Filter onderzoek

Conventionele filters zonder actieve elektronica.

Moderator: Beheerdersteam

Plaats reactie
Gebruikersavatar
DIY_Freak
Berichten: 806
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 19:22
Locatie: Nuenen

Filter onderzoek

Bericht door DIY_Freak »

Mag ik bij dit deel van het forum inwijden met de eerste kruisbestuiving :)
filtertechnieken

Wat voor een filter topologieen zouden jullie willen testen? Het idee is voorlopig dat Jeroen en ik een eerste start maken met lusitertests en metingen en dat we daarna een sessie met meedere luisteraars houden als er inderdaad iets interessants uit komt.

Groet,

Hans
aka
DIY_Freak
Gebruikersavatar
Edo
Mede-oprichter ZBA
Berichten: 4448
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 0:20
Locatie: Alphen aan den Rijn

Bericht door Edo »

Ha Hans,

Ik zit dit topic veel te lezen en blijf het ook zeker volgen. Misschien een idee om, als je wat wil testen, eens een meet- en luistersessie te doen met een serie en parallel gelijk filter.

Groet,
Edo
Gebruikersavatar
Henkjan
Beheerder / Site Admin
Berichten: 33821
Lid geworden op: do 01 jan 1970, 1:00
Locatie: Berkel en Rodenrijs
Contacteer:

Bericht door Henkjan »

a, je bent daar doorgegaan op t filter topic (en Spido ook zie ik). 't lijkt me een mooi experiment, als de luistersessie een beetje in de buurt is wil ik zeker daarbij zijn.
fireman
Berichten: 592
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 8:52
Locatie: Rotterdam
Contacteer:

Bericht door fireman »

Zeg Edo, je mag mijn speakers wel eens meten en beluisteren. Neem ik wel een doos gebak mee voor de moeite :)
Gebruikersavatar
DIY_Freak
Berichten: 806
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 19:22
Locatie: Nuenen

Bericht door DIY_Freak »

Edo schreef:
Ha Hans,

Ik zit dit topic veel te lezen en blijf het ook zeker volgen. Misschien een idee om, als je wat wil testen, eens een meet- en luistersessie te doen met een serie en parallel gelijk filter.

Groet,
Edo
Staat ook op m'n todo-list, maar of we daar in dit experiment aan toe komen, weet ik nog niet.
Post je zelf ook nog weleens op hear.nl?

Groet,

Hans.
Gebruikersavatar
Edo
Mede-oprichter ZBA
Berichten: 4448
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 0:20
Locatie: Alphen aan den Rijn

Bericht door Edo »

Hans L schreef:
Staat ook op m'n todo-list, maar of we daar in dit experiment aan toe komen, weet ik nog niet.
Post je zelf ook nog weleens op hear.nl?

Groet,

Hans.
Zo af en toe. Beetje Hear, beetje daar...ehm HTforum en hier.
Ben erg nieuwsgierig naar de vorderingen in het onderzoek van jullie. Leuke proef om het op deze manier te doen en de bevindingen te beschrijven op Hear.

M.v.g.
EDo
Gebruikersavatar
Michol
Berichten: 54
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 20:12

Bericht door Michol »

maakt het voor het bereik van de speakers ook uit wat voor filter je gebruikt?

kan je dat ook zelf meten?
:?:
Gebruikersavatar
DIY_Freak
Berichten: 806
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 19:22
Locatie: Nuenen

Bericht door DIY_Freak »

Michol schreef:
maakt het voor het bereik van de speakers ook uit wat voor filter je gebruikt?

kan je dat ook zelf meten?
:?:
Ik begrijp niet precies wat je wilt vragen. Anders gezegd?
Gebruikersavatar
Michol
Berichten: 54
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 20:12

Bericht door Michol »

geeft je speaker de zelfde tonen weer met een ander filter, bijvoorbeeld, geeft mijn woofer, die zelf van 30 tot 6000 hertz moet gaan dit ook weer, nu er een filter tussen zit? of beperkt een filter ook het grensbereik?
Gebruikersavatar
Henkjan
Beheerder / Site Admin
Berichten: 33821
Lid geworden op: do 01 jan 1970, 1:00
Locatie: Berkel en Rodenrijs
Contacteer:

Bericht door Henkjan »

het filter heeft idd als taak om het inzet bereik te beperken, bij een woofer naar boven, bij een tweeter naar beneden, en bij een mid allebei
Gebruikersavatar
Michol
Berichten: 54
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 20:12

Bericht door Michol »

het begint te dagen...

nu het volgende probleem: waar bestaat in vredesnaam een filter uit? ik weet dat er condensatoren en weerstandjes in zitten, maar dan houd het bij mij op. wat is er nog meer belangrijk?
Gebruikersavatar
Edo
Mede-oprichter ZBA
Berichten: 4448
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 0:20
Locatie: Alphen aan den Rijn

Bericht door Edo »

Michol schreef:
het begint te dagen...

nu het volgende probleem: waar bestaat in vredesnaam een filter uit? ik weet dat er condensatoren en weerstandjes in zitten, maar dan houd het bij mij op. wat is er nog meer belangrijk?
Je vergeet een heel belangrijk onderdeel: de spoel..

Maar met deze drie componenten maak je een filter.
Gebruikersavatar
Henkjan
Beheerder / Site Admin
Berichten: 33821
Lid geworden op: do 01 jan 1970, 1:00
Locatie: Berkel en Rodenrijs
Contacteer:

Bericht door Henkjan »

extreem samengevat:

een spoel laat laag door
een condensator laat hoog door
een weerstand verlaagt t nivo


als je wat verder wil verdiepen in theorie: koop (of leen erg lang bij de bieb) "Luidsprekerkasten Ontwerpen" van Vance Dickason
Gebruikersavatar
Michol
Berichten: 54
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 20:12

Bericht door Michol »

juist, dat ga ik dan maar eens doen..

grtn, Michiel
Gebruikersavatar
DIY_Freak
Berichten: 806
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 19:22
Locatie: Nuenen

Bericht door DIY_Freak »

Inmiddels hebben we de eerste resultaten. Al eerder op HEAR geplaatst (zie thread link hierboven), maar het bleef een beetje stil. Er lijkt meer aandacht te zijn voor kabeltjes geloof ik ;)

Ik ben benieuwd wat jullie van de uitkomsten vinden... 8)

<knipperdeplak>
============================================================================
Zo, de eerste luisteravond is geweest. Een bijzonder vermakelijke en leerzame avond. :) En het vraagt om méér! Ieder goed experiment levert ten slotte meer vragen dan antwoorden op ;)

Even een herhaling van de testopstelling:
Luidsprekers: 1 stereo paar met aan iedere kant twee breedbandige midbass unit (met EQ recht tussen 300 en 8000Hz met rustig aflopende flanken aan beide zijden). Een cd speler diende als bron, ging digitaal naar een Rotel processor/voorversterker. Deze gaf het via een EQ circuit door aan de PC waar het door LspCad Pro uitgesplitst werd in 4 signalen "als ware het een luidsprekerfilter", dus voor iedere luidsprekerunit 1 signaal. Dit meerkanaalssignaal werd via een Harman Kardon receiver versterkt en naar de speaker gestuurd:

Cd-speler dig out -> Rotel DAC -> EQ circuit (tot hier is het stereo) -> PC via geluidskaart (Delta 410) (vanaf hier is het 4-kanaals) -> HK receiver -> speakers

We hebben geluisterd naar de volgende filters op 1 en 2KHz:
  • 1ste orde (Butterworth uiteraard) (BW1)
  • 2de orde Linkwitz Riley (LR2)
  • 2de orde Bessel (Bess2)
  • 3de orde Butterworth inverted (BW3-i)
  • 3de orde Butterworth non-inverted (BW3)
  • 4de orde Linkwitz Riley (LR4)
  • 8ste orde Linkwitz Riley (LR8)
Bovendien hebben we naar de volgende allpass filters (over 1 speakerunit) geluisterd
  • 1ste orde allpass bij 1KHz (fasedraaiing gelijk aan LR2)
  • 1ste orde allpass bij 400Hz èn bij 4000Hz (fasedraaiing gelijk aan een 3-weg systeem met twee LR2 filters)
Als referentie (REF) diende het ongefilterde signaal van 1 unit. Alles is uiteraard in stereo beluisterd, hoewel onze bevinden waarschijnlijk ook in mono uitgekomen zouden zijn. De testsignalen bestonden uit roze ruis, herhalende korte geluidsfragmenten (XLO/Reference Recordings) en diverse complete muziekstukken. Algemene opmerking: de verschillen waren veel makkelijker waarneembaar met roze ruis. Muziek was beduidend lastiger, met name als het wat complexer werd, zette de grillige veranderingen van de bron het oor op het verkeerde spoor. Overigens hebben we ook blinde tests uitgevoerd om te verifieren of we onszelf of elkaar niet voor de gek hielden.

Luisteren
Na niet al te lang luisteren naar verschillende filters bleek dat we met name de verschillen in power response door lobing hoorde in vergelijking met de referentie. Overige effecten die theoretisch op zouden moeten treden, vielen in het niet vergeleken bij deze kleuring, althans zo moesten we gisteren concluderen. Ik heb dringend de behoefte om effecten zoals het verlagen van de IM vervorming door hogere orde filters te meten/beoordelen. Ook het naslingeren van filters zouden we moeten proberen vast te leggen.

De conclusies tot nu toe:
Wie de discussies over faserein gevolgd heeft, weet dat Jeroen en ik niet bijzonder gecharmeerd zijn van het idee om kosten wat kosten het geluid faserein te houden (of transient perfect zoals John K het noemt. Ik denk dat ik voor beide spreek als ik zeg dat we ons best hebben gedaan om een verschil te horen tussen de referentie en de enkele èn dubbele allpass filters. Ter info: allpass betekent dat het frequentieverloop identiek blijft. Het dubbele allpass filter komt overeen met een driewegsysteem m.b.t. fasedraaiing. De middentonen staan 180graden uit fase met de bas en de hoge tonen nog eens 180 graden met het midden, het klokje rond dus. Om een lang verhaal kort te maken: van dit effect is werkelijk niets hoorbaar.

Op naar de scheidingsfilters: puntsgewijs de notities bij 1KHz filters:
  • BW1 wijkt, net als de meeste filters, af van de REF. Een beetje een teleurstelling omdat het 1ste orde filter in zoveel opzichten ideaal zou moeten zijn. Met een muzieksignaal is het verschl moeilijk te horen.
  • BW1 en BW3 hebben hetzelfde karakter.
  • LR2 viel tegen. Deze hebben we in de verdere tests uit het programma geknikkerd.
  • LR4 geeft ook een duidelijk afwijking t.o.v. de REF. Er verdwijnt wat geluid op op en rond 1KHz. Bij ruis duidelijk waarneembaar, bij muziek ook, maar niet onaangenaam.
  • LR8 geeft een duidelijke verbetering op LR4, waarschijnlijk omdat de overgang smaller is, waardoor de dip (in de powerresponse, niet on-axis) minder opvalt.
  • de grote verassing: Bess2. Van alle filters verreweg het dichtstbij de REF. Akelig dichtbij zelfs. Pikant detail: Bessel filters slingeren niet na... maar we denken niet dat dit de doorslaggevende factor was.
  • De Bess2 werd op de voet gevolgd door de BW3.
  • Ook de BW3-i kwam erg in de buurt van de REF, maar bleef nog iets achter bij de Bess2/BW3.
  • In het algemeen vormen de even en de oneven filters groepen met min of meer dezelfde klankkarakteristieken. Oneven filters komen dichterbij de REF... behalve de Bess2. Overigens heeft een textbook Bess2 (en daar hebben we het over) een bult 1,3dB op het xo-punt. Wie zei er dat het recht moet zijn? ;)
Puntsgewijs de notities bij 2KHz filters, alleen markante veranderingen omdat de resultaten in grote lijnen gelijk zijn aan 1KHz.
  • BW1, grote afwijking van REF. Mag meteen afgevoerd worden... who needs 1ste order filters???
  • LR4 associeren met woofer-tweeter geluid en hifi geluid, 'minder rijk' geluid.
  • LR8 lijkt meer op LR4 dan bij 1KHz het geval was.
  • Bess2 doet het hier minder goed dan bij 1KHz. Ook een 'minder rijk' geluid, maar lang niet zo storend als bij LR4. Ook ietsjes beter dan LR8.
  • BW3-i voegt iets toe en BW3 haalt iets weg. Dat laatste is veel minder storend.
  • BW3 doet het wederom goed, beter dit keer dan de Bess2. Dichtstbij de REF!
Tot slot: de ouwe lullen hebben gelijk :D. Het 3de orde Butterworth filter was nl. in de jaren 70/80 ontzettend populair bij speakerontwerpers. Ik denk dat wij gisteren gehoord hebben waarom dat zo is.
Een andere conclusie is dat je ontzettend snel went aan het frequentieverloop van een bepaald filter. Als je dan na wat langer luisteren terugschakelt naar de REF (ongefilterd) dan val je soms van je stoel van de enorme verschillen. De REF klinkt dan heel even... gekleurd! Dat geeft te denken!
Ik begrijp na dit experiment ook iets meer over de liefde van sommigen voor breedbanders, maar dat neemt niet weg dat er filters bij zaten (BW3 en Bess2) die een uitermate natuurlijke weergave geven. De verschillen zijn met name met ruis vrij goed waarneembaar, maar met dynamische muziek moet ik nog zien of iemand ze blind kan identificeren...

Nadat de oortjes moe waren (dat gevoel dat je krijgt na het 12de eau de toilette bij de parfumerie :wacko:), hebben we de avond afgesloten met een korte luistersessie van de speaker van Jeroen. Kort: erg mooi, zeer detailrijk en precies geluid. Zeer gebalanceerd. Mooi ontwerp!!

En wat nu?
We zijn nog aan het nadenken wat verder te doen. We zijn dit keer helemaal niet aan metingen toe gekomen. Iets voor een vervolg dus. Bovendien zie ik mogelijkheden om met extra EQ de powerresponse van enkele filters te wijzigen waar het geheel weer dichterbij de REF komt. Het bleek bijvoorbeeld dat LR4 met een piekje erbij in de buurt kwam van Bess2 om maar iets te noemen... Zoals eerder gezegd, zijn het naslingeren van filters en IM vervorming ook interessant. Bovendien is het nu ook tijd voor een dergelijk experiment met woofers en tweeters. Wellicht sluiten bepaalde filters goed aan bij het 'gemiddelde' afstraalgedrag van de 'gemiddelde' tweeweg bezetting.
============================================================================
Laatst gewijzigd door DIY_Freak op vr 24 sep 2004, 2:12, 2 keer totaal gewijzigd.
Bart_M
Mede-oprichter ZBA
Berichten: 1716
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 7:17
Locatie: Eindhoven

Bericht door Bart_M »

Heel interessant. 8)

Je hebt de crossovers aan beide kanten gelijk gehouden, of heb je ook wel eens een mix gedaan?

Mogen we dit meenemen op onze website?
Gebruikersavatar
michiel
Berichten: 607
Lid geworden op: do 09 sep 2004, 12:02
Locatie: Hellevoetsluis/Vlissingen

Bericht door michiel »

Zeer leuk om dit eens te lezen!!!

Vooral omdat ik nu voor het eerst bezig ben met een 2 weg van plaats een subje of grote PA set moet ik eigenlijk wel wat kennis hebben over filtering. Ik denk da tje aan de hand van deze test wel de beste filters eruit kunt halen. Wat is er nou beter dan zo'n verglijk!!
Gebruikersavatar
DIY_Freak
Berichten: 806
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 19:22
Locatie: Nuenen

Bericht door DIY_Freak »

Krunk schreef:
Heel interessant. 8)

Je hebt de crossovers aan beide kanten gelijk gehouden, of heb je ook wel eens een mix gedaan?

Mogen we dit meenemen op onze website?
Inderdaad, altijd symmetrisch, zelfs als het een bult of een dip opleverde in de opgetelde response. Je kunt dit best als voorzet publiceren op de site, maar niet meer dan dat. We zijn nog niet uitgevogeld, dus enige voorbehoud is op z'n plaats. Wil je Jeroen_d dan ook noemen?

Groet,
Hans.
Gebruikersavatar
DIY_Freak
Berichten: 806
Lid geworden op: di 24 aug 2004, 19:22
Locatie: Nuenen

Bericht door DIY_Freak »

michiel schreef:
Zeer leuk om dit eens te lezen!!!

Vooral omdat ik nu voor het eerst bezig ben met een 2 weg van plaats een subje of grote PA set moet ik eigenlijk wel wat kennis hebben over filtering. Ik denk da tje aan de hand van deze test wel de beste filters eruit kunt halen. Wat is er nou beter dan zo'n verglijk!!
Wacht dan in ieder geval op het vervolg waar we met een 'echte' tweeweg gaan experimenteren. Een tweeter gedraagt zich tenslotte anders dan een extra breedbandunit. Er is natuurlijk meer dan slechts een bepaalde filtering. Je hebt de units de een bepaalde filtering en overgangsfrequentie mogelijk maken of afdwingen, maar ook de kast (m.n. de baffle) en kamerinvloeden (als de speaker naar boven of naar onderen anders afstraalt dan naar voren, hoor je dit in meer of mindere mate afhankelijk van de kamerakoestiek)... en ga zo maar door.

Ennuh, we gaan geen gospel schrijven ;), het 'beste' is nogal een boude uitspraak, maar ik verwacht nog meer interessante conclusies!
Plaats reactie

Terug naar “Filterontwerp & Passieve Filters”