Faktiskt.se delningsfilterskola?!

av **petersteindl** » 2012-11-05 18:26

Jag kanske bör nämna att det finns andra typer av spiraler. Här är ett exempel.

Solros med frön ordnade i 21 spiraler medsols och 34 spiraler motsols ut från centrum framifrån betraktat. Naturen är bäst

Mvh
Peter

av **IngOehman** » 2012-11-05 18:32

Fjonkalicious skrev:Jag kommenterar inte metadebatten för det förlänger den bara.

Vill bara rent allmänt säga att det var väldigt kloka ord!

Tror rent av att mången meta-debatt skapas av dem som i
sina inlägg försöker göra gällande att de försöker stävja den.

Vh, iö

av **jonasp** » 2012-11-05 19:45

IngOehman skrev:Kokböcker brukar inte innehålla så mycket om filter överhuvudtaget,
med notera bara undantag i form av t ex kaffefilter.

Vh, iö

Åjo!

http://www.amazon.com/Loudspeaker-Desig ... 1882580109

av **Morello** » 2012-11-05 21:07

Den där kokboken är dock ett mycket bra exempel på en kokbok som inte ger någon djupare insikt i hur filter fungerar.

Kan rekommendera två konkreta böcker i ämnet:

"Signaler och system", Anders Svärdström

och en mycket mer avancerad bok:

"Active and passive analog filter design", Lawrence P. Huelsman
Den senare ger fullstäniga härledningar av tex. Tjebychov-polynom etc.

Den ger även en djupare inblick i elliptiska filter, som inte enkelt förklaras med att polerna i vissa fall hamnar på en ellips i s-planet.
Elliptiska filter härleds ur elliptiska funktioner, dvs funktioner med dubbel periodicitet. [F(z)=f(z+w1)=f(z+w2)] där w1/w2 är ett komplext tal.

av **Kraniet** » 2012-11-05 21:15

Om man istället för en rätt så kryptisk (för de flesta) matematisk definition förklarar elliptiskt filter med ord, vad kännetecknar elliptiska filter? Varför är de bra eller inte. Vad får de för konsekvens på saker som effekthantering, fasövergång, inverkan på spridning, frekvensgång osv?

Kanske behövs en genomgång av detta med poler och nollställen först? Gärna på ett överskådligt och illustrativt sätt. Tex så som Peter valt att visa detta med sinus och fas.

av **Morello** » 2012-11-05 21:20

Mitt tips är att bortse från elliptiska funktioner då det är minst sagt överkurs.

Börja med att studera impedanser för kondingar och drollar och sedan dimensionera första ordningen filter. Sedan kliver man upp till andra ordningens system och lär sig vad resonsfrekvens är samt Q (godhetstal).

av **Ragnwald** » 2012-11-05 21:34

petersteindl skrev:Jag kanske bör nämna att det finns andra typer av spiraler. Här är ett exempel.

Solros med frön ordnade i 21 spiraler medsols och 34 spiraler motsols ut från centrum framifrån betraktat. Naturen är bäst

Mvh
Peter

Mandelbrot fraktal Romanesco.

av **IngOehman** » 2012-11-05 23:24

jonasp skrev:
IngOehman skrev:Kokböcker brukar inte innehålla så mycket om filter överhuvudtaget,
med noterbara undantag i form av t ex kaffefilter.

Vh, iö

Åjo!

http://www.amazon.com/Loudspeaker-Desig ... 1882580109

Brukar skrev jag ju.

Vh, iö

av **Svante** » 2012-11-05 23:30

paa skrev:
Svante skrev:
aisopos skrev:Ett första ordningen filter (6dB/okt) är väl alltid ett butterworth ?

Ja. Och Bessel, och Chebychev.

Ett första ordningen filter kan bara ha en enda typ av överföringsfunktion. Det enda som kan skilja är brytfrekvensen.

De olika filtertyperna (butterworth, bessel, etc) är olika sätt att optimera tonkurvan för filtret, exklusive brytfrekvensen. För första ordningens filter finns inget kvar att optimera och alla filter blir lika. Till och med ett första ordningens Svantefilter måste vara likadant .

Men hur blir första ordningens seriefilter då?

[s]För att det ska vara ett renodlat första ordningens filter så måste lasterna vara resistiva. Och då blir de två överföringsfunktionerna identiska med Svantefiltrets

.[/s]

Jäsiken så fel man kan ha.

Det är ju egentligen ett andra ordningens filter, men med lutningen 6 dB/oktav i spärrbandet.

av **Svante** » 2012-11-05 23:51

aisopos skrev:Ett chebychev sägs ju dela brantare och med mer rippel i passbandet.

Så ett 1'a ordningens chebychev delar brantare och med mer rippel än en ett 1'a ordningens butterworth?

Eller var det också en tumregel jag ska kasta?

(Jag har inga tummar kvar ...)

Nja, ett chebychevfilter har brantare lutning i spärrbandet och rippel i passbandet, ja. Men de är inte avsedda för DELNING i första hand, utan för endera låg- eller högpassning. I helt andra applikationer, alltså. En HP och LP chebychev summerar inte till 1.

Och tar man ett Besselfilter så är tanken att det ska ha optimalt rak fasgång, men det fungerar bara för LP-grenen. Det finns inte HP-besselfilter, för de förlorar sin maxrakfasegenskap om man försöker transformera dem till HP.

Däremot kan man tänka sig att man utgår från Butterworth eller LR och justerar dem så att man får en brantare lutning i spärrbandet, eller att man justerar dem så att fasgången för systemet blir rakare. Man får då inte renodlade Bessel eller chebychevfilter, men eftersom de "drar åt det hållet" så finns en benägenhet att kalla dem för det.

(Det förekommer säkert att man tar ett Bessel- eller Chebychevfilter ur kokboken också, men det blir knappast bra.)

av **Svante** » 2012-11-06 00:00

IngOehman skrev:
Svante skrev:I kokboksfiltervärlden är det rätt klart att udda ordningens filter ska vara butterworth och jämna ordningens filter ska vara kvadratiskt Butterworth (=Linkwitz-Riley). Det är enda sättet* att få |H(jw)|=1, alltså att alla frekvenser kommer igenom lika starkt.

Ingalunda!

Det vill säga, med reservation för att jag inte missförstår dig.

Det finns faktiskt ett oändligt antal kombinationer av filter som tillsammans
(summerade) ger en rak tonkurva.

För varje filterhalva finns det dessutom oändligt många filterhalvor som det
går att kombinera med - och få rak tonkurva!

Även om man förutsätter att filtrets halvor är symmetriska med varandra
(vilket det väl egentligen inte finns skäl att förutsätta) så finns det dock
andra sorts filter än de du nämnde, som tillfredsställer att |H(jw)|=1.

Igen - sagt med reservation för att jag kan ha missförstått eller missat
något av det du skrev.

Vh, iö

Du glömde min reservation:

Svante skrev:*Om flankerna i filtret ska motsvara filtrets ordningstal, dvs att ett 4:e ordningens filter ska luta med 24 dB/oktav i spärrbanden i båda filtergrenarna.

Har du nåt sånt?

Alltså, sådana filter förutsätter att HP-grenen har överföringsfunktionen s^n/Pn och LP-grenen 1/Qn (Pn och Qn är nte ordningens polynom).

Jag kan förstås ta ett godtyckligt polynom med polerna i vänstra halvplanet och dela det i två i täljaren och låta ena delen vara LP-filtret och andra delen vara HP-filtret, men de kommer inte att få flanker som motsvarar filtrets ordningstal. Summerar till 1 gör de däremot, även om det blir småknepigt att få till så att man inte får frekvenser med kraftig motfasinformation i elementen.

av **Svante** » 2012-11-06 00:08

IngOehman skrev:
jonasp skrev:"Computers are useless. They can only give answers" - Pablo Picasso

Förbaskat klokt sagt av honom!

Fast det är ju fel.

"They can take questions, too." - Svante :lol:

av **IngOehman** » 2012-11-06 00:14

Du kan till och med ställa frågor till en sten.

Utmaningen är att skapa de viktiga frågorna.

Vh, iö

av **Svante** » 2012-11-06 00:15

Epileptiska filter... :roll:

av **Svante** » 2012-11-06 00:17

IngOehman skrev:Du kan till och med ställa frågor till en sten.

Utmaningen är att skapa de viktiga frågorna.

Vh, iö

Javisst, men även de kan datorn besvara - ibland. Eller hjälpa en att finna.

Tex kan man surfa till Faktiskt för att få svar på sina viktiga frågor.

av **Svante** » 2012-11-06 00:30

Poler och nollställen i kortversion:

Tag ett LP-filter, tex

Svante skrev:Spänningsdelare för växelspänning, 1:a ordn LP, RC-filter:

Kod: Markera allt
---- -----| |--------+---------- ---- | R | | ------- U1 C U0 ------- | | | | -------------------+----------

U0/U1=Zc/(Zr+Zc)=(1/jwC) / (R+1/jwC) =1/(1+jwRC)

Svante skrev:Ett andra ordningens delningsfilter:
Kod: Markera allt
^^^ ------ --------+------+--------- L | | | | | - ------- | | U1 C | | R Ul ------- | | | - | | | | | | -----------------+------+---------

Ul/U1=
=((1/jwC)//R) / (jwL + R//(1/jwC))=
=...=
=1 / ( 1 + jwL/R - w²LC)

Med jw-metoden fick de överföringsfunktionerna:

U0/U1=1/(1+jwRC)

Ul/U1=1 / ( 1 + jwL/R - w²LC)

Skrivet med Laplacetransform blir de i stället

U0/U1=1/(1+sRC)

Ul/U1=1 / ( 1 + sL/R + s²LC)

I båda fallen har man polynom i s i nämnaren och man kan även ha polynom i täljaren.

De här polynomen har nollställen, dvs värden på s som gör att polynomet blir =0. Nämnarpolynomets nollställen motsvatar systemets poler och täljarpolnomets nollställen motsvarar systemets nollställen.

Poler och nollställen visualiseras ofta som kryss (poler) och ringar (nollställen) i s-planet.

Om man kommer ihåg sin algebra så minns man kanske att ett andragradspolynoms nollställen hittas med det som gymnasieböckerna kallar pq-formeln. Om x²+px+q=0 så är x=p/2±sqrt((p/2)²-q) Ibland blir det ett negativt tal under rottecknet, nollställena eller polerna ger sig då ut i komplexa talplanet och de blir alltid komplexkonjugerade om p och q är reella tal. När de blir komplexa övegår lösningarna till diffekvationerna från att vara exponentialfunktioner till att vara sinusar. Filtren "ringer".

av **Thomas_A** » 2012-11-06 00:52

Vi har ju en hel del bygghögtalare på forumet vars filter är simulerade, och med integrerade baffelkompensationer. Skulle vara intressant att få exempel på element-optimerade, icke kokboksfilter, mer ingående förklarade i text och matematik.

EP-S skulle vara ett exempel.

av **phon** » 2012-11-06 10:41

Svante skrev: En HP och LP chebychev summerar inte till 1.

Det kan kanske vara en fördel, det är inte alltid jag vill att allt skall summera till 1. Målkurvan kan vara nåt annat än ett rakt streck.

av **paa** » 2012-11-06 10:54

phon skrev:
Svante skrev: En HP och LP chebychev summerar inte till 1.
Det kan kanske vara en fördel, det är inte alltid jag vill att allt skall summera till 1. Målkurvan kan vara nåt annat än ett rakt streck.

Vilket är den viktigaste avvikelsen från ett rakt streck på målkurvan, skulle du säga?

av **Thomas_A** » 2012-11-06 10:55

En frågaär hur jag kan bedöma elements avrullning för att lägga polerna korrekt för att exempelvis få en akustisk kvadratisk Butterworth, och samtidigt vill få en avrullning för baffelsteg. Kan jag utgå från elementets småsignalsparametrar, och sedan finjustera?

av **IngOehman** » 2012-11-06 11:31

Det är nog svårt att i filtersammanhang få rimliga resultat utan att blanda
in mätningar på elementets beteende i den faktiska lådan. Det mera låg-
frekventa registret man förvisso beräkna rätt så väl men uppåt i frekvens
är det mera komplexa ting som händer.

- - -

Jag utvecklade förvisso på 70-talet en modell för simulering även av det
högfrekventare registret, men på den tiden blev ekvationerna alltför om-
fattande för att det skulle vara rimligt att räkna på det.

Modellen testades dock i ett examensarbete många år senare*, alltså för
några år sedan (har funnits publicerat i MoLt) då de där manickerna som
bara kan ge svar var utvecklade, och modellen visade sig fungera alldeles
utmärkt, med ett (väldigt väntat) undantag: Den fungerade bäst bak-
länges.

Det vill säga man kunde medelst iterering hitta de egenskaper som gav
den tonkurva som elementet defacto hade, men att lista ut vilka egen-
skaper elementet har för att kunna simulera dem, är knepigare. Så att
man kan simulera om man har tillgång till elementdata som man inte har,
är inte så användbart.

Vh, iö

- - - - -

*Bengt-Olov Gradén och Henrik Pellas hette grabbarna som så förtjänstfullt
testade min modell, på universitetet i Borlänge.

av **Martin** » 2012-11-06 12:35

Man kan ju också, även om de är akademiskt intressanta, frångå specialfallen lustiganamnfiltrena och justera på fri hand.

av **Jocke** » 2012-11-06 12:52

Martin skrev:Man kan ju också, även om de är akademiskt intressanta, frångå specialfallen lustiganamnfiltrena och justera på fri hand.

Formeln för det??? :roll:

av **Martin** » 2012-11-06 13:53

Kod: Markera allt: ^^^ ------ --------+------+--------- L | | | | | - ------- | | U1 C | | R Ul ------- | | | - | | | R2 | | | | | | | < < < L3 L2 < < < | | | -----------------+------+---------

Ul/U1=
=((1/jwC+R2+jwL2)//(R+jwL3) / (jwL + (R+jwL3)//(1/jwC+R2+jwL2))

Kod: Markera allt: ________________ \ \ \ \ \____________

av **IngOehman** » 2012-11-06 14:05

paa skrev:
phon skrev:
Svante skrev: En HP och LP chebychev summerar inte till 1.
Det kan kanske vara en fördel, det är inte alltid jag vill att allt skall summera till 1. Målkurvan kan vara nåt annat än ett rakt streck.

Vilket är den viktigaste avvikelsen från ett rakt streck på målkurvan, skulle du säga?

Nu är ju inte jag phon, men min uppfattning är att den viktigaste avvikelsen
(på nollgraderstonkurvan) är den som behövs för att kompensering av den
frekvensberoende spridningen hos högtalaren och för rummets inverkan.

Det betyder att man inte kan göra en optimal dimensionering utan att känna
till hur nämnda effekter kommer att komma in i upplevelsen, vilket i sin tur
fordrar att man vet en massa om det där rummet som högtalaren kommer att
användas i, eller kan bestämma vilka egenskaper det skall ha.

Därnäst kommer kompensationerna för stereosystemfelen*.

Men allt sammantaget är dessa saker ändå bara basal grunddimensionering
(som kan se rätt olika ut dessutom, beroende av om konstruktören tillhör
en egen eller den ena eller dem andra skolan, eller ingen alls), och det är
det som ligger utanför grunderna är det som är intressant på riktigt. Kan
jag tycka.

Allt det som varken den här tråden eller någon annan varit i närheten av
att beröra.

Vh, iö

- - - - -

*För den konstruktör som förstår dem/bryr sig om dem/tror på dem.

av **Morello** » 2012-11-06 14:06

Martin skrev:Man kan ju också, även om de är akademiskt intressanta, frångå specialfallen lustiganamnfiltrena och justera på fri hand.

"Lustiganamnfilter" låter lite respektlöst. :wink:

Har du verkligen studerat dessa filter och förstått vad som kännetecknar dem?

av **Jocke** » 2012-11-06 14:10

Martin skrev:
Kod: Markera allt
^^^ ------ --------+------+--------- L | | | | | - ------- | | U1 C | | R Ul ------- | | | - | | | R2 | | | | | | | < < < L3 L2 < < < | | | -----------------+------+---------

Ul/U1=
=((1/jwC+R2+jwL2)//(R+jwL3) / (jwL + (R+jwL3)//(1/jwC+R2+jwL2))

Antar att R och L3 i det här fallet är elementets impedans.

Martin skrev:
Kod: Markera allt
________________ \ \ \ \ \____________

Undrar varför jag inte kan spåra L2 i kurvan...?

av **Martin** » 2012-11-06 14:12

Morello skrev:
Martin skrev:Man kan ju också, även om de är akademiskt intressanta, frångå specialfallen lustiganamnfiltrena och justera på fri hand.

"Lustiganamnfilter" låter lite respektlöst.
Har du verkligen studerat dessa filter och förstått vad som kännetecknar dem?

Du måste hålla med om att de är alla döpta efter herrar med lustiga namn. Finns många tillämpningar för sådana filter rakt av, men i många fall kan de behöva justeras och finputsas efter andra önskemål, löptidsfasskillnad mellan element kan vara en sådan.

av **schmutziger** » 2012-11-06 14:14

IngOehman skrev:- - - - -
....
STEREOSYSTEMFEL*
...
*För den konstruktör som förstår dem/bryr sig om dem/tror på dem.

Vi är nog ett gäng som till att börja med vill få reda på vilka artefakter stereosystemfelet består av samt lösningar på dessa,
Här finns en tråd för oss som bryr sig o vill veta mer, kan du inte gå igenom allihopa där?
Tack på förhand, så slipper vi klottra ner denna tråd med det.

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... c&start=30

av **Martin** » 2012-11-06 14:21

Jocke skrev:
Martin skrev:
Kod: Markera allt
^^^ ------ --------+------+--------- L | | | | | - ------- | | U1 C | | R Ul ------- | | | - | | | R2 | | | | | | | < < < L3 L2 < < < | | | -----------------+------+---------

Ul/U1=
=((1/jwC+R2+jwL2)//(R+jwL3) / (jwL + (R+jwL3)//(1/jwC+R2+jwL2))

Antar att R och L3 i det här fallet är elementets impedans.

Martin skrev:
Kod: Markera allt
________________ \ \ \ \ \____________

Undrar varför jag inte kan spåra L2 i kurvan...?

Mot högre frekvenser så tappar serieresonanskretsen sin verkan och (R+jwL3) / (jwL + (R+jwL3) dominerar. Det blir en ganska svag lågpassfiltrering, inte obefintlig men den är beroende av kvoten mellan L och L3.