om de verschillen aan te dikken zou het misschien wel aardig zijn om dat niet te doen met enkelvoudige opamps, maar met cascades van een stuk of tien. Ben graag bereid daarvoor 5 OPA 2134's in de ring te gooien.
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Ik heb nog wel 5 x TL072 liggen ;)

Ben ook echt oprecht geinteresseerd in een blinde luistertest. Als we de dobbelstenen niet kunnen verslaan is er wat mij betreft geen verschil.

Komt er nog een luisterdag aan of is hij net geweest?
Gebruikersavatar
sjons
Berichten: 558
Lid geworden op: za 09 mei 2009, 11:06
Locatie: Workum

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door sjons »

Erwin schreef:
Komt er nog een luisterdag aan ...
yup
Gebruikersavatar
Tom Magchielse
Berichten: 1139
Lid geworden op: vr 16 apr 2010, 13:32
Locatie: Borger (Dr)

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Tom Magchielse »

Misschien denkt iemand, daar heb je hem weer met Akabak, maar dat programma kan ook aktieve filters perfect simuleren. Je hoeft dan ook geen enge, en in audio niet heel relevante specs van de opamp in te vullen. Met de ruis, de vervorming en het hoogfrequentgedrag bemoeit Akabak zich niet, maar dat heb je ook niet nodig.
En notch-filters moeilijk? Wat dacht je van overbrugd-T, dubbel-T, Wienbrug met tegenkoppeling etc?
Ik gebruik al jaren actieve luidsprekers met analoge, aktieve filters daarin. En ik ben niet de enige, bijna alle studio monitoren gebruikten (in ieder geval in mijn tijd) aktieve analoge filters. Sinds eindtrappen in IC-vorm zo goed en goedkoop zijn, is dat een heel efficiënte oplossing
groet, Tom
Gebruikersavatar
b_force
Ook commercieel actief
Berichten: 12445
Lid geworden op: di 18 apr 2006, 13:27
Locatie: West Friesland
Contacteer:

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door b_force »

Multisim simuleert ook alles prima.

Problemen met notches is meer de tolerantie bij de onderdelen. (met name condensators)
Zeker een hoge Q, dus kleine bandbreedte met veel demping, is bij lage frequenties lastig.
Om zo bv resonanties in de kamer te onderdrukken.
Ik heb jaren geleden ooit eens test exemplaren gemaakt en die voldeden niet aan de (ideale) simulatie.
Gebruikersavatar
Tom Magchielse
Berichten: 1139
Lid geworden op: vr 16 apr 2010, 13:32
Locatie: Borger (Dr)

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Tom Magchielse »

Als je de signalen VL en VH optelt, krijg je inderdaad een perfect vlakke frequentiekarakteristiek. Wel is het hele signaal door een group delay gegaan, die bij LR4 voor H en L identiek is. (dat is een algemene eigenschap van Butterworth filters) Wel is er een 3db vermogensverlies in de som PL + PH als je niet VL en HL optelt, maar de vermogens PL en PH. Linkwitz-Riley rules? Mwah...
groet, Tom
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

Tom Magchielse schreef:
Als je de signalen VL en VH optelt, krijg je inderdaad een perfect vlakke frequentiekarakteristiek.
Met V bedoel je Volt?
Tom Magchielse schreef:
Wel is er een 3db vermogensverlies in de som PL + PH als je niet VL en HL optelt, maar de vermogens PL en PH. Linkwitz-Riley rules? Mwah...
Dit begrijp ik niet helemaal. Ik neem aan dat P = Power. Ik heb gelezen dat LR het XO punt op -6dB leggen ipv -3 db zoals gebruikelijk. Zorgt dat voor een -3 dB dip in Power? Hoe zit dat dan?

Een standard butterworth op -3 db geeft weer een kleine bult voor en na XO
Tom Magchielse schreef:
Linkwitz-Riley rules? Mwah...
Hoe bedoel je "Mwah..."?

Vind je dat de credits eigenlijk naar Stephen Butterworth toe gaan of dat dit filter ook zijn nadelen heeft?

En in het laatste geval wat zie jij dan als het nadeel van dit type filter?

Ik ben erg onder de indruk van hoe het klinkt met mijn koptelefoon hoor ik geen verschil tussen het org. en gefiltered signaal...

E.
Gebruikersavatar
Erwin
Berichten: 209
Lid geworden op: di 23 mei 2006, 12:41
Locatie: Huizen

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Erwin »

sjons schreef:
Erwin schreef:
Komt er nog een luisterdag aan ...
yup

Ok, in ieder geval is er een luisterpanel om te oordelen. Ik heb wel zin om naar beesterzwaag te komen in Okt.

Ik ben bereid om op een experimeteer printje "de workbench" te solderen om de verschillen tussen de OpAmps te kunnen beoordelen.
Een test printje met 2 x 5 double OpAmp voetjes naast elkaar inclusief de wissel schakelaar!

Ik vind dat we de OpAmps ook een beetje moeten laten werken. Ik stel voor 10X 30dB versterken en weer verzwakken zodat het resultaat uiteindelijk vlak is alleen dat het signaal 10x versterkt en verzwakt is.

Is mono voldoende?
vacuphile
Ook commercieel actief
Berichten: 129
Lid geworden op: wo 16 mar 2011, 15:01
Locatie: Den Haag

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door vacuphile »

Tom Magchielse schreef:
Misschien denkt iemand, daar heb je hem weer met Akabak, maar dat programma kan ook aktieve filters perfect simuleren. Je hoeft dan ook geen enge, en in audio niet heel relevante specs van de opamp in te vullen. Met de ruis, de vervorming en het hoogfrequentgedrag bemoeit Akabak zich niet, maar dat heb je ook niet nodig.
En notch-filters moeilijk? Wat dacht je van overbrugd-T, dubbel-T, Wienbrug met tegenkoppeling etc?
Ik gebruik al jaren actieve luidsprekers met analoge, aktieve filters daarin. En ik ben niet de enige, bijna alle studio monitoren gebruikten (in ieder geval in mijn tijd) aktieve analoge filters. Sinds eindtrappen in IC-vorm zo goed en goedkoop zijn, is dat een heel efficiënte oplossing
groet, Tom

B_force slaat de spijker op zijn kop. Een notch filter met opamps in de door jou genoemde topologiën kan wel, maar het werkt moeizaam en echt stijl filteren is mij nog niet gelukt. Ik heb het nog niet nodig gehad, maar als het aan de orde is ga ik eens wat proberen met een LC-notch in combinatie met een opamp. Er zijn schattige kleine spoeltjes te bestellen die wel eens zouden kunnen werken.

Voor het overige ben ik het helemaal eens met je opmerking over de voordelen van analoge, actieve filters. Ik gebruik bij de ontwikkeling van filters een MiniDSP om een beetje uit te vogelen wat er zoal nodig is, en eerlijk gezegd klinkt dat ding gewoon goed. Ik heb nooit geAB-t, maar ik merk het eerlijk gezegd niet echt of het via de DSP gaat of direct. De extra AD-DA conversie gebeurt aardig transparant. Toch vind ik een DSP minder geschikt voor een eindproduct dan een analoog filter, dit om redenen van gain structure en latency. Bovendien spelen de kosten mee.

Ik ga verder 'ns kijken naar Akabak, want LTspice lijkt er niet veel van te begrijpen.
Gebruikersavatar
b_force
Ook commercieel actief
Berichten: 12445
Lid geworden op: di 18 apr 2006, 13:27
Locatie: West Friesland
Contacteer:

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door b_force »

Wat je kunt doen is in je simulatie/reken programma je toleranties meerekenen.
Door dan slim hier en daar meerslagen potmeters te gebruiken, kom je al een heel eind.
Op zoek gaan naar condensatoren met erg lage toleranties kan natuurlijk ook :)

Overigens zijn de overdrachtsfuncties (formules) van de schakelingen bekend, dus je zou zelf ook gewoon het eea in excel kunnen zetten.
Daar heb je in principe geen verder programma meer voor nodig.
Sterker nog, op die manier kun je zelfs "offline filteren".

Dat daar trouwens nergens een degelijk programma voor te krijgen is (geldt ook voor DSP's). :evil:
Gebruikersavatar
Tom Magchielse
Berichten: 1139
Lid geworden op: vr 16 apr 2010, 13:32
Locatie: Borger (Dr)

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Tom Magchielse »

Erwin schreef:
Tom Magchielse schreef:
Als je de signalen VL en VH optelt, krijg je inderdaad een perfect vlakke frequentiekarakteristiek.
Met V bedoel je Volt?
Tom Magchielse schreef:
Wel is er een 3db vermogensverlies in de som PL + PH als je niet VL en HL optelt, maar de vermogens PL en PH. Linkwitz-Riley rules? Mwah...
Dit begrijp ik niet helemaal. Ik neem aan dat P = Power. Ik heb gelezen dat LR het XO punt op -6dB leggen ipv -3 db zoals gebruikelijk. Zorgt dat voor een -3 dB dip in Power? Hoe zit dat dan?

Een standard butterworth op -3 db geeft weer een kleine bult voor en na XO
Tom Magchielse schreef:
Linkwitz-Riley rules? Mwah...
Hoe bedoel je "Mwah..."?

Vind je dat de credits eigenlijk naar Stephen Butterworth toe gaan of dat dit filter ook zijn nadelen heeft?

En in het laatste geval wat zie jij dan als het nadeel van dit type filter?

Ik ben erg onder de indruk van hoe het klinkt met mijn koptelefoon hoor ik geen verschil tussen het org. en gefiltered signaal...

E.
Geen enkel filter is ideaal, maar Butterworthfilters hebben het voordeel dat de karakteristieken van de highpass en lowpass versies bij hetzelfde -3 dB punt spiegelbeeldig zijn t.o.v F-3, zodat de group delay in beide helften hetzelfde is. Daardoor lopen de fasekarakteristieken evenwijdig, er is dus een constant faseverschil tussen H en L. Dat is een erg prettige eigenschap als je bundelingsfouten op de cross-over wilt voorkomen.Dat voordeel is er ook in Linkwitz-Riley, omdat dat immers gewoon twee 2e-orde Butterworth filters in cascade zijn. Tot zover dus ideaal.
Het cross-over punt wordt bij LR inderdaad op het -6dB punt gelegd, omdat anders de "constant voltage"eigenschap (Vl + Vr is freq.onafhankelijk, V is spanning) niet opgaat. Maar dat betekent wel dat op het cross-over punt het vermogen tot de helft daalt (laag -6 dB = P/4, hoog -6 dB = P/4, som is P/2 =-3dB. Dat is minder ideaal.
Wat de credits betreft: Butterworth heeft waarschijnlijk nooit aan luidspreker toepassingen gedacht. zijn idee verscheen in oktober 1930 in "Wireless Engr."vol 7. Het ging hem daarbij voornamelijk om de "maximally flat" eigenschap.
Linkwitz was vooral bezig met de fouten in de off-axis responsie (active/passive crossover networks for noncoincident drivers, 1976/1978) en minder met de power responsie. Niettemin leidt de dip in de power response mogelijk tot een afwijkende klank op plaatsen, anders dan op de as.
Ten slotte, met een koptelefoon naar de gesommeerde output luisteren maakt dat je het voornaamste voordeel, nl de parallel lopende fasekarakteristieken, en de bijbehorende gunsige bundeling, niet kunt horen. Het voornaamste nadeel, de dip in de vermogensresponsie, hoor je evenmin. Er zijn nog veel meer filters die op deze manier beluisterd bijna ideaal zijn ( de constant-voltage familie, inclusief de subtractieve filters) Als echte luidsprekerfilters zijn die echter verre van ideaal.
Dit was een lang verhaal, maar wie "mwah" zegt moet ook B zeggen. En wie was nou toch die Riley?
groet, Tom
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36743
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Pjotr »

Tom Magchielse schreef:
Geen enkel filter is ideaal, maar Butterworthfilters hebben het voordeel dat de karakteristieken van de highpass en lowpass versies bij hetzelfde -3 dB punt spiegelbeeldig zijn t.o.v F-3, zodat de group delay in beide helften hetzelfde is. Daardoor lopen de fasekarakteristieken evenwijdig, er is dus een constant faseverschil tussen H en L. Dat is een erg prettige eigenschap als je bundelingsfouten op de cross-over wilt voorkomen.Dat voordeel is er ook in Linkwitz-Riley, omdat dat immers gewoon twee 2e-orde Butterworth filters in cascade zijn. Tot zover dus ideaal.
Het nadeel daarvan is dat je een 3 dB bult krijgt in de totale responsie in het X-over gebied. Aan de all-pass functie wordt alleen voldaan bij een Q van 0,5 en dan heb je het over een 2e orde Gaussisch filter. Het Linkwitz-Riley filter is een 4e orde filter van twee 2e orde Butterworth filters in cascade. En daarmee heeft het ook een totale Q van 0,5.

Een echt ideaal filter zou je pas hebben als de totale overdracht 1 is. En dat kun je bereiken door het toevoegen van de missende bandpass functie met een filler driver. Resultaten daarmee in het verleden (o.a. B&O) nodigde i.i.g. niet uit om daar mee door te gaan. Een variant daarop is het voor de helft toevoegen van de bandpass functie aan het LP en voor de helft aan het HP. Maar dat levert dan weer een extra belasting van beide drivers op in het X-over gebied en een vergelijkbaar a-symmetrisch verticaal afstraal patroon als een 1e orde filter.

Kortom het ideale filter bestaat nog niet.
Gebruikersavatar
b_force
Ook commercieel actief
Berichten: 12445
Lid geworden op: di 18 apr 2006, 13:27
Locatie: West Friesland
Contacteer:

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door b_force »

Pjotr schreef:
Kortom het ideale filter bestaat nog niet.
Gezien de regels en wetten van de regeltechniek en het feit dat je per definitie dus altijd een compromis hebt, zal een ideaal filter ook nooit kunnen bestaan :wink:
Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 36743
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Modulair actief analoog filter met mezaninne boardjes...

Bericht door Pjotr »

Klopt Bart. Tot nu toe vind ik zelf die 2e orde filters met een Q van 0,5 nog het beste compromis. Maar dat vereist dan wel weer drivers met een flinke overlap van meer dan een octaaf. En gelukkig zijn daarvan heden ten dage steeds meer kwalitatief goede te krijgen :mrgreen:
Plaats reactie

Terug naar “Filterontwerp & Passieve Filters”