Hogere orde scheidingsfilter geeft meer vervorming

[Wieger61]

Het scheidingsfilter dat SEAS voor de SEAS T18 Prestige Coax voorschrijft is een 2e orde filter met een spoel van 1.8 mH in serie en 10 uF parallel. Na verwijdering van de parallelle condensator blijkt bij meting bij gelijk ingangsniveau het 1e orde filter tot 8dB minder derde harmonische vervorming te vertonen! Waarom, geen idee. Het blijkt niet aan de kwaliteit van de condensator te liggen, blijkt uit experimenten.

Het hoogdoorlaatfilter van de tweeter is daarbij hetzelfde gehouden. De tweeter neemt pas bij 3 kHz over en heeft naar verwachting weinig invloed op de vervorming van de woofer onder de 2kHz. Zie tweede meting met THD-vergelijk tussen response met (groen) en zonder (rood) tweeter.

De hypothese dat het 2e orde filter last heeft van 'ringing' kan niet kloppen, omdat de ringingfrequentie een vaste is. Dan zou de vervorming bij die frequentie een piek vertonen.

Mijn conclusie in ieder geval: filterconstructie vraagt niet alleen meten van de responsie onder verschillende hoeken en veel luisteren, maar ook vergelijk van de vervorming van verschillende filterconcepten.

[Gerrit]

Het scheidingsfilter dat SEAS voor de SEAS T18 Prestige Coax voorschrijft is een 2e orde filter met een spoel van 1.8 mH in serie en 10 uF parallel. Na verwijdering van de parallelle condensator blijkt het 1e orde filter tot 8dB minder derde harmonische vervorming te vertonen! Waarom, geen idee. Het blijkt niet aan de kwaliteit van de condensator te liggen, blijkt uit experimenten.

Het hoogdoorlaatfilter van de tweeter is daarbij hetzelfde gehouden. De tweeter neemt pas bij 3 kHz over en heeft naar verwachting weinig invloed op de vervorming van de woofer onder de 2kHz.

De hypothese dat het 2e orde filter last heeft van 'ringing' kan niet kloppen, omdat de ringingfrequentie een vaste is. Dan zou de vervorming bij die frequentie een piek vertonen.

Mijn conclusie in ieder geval: filterconstructie vraagt niet alleen meten van de responsie onder verschillende hoeken en veel luisteren, maar ook vergelijk van de vervorming van verschillende filterconcepten.

Intrigerend
Om wat meer duidelijkheid te krijgen zou ik de woofer los meten met de twee verschillende filters (en zonder filter) en dan met de harmonischen apart (2-5) weergegeven.

Gerrit

[ds23man]

En dan ook zorgen dat je bij al metingen exact dezelfde geluidsdruk aanhoudt.

[Wieger61]

Vergelijk THD geheel en alleen woofer toegevoegd.

Nb: Hogere orde vervormingen blijken altijd veel lager en irrelevant te zijn. Met name 2e orde vervorming stijgt bij hogere ingangsspanning.

[Gerrit]

Nb: Hogere orde vervormingen blijken altijd veel lager en irrelevant te zijn. Met name 2e orde vervorming stijgt bij hogere ingangsspanning.

Is dit algemeen bedoeld? Want dan ben ik het daar absoluut niet mee eens. Hogere orde vervorming is buitengewoon relevant. Er zijn diverse onderzoeken waaruit blijkt dat hogere harmonischen zwaarder wegen:

THD_weighing.pdf

(1.63 MiB) 114 keer gedownload

Shorter stelde voor om de harmonischen te wegen volgens n2/4 (n kwadraat!), de methode van Gedlee gaat mij boven de pet maar de weging valt iets lager uit dan bij de method volgens Shorter. Als de harmonischen op deze manier worden gewogen dan stemmen de resultaten beter overeen met luisterproeven.
Om irrelevant te zijn moeten de hogere harmonischen dus echt een heel stuk lager zijn.

Gerrit

[markbakk]

Wat ik in elk geval niet kan verklaren is dat je, wanneer je alleen de woofer meet, in jouw meting ziet dat de THD oploopt tot een hoger niveau dan wat de unit zelf aan grondtoon weergeeft. Wil je wat meer vertellen over je meetprotocol? Ik zie ook in de eerste grafiek swp bij de ene en MLS bij de andere staan, meet je de ene met een sweep en de andere met MLS en zo ja, waarom?

[Wieger61]

Nb: Hogere orde vervormingen blijken altijd veel lager en irrelevant te zijn. Met name 2e orde vervorming stijgt bij hogere ingangsspanning.

Is dit algemeen bedoeld? Want dan ben ik het daar absoluut niet mee eens. Hogere orde vervorming is buitengewoon relevant. Er zijn diverse onderzoeken waaruit blijkt dat hogere harmonischen zwaarder wegen:

THD_weighing.pdf

Shorter stelde voor om de harmonischen te wegen volgens n2/4 (n kwadraat!), de methode van Gedlee gaat mij boven de pet maar de weging valt iets lager uit dan bij de method volgens Shorter. Als de harmonischen op deze manier worden gewogen dan stemmen de resultaten beter overeen met luisterproeven.
Om irrelevant te zijn moeten de hogere harmonischen dus echt een heel stuk lager zijn.

Gerrit

OK, duidelijk.

[Wieger61]

Wat ik in elk geval niet kan verklaren is dat je, wanneer je alleen de woofer meet, in jouw meting ziet dat de THD oploopt tot een hoger niveau dan wat de unit zelf aan grondtoon weergeeft. Wil je wat meer vertellen over je meetprotocol? Ik zie ook in de eerste grafiek swp bij de ene en MLS bij de andere staan, meet je de ene met een sweep en de andere met MLS en zo ja, waarom?

Meting semi-anechoïsch (5,5ms tijdvenster) sweep 200 - 20kHz met relatief gekalibreerde HolmImpuls en iSEMcon meetmicro EMM-8. Waarom de vervorming boven het niveau uitstijgt kan ik niet met zekerheid zeggen. Ik vermoed dat hier het geluidsniveau onder het achtergrondruisniveau van de meetruimte komt.

[Wieger61]

Wat ik in elk geval niet kan verklaren is dat je, wanneer je alleen de woofer meet, in jouw meting ziet dat de THD oploopt tot een hoger niveau dan wat de unit zelf aan grondtoon weergeeft. Wil je wat meer vertellen over je meetprotocol? Ik zie ook in de eerste grafiek swp bij de ene en MLS bij de andere staan, meet je de ene met een sweep en de andere met MLS en zo ja, waarom?

Sorry, typefouten. Met MLS is met HOLMImpuls geen vervorming te meten.

[Wieger61]

Derde harmonische vervorming van de woofer van de SEAS T18 met HOLMImpuls semi-anechoisch doorgemeten: zonder filter (groen), met 1e-ordefilter (1m8H; blauw) en met 2e-ordefilter (1m8H/10uF; rood) steeds met 2,9 Vrms sweep van 200-24kHz. Alleen tot 4kHz getoond, omdat ik focus op de vervorming door de woofer.

Conclusie: vergeleken met de woofer zonder filter ..
- verlaagt het 1e-ordefilter (blauw) het niveau van de woofer @1kHz met -6dB en levert -10dB minder 3e harmonische vervorming op -54dB (0,2%).
- verlaagt het 2e-ordefilter (rood) het niveau van de woofer @1kHz met -3,6dB, maar levert evenveel 3 harmonische vervorming van -44dB (0,63%)

THD-verloop is vergelijkbaar. Met REW vergelijkbare metingen.

De hypothese dat het 1e-ordefilter (blauw) beter in staat is de break-up-trillingen in woofer te dempen (waardoor de 3e harmonische vervormingen lager zouden kunnen zijn) kan verworpen: de woofer presteert rechtstreeks aangesloten op de versterker (groen) niet beter.