Wie kan dit filter eens bekijken en uitleggen?

[Jamesblond]

Beste allemaal,

Zou iemand mij eens in simpele, niet-ingewijden-taal, door afgebeeld filter (Dynaudio Special Twenty Five) heen kunnen praten? Ik herken impdantiecorrectienetwerken voor de tweeter en woofer in repectievelijk R3/C4 en R6/C6. Ook herken ik hoog- en laagdoorlaatfilters in de vorm van C1 en L4. Dan is er nog de verzwakkingsweerstand R1 die het tweeterniveau iets tempert t.o.v. van de woofer. Maar daar houdt het voor mij wel op.

Wie kan (en wil) mij es stap voor stap uitleggen welke secties allemaal aanwezig zijn, hoe die werken en wat ze doen?

Alvast heel erg bedankt!
[Tekening verwijderd: niet correct]

[Edit]: http://forum.zelfbouwaudio.nl/viewtopic.php?f=6&t=14216 Dit topic doorgenomen. Hoewel systematisch uitgelegd en geïllustreerd, krijg ik nog niet echt vat op welke onderdelen / secties wat nu precies doen.

[pappaleo]

Hallo James,

Hoe kom je aan het schema van dat filter? Ik krijg de indruk dat er een klein foutje in zit.

Het lijkt er op dat de spoelen L1 en L2 samen met C2 en C3 een delay- of lattice-netwerkje vormen. Dat verschuift de fase op de scheidingsfrequentie een beetje. Omdat het akoestisch centrum van de tweeter wat verder naar voren ligt dan dat van de woofer ontstaat er een klein faseverschil tussen de signalen van beide units op de overgangsfrequentie. Met het delay netwerk wordt die frequentie iets in fase verschoven zodat het verschil in akoestische centra gecompenseerd wordt.

Als dat het geval is, dan moeten de spoelen L1 en L2 kruislings geplaatst worden; dwz de onderzijde van L2 komt links van C3 en de onderzijde van L1 komt rechts van C3.

Verder het filter: R1 samen met R2 vormen de rendementsaanpassing voor de tweeter. C1 is een eenvoudig high-pass filter met een slappe helling van 6dB per octaaf. C2/3 en L1/2 vormen het delay netwerk. R3 en C4 vormen inderdaad een impedantiecorrectie netwerk.

Dan de laagsectie. R6 en C6 vormen ook een impedantiecorrectienetwerk en L4 is het lowpass filter.

Dan C5, L3, R4 en R5. Dit is een frats van Dynaudio uit de tijd dat ze hun OCOS kabel propageerden. Die kabel zou perfect werken als de impedantie van de aangesloten speaker over het gehele frequentiebereik 8 ohm zou zijn. Dit netwerk is bedoeld om bulten in die impedantiekarakteristiek recht te trekken.

Gebruik je geen OCOS kabel en heb je geen buizenversterker die een impedantiekarakteristiek als een liniaal prettig vindt, dan is er geen enkele reden om dit netwerk toe te passen. Ik had ooit een Quad 405 die een aangesloten Dynaudio Twynn met ook een dergelijk netwerk geen fijne belasting vond (eufemisme).

Volgens mij moet dit netwerkje ook iets anders getekend worden. R4 in serie met C4 en dat parallel aan R5 in serie met L3. Maar daar durf ik niks onder te verwedden.

[Jamesblond]

Hi Pappaleo! Dank je voor je genomen moeite!

De tekening is het resultaat van de printplaat bekijken en welke onderdelen waar zitten en dat proberen over te brengen naar een logische tekening op papier. En dat alles dan ook nog van een foto, want "the real thing" heb ik niet bij de hand.

Je hebt gelijk over L1/L2. Heb het nog eens nagekeken en zoals jij het voorstelt, klopt het.
Als R1 en R2 samen een spanningsdeler vormen, dan had ik R4 toch ook meteen na R2 kunnen tekenen? Volgens het schema komt R2 echt pas na C2.

C5/R4/L3/R5 staan echt in serie.

Kun je me eens uitleggen hoe een impedantiecorrectie werkt? Ik kan me voorstellen dat de combinatie van een condensator met de inductie van de luidsprekerspoel een resonantiekring (erg lage Z) vormt. Maar dat kan ik niet kloppend krijgen in de vorm van hoe het hier wordt toegepast.

[pappaleo]

C5/R4/L3/R5 staan echt in serie.

Ok, dat kan. Ik was daar ook niet zeker van. Dat kan je ook pas bepalen als je de impedantiekarakteristiek van het filter inclusief de drivers opmeet.

Edit: Eigenlijk toch wel vreemd. Waarom dan niet één weerstand. Of de resultaatwaarde moet zover van een standaardwaarde afliggen dat die alleen met een serieschakeling van 2 andere standaardwaarden bereikt kan worden. Kan je de waardes aflezen?

Kun je me eens uitleggen hoe een impedantiecorrectie werkt? Ik kan me voorstellen dat de combinatie van een condensator met de inductie van de luidsprekerspoel een resonantiekring (erg lage Z) vormt. Maar dat kan ik niet kloppend krijgen in de vorm van hoe het hier wordt toegepast.

Een (spreek) spoel heeft een oplopende impedantie bij een oplopende frequentie. Bij 0Hz (gelijkstroom) heeft de spoel een vaste weerstand (Rdc). Naarmate de frequentie oploopt loopt de schijnbare weerstand -de impedantie- ook op.
Bij een condensator is dat precies andersom. Bij een hoge frequentie is de impedantie laag en bij gelijkstroom is de weerstand oneindig. Door een RC (zobel) netwerkje parallel te zetten aan de unit wordt de oplopende impedantie van de spreekspoel gecorrigeerd door de aflopende impedantie van het netwerk.

Bij 2de of 3de orde filters kan je door wat te spelen met de waardeverhouding van je lowpass (of highpass) filteronderdelen een resultaatkarakteristiek bereiken die bijna gelijk is aan een berekend filter op een vaste impedantie, die over het hele frequentiegebied nagenoeg gelijk is. Daarmee kan je het RC netwerkje overbodig maken.

Bij een 1ste orde filter, zoals dit, kan dat niet en moet je corrigeren. In de tweetersectie is het delaynetwerk ook tussen de spanningsdeler R1/R2 geplaatst omdat de afsluitimpedantie van het delaynetwerk daar het meest constant is. Dat is noodzakelijk voor optimale werking van het delaynetwerk.

[Jamesblond]

C5/R4/L3/R5 staan echt in serie.

Ok, dat kan. Ik was daar ook niet zeker van. Dat kan je ook pas bepalen als je de impedantiekarakteristiek van het filter inclusief de drivers opmeet.

Edit: Eigenlijk toch wel vreemd. Waarom dan niet één weerstand. Of de resultaatwaarde moet zover van een standaardwaarde afliggen dat die alleen met een serieschakeling van 2 andere standaardwaarden bereikt kan worden. Kan je de waardes aflezen?

Het gaat om twee maal 4R7, dus niet bepaald afwijkende waarden. Betreft het gemarkeerde deel op de bijgevoegde foto's. Vraag me overigens niet waarom die weerstanden *achterop* de print zijn gesoldeerd. Dynaudio claimt dat ze thermisch gekoppeld zijn met de aluminiumplaat waarop het filter gemonteerd is. Maar dat lijkt me sterk, aangezien bij meerdere van die weerstanden ca 1mm ruimte is tussen de weerstand en de alu. plaat.

Kun je me eens uitleggen hoe een impedantiecorrectie werkt? Ik kan me voorstellen dat de combinatie van een condensator met de inductie van de luidsprekerspoel een resonantiekring (erg lage Z) vormt. Maar dat kan ik niet kloppend krijgen in de vorm van hoe het hier wordt toegepast.

Een (spreek) spoel heeft een oplopende impedantie bij een oplopende frequentie. Bij 0Hz (gelijkstroom) heeft de spoel een vaste weerstand (Rdc). Naarmate de frequentie oploopt loopt de schijnbare weerstand -de impedantie- ook op.
Bij een condensator is dat precies andersom. Bij een hoge frequentie is de impedantie laag en bij gelijkstroom is de weerstand oneindig. Door een RC (zobel) netwerkje parallel te zetten aan de unit wordt de oplopende impedantie van de spreekspoel gecorrigeerd door de aflopende impedantie van het netwerk.

Zoveel snap ik. Maar: als de weerstand van de spreekspoel bij oplopende frequentie toeneemt, en er is een zobel netwerk toegepast, dan werkt dat zobel-netwerk voor een flink deel van het spectrum toch als (semi-) kortsluiting? De Z van de spreekspoel zal niet veranderen. Ik kan me niet indenken dat zo'n Zobel invloed heeft op de klank, hooguit op de belasting voor de versterker. Aan de andere kant lijkt het me voor een versterker ook wel fijn als de weerstand hoger is dan lager. Heeft impedantie "egalisering" iets te maken met de energie-overdracht over het spectrum? Als in: bij hogere Z vloeit minder stroom, dus minder Watts, dus minder output dan bij een lagere Z. Maar zelfs dan, zoals zojuist gezegd: de impedantie van de spreekspoel zelf blijft ongewijzigd door toepassing van impedantiecorrectie. Dus dan heeft een impedantiecorrectie geen invloed op output. Toch?

Bij 2de of 3de orde filters kan je door wat te spelen met de waardeverhouding van je lowpass (of highpass) filteronderdelen een resultaatkarakteristiek bereiken die bijna gelijk is aan een berekend filter op een vaste impedantie, die over het hele frequentiegebied nagenoeg gelijk is. Daarmee kan je het RC netwerkje overbodig maken.
Hier raak je me kwijt.

Bij een 1ste orde filter, zoals dit, kan dat niet en moet je corrigeren. In de tweetersectie is het delaynetwerk ook tussen de spanningsdeler R1/R2 geplaatst omdat de afsluitimpedantie van het delaynetwerk daar het meest constant is. Dat is noodzakelijk voor optimale werking van het delaynetwerk.

Hier raak je me kwijt.

Tamelijk interessante materie, dit.
Ik heb ergens in een laatje in mijn bovenkamer een idee voor een kleine, gesloten, drieweg monitor met actief laag en passief gefilterd mid en hoog. Klein als in niet (veel) groter dan mijn huidige Special Twenty Five's, maar drieweg, omdat ik de winst van een goed geïmplementeerde mid-driver wel in zie. Iets als de Klein & Hummel O300, maar die vind ik wat groot. Daarbij heeft die alles actief. Ik las hier ergens van iemand die passief gefilterde drivers meer "impact" en overtuigingskracht vind hebben. Ik kan me daar wel in vinden. Het laag zou actief zijn om een Linkwitz Transform te kunnen gebruiken, maar in de kritische mid- en hoog banden zou dan gewoon passief gewerkt worden. Vorige week ofzo bij Speakerland een hele mooie ScanSpeak Beryllium tweeter gehoord die kandidaat zou kunnen zijn voor dat systeem.

Maar goed. Dat is een leuk hersenspinsel. Heb er nog niet voldoende voor gezeten om dat verder uit te werken. Heb ik (vooralsnog) toch te weinig kaas van gegeten.

[pappaleo]

C5/R4/L3/R5 staan echt in serie.

Ok, dat kan. Ik was daar ook niet zeker van. Dat kan je ook pas bepalen als je de impedantiekarakteristiek van het filter inclusief de drivers opmeet.

Edit: Eigenlijk toch wel vreemd. Waarom dan niet één weerstand. Of de resultaatwaarde moet zover van een standaardwaarde afliggen dat die alleen met een serieschakeling van 2 andere standaardwaarden bereikt kan worden. Kan je de waardes aflezen?

Het gaat om twee maal 4R7, dus niet bepaald afwijkende waarden. Betreft het gemarkeerde deel op de bijgevoegde foto's. Vraag me overigens niet waarom die weerstanden *achterop* de print zijn gesoldeerd. Dynaudio claimt dat ze thermisch gekoppeld zijn met de aluminiumplaat waarop het filter gemonteerd is. Maar dat lijkt me sterk, aangezien bij meerdere van die weerstanden ca 1mm ruimte is tussen de weerstand en de alu. plaat.

Dat had dus gewoon een 10Ω weerstand kunnen zijn. Als je wilt, zal ik vanavond eens proberen om met behulp van die foto's te kijken hoe het precies in elkaar zit. Het kan wel zijn dat ik dan een extra detailfoto of een door jou afgelezen waarde nodig heb.

Kun je me eens uitleggen hoe een impedantiecorrectie werkt? Ik kan me voorstellen dat de combinatie van een condensator met de inductie van de luidsprekerspoel een resonantiekring (erg lage Z) vormt. Maar dat kan ik niet kloppend krijgen in de vorm van hoe het hier wordt toegepast.

Een (spreek) spoel heeft een oplopende impedantie bij een oplopende frequentie. Bij 0Hz (gelijkstroom) heeft de spoel een vaste weerstand (Rdc). Naarmate de frequentie oploopt loopt de schijnbare weerstand -de impedantie- ook op.
Bij een condensator is dat precies andersom. Bij een hoge frequentie is de impedantie laag en bij gelijkstroom is de weerstand oneindig. Door een RC (zobel) netwerkje parallel te zetten aan de unit wordt de oplopende impedantie van de spreekspoel gecorrigeerd door de aflopende impedantie van het netwerk.

Zoveel snap ik. Maar: als de weerstand van de spreekspoel bij oplopende frequentie toeneemt, en er is een zobel netwerk toegepast, dan werkt dat zobel-netwerk voor een flink deel van het spectrum toch als (semi-) kortsluiting? De Z van de spreekspoel zal niet veranderen. Ik kan me niet indenken dat zo'n Zobel invloed heeft op de klank, hooguit op de belasting voor de versterker. Aan de andere kant lijkt het me voor een versterker ook wel fijn als de weerstand hoger is dan lager. Heeft impedantie "egalisering" iets te maken met de energie-overdracht over het spectrum? Als in: bij hogere Z vloeit minder stroom, dus minder Watts, dus minder output dan bij een lagere Z. Maar zelfs dan, zoals zojuist gezegd: de impedantie van de spreekspoel zelf blijft ongewijzigd door toepassing van impedantiecorrectie. Dus dan heeft een impedantiecorrectie geen invloed op output. Toch?

Nee. De impedantie (Z) van de spreekspoel verandert wel. Hij loopt op bij het toenemen van de frequentie, tot wel (bijvoorbeeld) 100Ω bij 20kHz. Een zobel wordt nooit een kortsluiting, want de totale Z van het zobel netwerk wordt nooit lager dan de waarde van de weerstand.

De Z van de spreekspoel wordt nooit lager dan Rdc, de gelijkstroomweerstand. Is de gelijkstroomweerstand van een 8Ω unit bijvoorbeeld 5,6Ω, dan is de impedantie van de zobel (bij gelijkstroom) oneindig. De totale impedantie van zobel en unit is dan dus gewoon 5,6Ω.

Als bij een frequentie van 20kHz de impedantie van de unit bijvoorbeeld 100Ω is, dan is de impedantie van de condensator in de zobel erg laag (bijvoorbeeld 0,5Ω), maar vermeerderd met de weerstandswaarde van de serieweerstand van bijvoorbeeld 8Ω wordt de totaalimpedantie van de zobel dan 8,5Ω.
De totale impedantie van zobel en unit is dan 8,5Ω // 100Ω = 7,8Ω.

Nogmaals: deze waarden hebben niets met jouw filter te maken maar zijn willekeurig genomen om als voorbeeld te dienen. De waarde van de weerstand en condensator worden zodanig gekozen dat de impedantie van de combinatie over het hele frequentiegebied ongeveer gelijk blijft.

[Jamesblond]

Ok, dat kan. Ik was daar ook niet zeker van. Dat kan je ook pas bepalen als je de impedantiekarakteristiek van het filter inclusief de drivers opmeet.

Edit: Eigenlijk toch wel vreemd. Waarom dan niet één weerstand. Of de resultaatwaarde moet zover van een standaardwaarde afliggen dat die alleen met een serieschakeling van 2 andere standaardwaarden bereikt kan worden. Kan je de waardes aflezen?

Het gaat om twee maal 4R7, dus niet bepaald afwijkende waarden. Betreft het gemarkeerde deel op de bijgevoegde foto's. Vraag me overigens niet waarom die weerstanden *achterop* de print zijn gesoldeerd. Dynaudio claimt dat ze thermisch gekoppeld zijn met de aluminiumplaat waarop het filter gemonteerd is. Maar dat lijkt me sterk, aangezien bij meerdere van die weerstanden ca 1mm ruimte is tussen de weerstand en de alu. plaat.

Dat had dus gewoon een 10Ω weerstand kunnen zijn. Als je wilt, zal ik vanavond eens proberen om met behulp van die foto's te kijken hoe het precies in elkaar zit. Het kan wel zijn dat ik dan een extra detailfoto of een door jou afgelezen waarde nodig heb.

Kun je me eens uitleggen hoe een impedantiecorrectie werkt? Ik kan me voorstellen dat de combinatie van een condensator met de inductie van de luidsprekerspoel een resonantiekring (erg lage Z) vormt. Maar dat kan ik niet kloppend krijgen in de vorm van hoe het hier wordt toegepast.

Een (spreek) spoel heeft een oplopende impedantie bij een oplopende frequentie. Bij 0Hz (gelijkstroom) heeft de spoel een vaste weerstand (Rdc). Naarmate de frequentie oploopt loopt de schijnbare weerstand -de impedantie- ook op.
Bij een condensator is dat precies andersom. Bij een hoge frequentie is de impedantie laag en bij gelijkstroom is de weerstand oneindig. Door een RC (zobel) netwerkje parallel te zetten aan de unit wordt de oplopende impedantie van de spreekspoel gecorrigeerd door de aflopende impedantie van het netwerk.

Zoveel snap ik. Maar: als de weerstand van de spreekspoel bij oplopende frequentie toeneemt, en er is een zobel netwerk toegepast, dan werkt dat zobel-netwerk voor een flink deel van het spectrum toch als (semi-) kortsluiting? De Z van de spreekspoel zal niet veranderen. Ik kan me niet indenken dat zo'n Zobel invloed heeft op de klank, hooguit op de belasting voor de versterker. Aan de andere kant lijkt het me voor een versterker ook wel fijn als de weerstand hoger is dan lager. Heeft impedantie "egalisering" iets te maken met de energie-overdracht over het spectrum? Als in: bij hogere Z vloeit minder stroom, dus minder Watts, dus minder output dan bij een lagere Z. Maar zelfs dan, zoals zojuist gezegd: de impedantie van de spreekspoel zelf blijft ongewijzigd door toepassing van impedantiecorrectie. Dus dan heeft een impedantiecorrectie geen invloed op output. Toch?

Nee. De impedantie (Z) van de spreekspoel verandert wel. Hij loopt op bij het toenemen van de frequentie, tot wel (bijvoorbeeld) 100Ω bij 20kHz. Een zobel wordt nooit een kortsluiting, want de totale Z van het zobel netwerk wordt nooit lager dan de waarde van de weerstand.

De Z van de spreekspoel wordt nooit lager dan Rdc, de gelijkstroomweerstand. Is de gelijkstroomweerstand van een 8Ω unit bijvoorbeeld 5,6Ω, dan is de impedantie van de zobel (bij gelijkstroom) oneindig. De totale impedantie van zobel en unit is dan dus gewoon 5,6Ω.

Als bij een frequentie van 20kHz de impedantie van de unit bijvoorbeeld 100Ω is, dan is de impedantie van de condensator in de zobel erg laag (bijvoorbeeld 0,5Ω), maar vermeerderd met de weerstandswaarde van de serieweerstand van bijvoorbeeld 8Ω wordt de totaalimpedantie van de zobel dan 8,5Ω.
De totale impedantie van zobel en unit is dan 8,5Ω // 100Ω = 7,8Ω.

Nogmaals: deze waarden hebben niets met jouw filter te maken maar zijn willekeurig genomen om als voorbeeld te dienen. De waarde van de weerstand en condensator worden zodanig gekozen dat de impedantie van de combinatie over het hele frequentiegebied ongeveer gelijk blijft.

Dit is een vrij duidelijk verhaal, Pappaleo. Dank!!

Wat ik bedoelde met dat de impedantie van de spreekspoel niet verandert, is dat die niet verandert door toepassing van een Zobel. De spoel zal toch niet ineens andere eigenschappen krijgen door toepassing van een Zobel?

Het komt er dus inderdaad op neer dat, als ik het goed begrijp, een Zobel netwerk er voor zorgt dat de versterker in zijn werkgebied een gelijkmatigere belasting "ziet". Mocht het zo zijn dan een driver door zijn eigen hoge Z bij een bepaalde frequentie daardoor minder output geeft dan bij een lagere frequentie, dan wordt dat door toepassing van de Zobel niet gecorrigeerd. Klopt dat, ongeveer? Of (en nu vul ik het even zelf in) is het zo dat de output van de driver in relatie tot het frequentiespectrum los staat van zijn eigen impedantiecurve?

Vragen, vragen, vragen...

Het filter helemaal uitzoeken hoeft trouwens niet hoor; heb ik zelf al gedaan (zie tekening). Maar bedankt voor het aanbod! Het gaat me ook niet perse om de componentwaarden. Mocht ik het filter ooit luxer willen gaan opbouwen, dan zal ik dan alles wel eens grondig nalopen. Maar of dat gaat gebeuren is nog maar de vraag. Van de week eens een "echte" versterker (MF A308) aan mijn speakers gehangen en ik schrok gewoon hoe veel rek er nog in zit en hoeveel detail, dynamiek en projectie eruit kan komen! Wauw!! Ik weet waarvoor ik ga sparen!

[ray5150]

Een zelfbouwversterker ?

[Jamesblond]

Wie weet. Het jeukt wel in die richting. Heb plannen klaar liggen. Maar ik vind het prijskaartje wat hoog voor een "probeersel".