tekst boek filters

[rekenaar]

Tekst boek filters zijn niet helemaal ongegrond en veelal kun je daar best redelijke resultaten mee bereiken als je je een beetje in de theorie bestudeerd.
Zelf heb ik ca 12 jaar geleden een tweede orde Linkwitz-Riley filter uit het boek van Vance Dickason "Luidspreker kasten ontwerpen" toegepast op een Audax luidspreker setje.
Een Audax HM130Z10 met een TW025A12 tweeter.
Eerst heb ik met een weerstand en een condensator in serie de "zelfinductie" van de Laag/mid HM130Z10 vlak getrokken, en met een zuigkring de resonantie piek van de TW025A12 tweeter.
Vervolgens een standaard tweede orde LR berekend (blz 205 2de herziene uitgebreide editie).
Voor de spoelen heb ik gewoon de dichtsbijzijnde waarde gekozen en de condensatoren aangepast door een kleinere te kiezen en een tweede parallel te zetten om de berekende waarde zo goed mogelijk te benaderen.

Ik ben nu een tweede setje aan het bouwen, en heb ik nu doorgemeten.
Voor de meting heb ik een ongecalibreerde Behringen microfoon ECM8000 gebruikt op 30cm voor de luidspreker tussen de laag/mid en een langzame sweep gemeten.
Zie het resultaat van de tekstboek berekening en implementatie met standaard componenten.

[wouter]

Een tekstboek filter functioneert naar behoren wanneer je inderdaad de impedantie zo vlak mogelijk maakt......
En dan alleen bij drivers die van zichzelf ook daadwerkelijk een vlakke SPL curve hebben, tot ruim buiten het werkingsgebied.

Een audax tweeter die onder 2khz sterk afvalt heeft met een elektrisch 2e orde filter een akoestisch verloop van ca 4e orde.
Dit betekent dat deze niet optimaal optelt bij de midwoofer, tenzij je die ook 4e orde filtert. En dat heeft wel wat voeten in de aarde, naast het feit dat je ook nog de bafflestep in een 2-weg moet meenemen.

Dit alles op basis van papier... Lijkt me knap. Het functioneert wel, maar of je het echt optimaal krijgt is een tweede...

Wel een vrij briljant gekozen midwoofer voor zo'n aanpak.

Voor de lol zou je eens een mooi ontwerp kunnen terugrekenen, of uitrekenen op papier en dan vergelijken waar het ontwerp uiteindelijk mee gefilterd is.

[rekenaar]

Als referentie meting een meting van een Jordan "breedbandluidspreker" JRX6 op de zelfde wijze gemeten.

Opvallend is dat het gebied tussen 1000 en 10000 Hz bij de Audax set nagenoeg net zo vlak verloopt als bij de Jordan JRX6 luidspreker. De brede dip bij 2500Hz is waarschijnlijk te wijten aan het filter en zou met filter optimalisatie wel weggewerkt kunnen worden.
Bij de Audax set heb ik luidspreker 1 twee maal gemeten en de luidspreker 2 een maal. Persoonlijk was ik verbaast dat met condensator en spoel toleranties van 5% luidspreker 1 en 2 zo goed op elkaar lijken binnen 1dB gelijk!

Bij de meting van de JRX6 zijn de twee grafieken ook bijzonder gelijkend die luidsprekers reproduceren verrassend goed.

Hoe krom mijn microfoon is weet ik niet, maar dit type heeft altijd op of boven 10kHz een vrij brede piek en sterk af bij 20kHz.
Rond de overname frequentie bij 3500Hz (berekend) is de microfoon redelijk goed betrouwbaar.

[rekenaar]

Dit alles op basis van papier... Lijkt me knap. Het functioneert wel, maar of je het echt optimaal krijgt is een tweede...

Er is geen optimalisatie toegepast bij die methode, specifiek de luidsprekers opmeten en dan een filter modeleren kan altijd tot betere resultaten leiden.

Wel een vrij briljant gekozen midwoofer voor zo'n aanpak.

Die keuze heeft wat voeten in aarde gehad. Zelf had ik toen geen akoustische meet faciliteiten wel elektrische, toongenerator en oscilloscoop. Dus moest ik een fabrikant kiezen de vrij goede grafieken van zijn luidsprekers publiceerde anders gaat het hele spelletje de mist in

Voor de lol zou je eens een mooi ontwerp kunnen terugrekenen, of uitrekenen op papier en dan vergelijken waar het ontwerp uiteindelijk mee gefilterd is.

Nu ik akoustisch wat kan zeggen over de luidsprekers waar ik mee bezig ben gaat dat natuurlijk ook gebeuren. In de luidspreker knutsel boeken van Vance Dickason en J. D'Appolito staan veel voorbeelden waar het begint met tekst boek en dan verder optimaliseren vanuit dat filter.
Eerlijk moet ik zeggen dat het zelfde spelletje van tekst boek filter met een luidspreker zonder gepubliceerde grafieken (Audax HY170Z2) volledig de mist in ging.

[Chris_T]

Een tekstbookfilter zal inderdaad wel werken, maar het blijft natte vinger werk hoor.
Met brute force filteren is de impedantie wel vlak te trekken, maar daarmee tackel je slechts 1 probleem.

De drivers zelf zijn vaak verre van lineair.
Slecht in een uitzonderlijk geval levert het een respons op die vlak & breedbandig genoeg is om het mooi op te laten tellen.
Dan heb ik het wel over drivers in een gebruikelijke luidspreker baffle, niet zoals zij opgemeten worden in een 'infinite wall' of IEC baffle.

Mocht je het geluk hebben tegen zo'n uitzondering aan te lopen dan heb je nog een ander probleem.
Namelijk dat de woofer en tweeter in dezelfde baffle, een akoestische offset (zeg maar tijdsvertraging) kennen doordat ze niet op één lijn zitten van de z-as.
Okee, dat is dan weer te corrigeren door het gebruik van een lattice netwerk (allpass filter), maar betekent dus nog meer brute force filtering.

Tja, als je aan al deze voorwaarden kan voldoen dan zal je inderdaad een luidspreker hebben die correct optelt volgens het boekje.
Maar....dan heb je nog geen garantie voor een goed klinkende luidspreker.


Ik heb het luidspreker kookbook van V. Dickason ook, maar eerlijk gezegd vind ik dat een slecht boek om mee te beginnen als leren filteren het doel is.
Juist doordat daarin uitgebreid over tekstbook filters wordt gepraat met eindeloos geratel over de (minieme) verschillen daartussen.
Hoe dat zich in de praktijk naar een passief filter vertaald wordt niet over gerept.

Het is alsof de mechanische werking van een auto uitgelegd wordt, maar vervolgens er niet bijverteld wordt dat een oneffen weg, wind, regen & temperatuur het rijgedrag beïnvloeden.
Soms moet je gewoon wat meer naar links of rechts sturen.
Geldt dus ook bij een passief filter, waarbij je een luidspreker unit met L & C kan sturen en R kan remmen

Kortom, tekstbook filters zijn praktisch gezien alleen toepasbaar bij analoog actieve filters of een goede DSP.
Deze zijn niet afhankelijk van een wisselende impedantie & frequentierespons.

Btw, als je echt wilt controleren of het filter goed overeenkomt met de theorie dan kan je beter een 'ompooltest' doen door de tweeter of woofer in tegenfase aan te sluiten.
Bij een goede optelling is dan een diep dal rond het overnamepunt te zien van min. 20 dB.

[Henkjan]

dit al gelezen:
http://forum.zelfbouwaudio.nl/viewtopic.php?f=6&t=14216

maar ik snap werkelijk niet waarom als je wel kan meten, je toch een textbook filter wil gaan toepassen doe t dan gewoon in een keer goed

overigens deel ik Chris z'n mening over t boek van VD, het boek over meten van Joe d'A geeft meer inzicht in filters ontwerpen.

[rekenaar]

dit al gelezen:
http://forum.zelfbouwaudio.nl/viewtopic.php?f=6&t=14216

Ja dat heb ik gelezen en vind het een knap stuk werk dat goed laat zien wat je met verstand en meetapparatuur kunt bereiken.

maar ik snap werkelijk niet waarom als je wel kan meten, je toch een textbook filter wil gaan toepassen doe t dan gewoon in een keer goed

Zoals ik schreef 12 jaar geleden had ik alleen maar als spullen een toongenerator en oscilloscoop om mee te meten.
Nu heb ik wel een redelijk geschikte geluidskaart en een niet gecalibreerde microfoon en een (te) kleine hobby kamer en kan ik wel wat akoustisch metingen verrichten. De meting van het Audax setje was een verassing voor mij, ooit even snel gebouwd omdat van een paartje KEF constructor series met B110/T27 een gesneuveld was door een versterker die kapot ging en zijn maximale gelijkstroom door de B110 stuurde.
Maar door de afmetingen van de kamer en het niet gecalibreerd zijn van de microfoon ben ik wel voorzichtig met de interpretatie van de metingen.
Daarom heb ik ooit een paartje Jordan JRX6 gekocht die in het gebied waar ik meestal met wisselfilters speel een beetje idee te hebben wat daar gebeurt.

overigens deel ik Chris z'n mening over t boek van VD, het boek over meten van Joe d'A geeft meer inzicht in filters ontwerpen.

Zelf heb ik de nederlandse vertaling van het boek "Luidspreker meettechniek" van Joe d'A eerste editie 2000 en die gaat goed in op het verkrijgen van de akoustische overdracht en hoe die te meten. Over het ontwerpen staat er op blz 184 "Dit boek gaat niet over het ontwerpen van wisselfilters ..." Hij verwijst alleen naar optimalisatie software voor de berekening van wisselfilters.
Verder vind ik beide boeken Vance D en Joe d'A wel praktisch, laten goed zien wat er fout kan gaan met allerlei metingen en wat je kan bereiken.

[rekenaar]

Hallo Chris,

Met alleen een ompooltest kom je er ook niet. Hierbij een grafiek met een Visaton W100 en een Seas TBFCG27 tweeter op een filter ontworpen voor een KEF B110/T27. De correctie (zuigkring op voor de B110 heb ik er uitgesloopt.

Btw, als je echt wilt controleren of het filter goed overeenkomt met de theorie dan kan je beter een 'ompooltest' doen door de tweeter of woofer in tegenfase aan te sluiten.
Bij een goede optelling is dan een diep dal rond het overnamepunt te zien van min. 20 dB.

Dit geeft gelijk antwoord op de vraag of je op een bestaand filter andere luidsprekers kunt aansluiten.

[Chris_T]

Hallo Rekenaar,

Ik vind het mooi om te zien dat je het uit wilt zoeken, maar wat ik aan de grafiek juist zie is dat een (standaard) filter niet werkt.
Een megabult tussen 3-8kHz lijkt mij niet om aan te horen.
Waarschijnlijk veroorzaakt door de breakup van de W100.
Wanneer je dat met een notch weggefilterd zal de optelling ook gelijk anders zijn.

Bevindt het dal zich verder ook op de berekende scheidingsfrequentie van het filter?
Ik was trouwens vergeten erbij te vertellen dat het ook symmetrisch moet zijn.

Niet om je te ontmoedigen hoor, maar het is voor mij geen bewijs dat een standaard filter 'ok' is.
Aan de andere kant bestaan er genoeg luidsprekers waar ze bij het ontwerpen alleen voor een redelijk gebalanceerde frequentierespons gegaan zijn (en niet op de fase gelet hebben).
Het kan dus wel, maar het blijft naast de pot pissen i.m.h.o.

[Jag]

Ik geloof dat hier sprake is van spraakverwarring