Hur gör man egentligen ett RIKTIGT delningsfilter?

[Nattlorden]

Tror 87 är glädjemätning. De är ganska tröga. De var inte riktigt glada på mig förutom den perioden jag matade dem med en Sunfire.

[Almen]

-87 dB känslighet. Verkar lite klent...

Vid stereophiles mätningar har 3.6:an 83.5 dB/2.83 V/m och 1.6 har 83.7 dB/2.83 V/m.

Bättre än -87 i alla fall

Hehe, nu fattar jag.

[RogerGustavsson]

Vid stereophiles mätningar har 3.6:an 83.5 dB/2.83 V/m och 1.6 har 83.7 dB/2.83 V/m.

Å andra sidan är detta dipoler. Det blir alltså inte samma tapp på t.ex. 3 meter som med vanliga framåtstrålare. En framåtstrålare tappar ca 9.5 dB på 3 meter. Vad tappar dipolen? Dock är de mindre Magnepan-modellerna dynamiskt begränsade, det räcker inte med att pyttsa in en massa effekt.

[skrutten]

Hur gör man riktiga filter var frågan. Jag kan väl kosta på mig att gå on topic igen. Frågan är bara vad är ett riktigt filter?

Några tankar blandat med hur jag gör vissa moment.

Först skall man givet ha gjort sin läxa på områdena som krävs åtminstone baffel (element placering) och lådvolym (avstämning) placering av dämpmaterial samt viktiga saker som jag glömt förståss.

Exempelvis skaffa en gammal dator som går att köra Speaker workshop på - ett usb ljudkort. 2 mic och 2 linjeingångar behövs dessutom motstånd för kalibrering och mätning 10 ohm 1% och 10kohm 1% brukar räcka. Gör ett par kablar (eller en box för mätningarna). En bra effektförstärkare behövs också. (Värm högtalarelementen med lite vanlig spelning först)

Enklast är filtret till en (liten) tvåvägare.
Ett bra sätt är att montera högtalarna i sin låda i denna har man även dämpmateralet placerat.
Häng ut kablar från bas och diskant ur basreflexröret om sådant finns.
(Ytterligare en orsak till att bygga basreflex )

Nu mäter man impedans för vart och ett av elementen och sparar dessa mätningar - detta kan göras utan slutsteg inkopplat.

Sedan riggar man en mic onaxis på mätobjektet . Tänk en akustisk axel som börjar mitt mellan centrum på elementen styr upp (eller ner) den så att axeln i andra änden är i öronhöjd vid lyssningspositionen.
Sätt micken 1 meter från högtalaren utefter den tänkta axeln.
Se till att ha så långt som möjligt till alla begränsnings ytor > 1m alla gånger... slutsteg måste kopplas in.
Mät sedan varje element för sig med gejtad mätning. Flytta inte micken mellan mätningarna ändra inte heller utnivån från ljudkortet spara mätningarna. Börja med diskanten för den kommer att ljuda starkare om elementen är korrekt valda. Man måste kunna sätta gejten förståss, och inte överstyra. (Elda inte upp diskanten) Suck varför skriver jag detta...

Vrid högtalaren 30 grader mät igen - spara. Vrid ytterligare 30 mät och spara igen.

Ta in mätkurvorna en simulator Skapa målkurvor som är ca 3-4dB lägre än den baffelstödda nivån. Välj lämpligt filter till målkurvorna - 2:a eller 4:e ordningen LR t.ex på båda elementen samt en bra delningsfrekvens.

(En av frågorna var val av delningsfrekvens. Avståndet mellan elementen samt delningsfrekvensen ger olika utsläcknings fenomen vertikalt - välj de mått / frekvens som ger de jämnaste första reflexerna i ditt eget rum med avseende på placering av högtalare och lyssningspos.)

Skapa ett filter med hjälp av målkurvorna justera filtret så att fasensnurren (hastigheten) matchar mellan elementen. Plocka bort onödiga komponenter och lägg till de som behövs tills reultatet blir bra.

Titta på responsen på kurvorna 0-30-60 grader är det ok, kan man göra första filtret och provlyssna

(Man skall avstämma basrelexen också - manuellt - inte bara låta ett beräkningprogram lalla på. Gör röret för långt och korta av till det blir rätt.)

/G

[-Martin-]

Sätt micken 1 meter från högtalaren utefter den tänkta axeln.

Varför en meter? Bör man inte sträva efter en position på det lyssningsavstånd man ämnar använda högtalarna på? (Kan ju iofs vara en meter...)

Bra inlägg förövrigt.

/M

[skrutten]

Sätt micken 1 meter från högtalaren utefter den tänkta axeln.

Varför en meter? Bör man inte sträva efter en position på det lyssningsavstånd man ämnar använda högtalarna på? (Kan ju iofs vara en meter...)

Bra inlägg förövrigt.

/M

Det är förståss optimal att mäta i lyssningsposition men detta kan vara väldigt opraktiskt vid mätning inomhus. Man vill samla mätdatat störningsfritt under så lång tid som möjligt det är allt. Jag använder 1 meter för det är hanterbart att ställa in men hjälp av en metersstock.
/G

[-Martin-]

Sätt micken 1 meter från högtalaren utefter den tänkta axeln.

Varför en meter? Bör man inte sträva efter en position på det lyssningsavstånd man ämnar använda högtalarna på? (Kan ju iofs vara en meter...)

Bra inlägg förövrigt.

/M

Det är förståss optimal att mäta i lyssningsposition men detta kan vara väldigt opraktiskt vid mätning inomhus. Man vill samla mätdatat störningsfritt under så lång tid som möjligt det är allt. Jag använder 1 meter för det är hanterbart att ställa in men hjälp av en metersstock.
/G

Jag tänkte mer på att det förmodligen är olika "delta" mellan elementens AC vid 1 m jämfört med den verkliga lyssningspositionen. Detta påverkar den summerade akustiska signalen, speciellt vid lite högre delningsfrekvenser.

[Martin]

Jag ska också beskriva lite kort. Håller i stort med tex skrutten hur man gör, det är ungefär så jag också kommit fram till är ett bra sätt att arbeta på.

Alla högtalare börjar i huvudet, där slutar också de flesta. Det är därför en viktig sållningsprocess att börja konstruera högtalaren så långt det går i huvudet. Med erfarenhet så blir det lättare att förstå vad som funkar och inte.

Man tänker ut ungefär vilka krav man har på högtalarna och hur man prioriterar dem. Utseende, prestanda, storlek, pris, önskade utbildningsmoment, givna komponentval osv. En av de störtsa poängerna med att konstruera en egen högtalare är ju att lära sig så varför inte speca in det som ett mål med högtalaren.

Sedan letar man element som skulle kunna passa för jobbet och i konstruktionen. Man har säkert tankar på vissa element man vill använda redan. Man försöker titta på hur elementen sprider ljudet om det finns mätningar på det, hur mycket de överlappar varandra i frekvensområde, vilken känslighet de har och (räknar/simulerar) hur stora lådor de kan tänkas behöva.

Sedan försöker man få ihop elementen på samma högtalare, placera dem på baffeln för att få önskad jämnhet/förstärkning i frekvensgången (här hjälper simuleringar enormt mycket) och mått på lådan så att det uppfyller de estetiska kraven om man har sådana. Kollar så att alla lådvolymer får plats med lämpliga geometriska förhållanden mellan väggar och så att eventuella basportar får plats i sin fulla längd och önskade area, riktade åt det håll man tänkt.

När man nu gjort dessa huvudövningar tillräckligt många gånger så man har fått fram något som verkar värt att bygga och gjort slag i saken och byggt sina högtalarlådor är det dags att mäta.

Som sagt impedans hos elementen är ganska lätt bara man har ett ljudkort, ett par kablar/motstånd och ett gratisprogram.

Till frekvensgångsmätningar är det många fler saker att tänka på. Förutom nivå och effekt, så är det mätmiljö kontra mätinställningar. Vertikala och horisontella vinklar. Fas och avstånd.

En bra kompromiss just för filterdesign om det handlar om lite högre delningar så är 0.5meter bra med högtalaren placerad så fritt som möjligt och en gateing så att frekvenser under 300Hz försvinner.

När man väl har sina mätningar kan man använda filtersimuleringsverktyg för att forma fram ett filter.

Hur mycket baffelkorrektion man behöver väga in i filtret, så att man får rätt nivåer mellan 1000Hz och 100Hz och balansen mellan bas och diskantnivå är lite svårare. runt 3dB från halvrymdskänsligheten brukar ju vara lagom men det beror på ganska mycket, tex närhet till väggen bakom. Sedan just vad som händer mellan 1000 och 100Hz så att man inte får grop eller kulle där i praktiken är som någon sa det svåraste. Här har man också närheten till bakväggen, baffelbredden men även volymen på lådan att jobba med. Det är därför lådsimuleringsprogram brukar gå ända upp till 1000Hz i graferna...

Ett ganska bra sätt att ta helhetsgrepp på baffelsteget är att använda svantes program basta. Där kan man klämma in både baffel, bakvägg, elementbeteende och filterkomponenter samtidigt och få ut sin rätta lågpassinduktans och målkänslighet.

Delning vid lägre frekvenser (där baselementet lätt dämpas för mycket av filtrets induktans och mellanbasen ofta har lägre känslighet) kräver att man håller ett ständigt öga på impedansen så att den inte blir för låg. Den kan lätt bli det om man sänker induktansen och höjer kapacitansen i LP-filtret för att boosta upp nivån under delningen och vice versa över delningen för mellanbasen.

Vid högre frekvenser är det spridningen som är den största utmaningen att få till. Tex så att mellanregistret inte börjar beama innan diskanten tar över så att man får ett "hopp" i spridningsmönstret. Det är sådant man får se till när man väljer element men även delningsfrekvens och branthet påverkar hur övergången blir. Många kompenserar hopp genom att sänka utnivån "on axis" ovanför delningen. En sådan kompensation är alltid en kompromiss som man helst vill undvika så långt det går.

Fas mellan elementen är viktigt att hålla koll på i alla register, dels för energirespons och för att slippa toppar i frekvenskurvan i vissa riktningar. Osymmetriska elementkonfigurationer som tex när man använder 1 ensamt element till varje register kräver ofta att elementen summerar i fas för att vertikalresponsen ska bli fin.

Energiresponsen blir oftast rakast med 90graders fasskillnad mellan elementen vilket kan vara praktiskt vid låga delningsfrekvenser.

Fasen justerar man med brantheten, vilken kan finjusteras med motstånd i serie med shuntkomponenterna.

[skrutten]

Då filtret har ordnat med rätt fasning mellan elementen så spelar AC ingen roll längre - högtalaren ska i den tänkta (önskade) axelriktningen vara faskoherent oavsett avstånd

Om man gör en trevägare speciellt med elementen långt isär så är blir det mer komplext Man måste sannolikt flytta micken under mätning eller bege utomhus i någon lämplig miljö.

Så bäst att jag reserverar mig och förutsätter att högtalarna ser ut som jag bygger mina

/G

Missade citatet men texten är avsedd till -martin- ovan martin

[skrutten]

Energiresponsen blir oftast rakast med 90graders fasskillnad mellan elementen vilket kan vara praktiskt vid låga delningsfrekvenser.

Huvut på spiken - bra tänk för subbar och även delningar högre upp typ 250Hz som jag själv använder

/G

[-Martin-]

Då filtret har ordnat med rätt fasning mellan elementen så spelar AC ingen roll längre

Nu pratar jag inte om absolut avstånd till AC för varje element utan skillnaden mellan avstånden, vilken ju direkt påverkar summasignalen.
Och du ska ha tur om denna skillnad är exakt samma vid en meter som t ex vid tre meter.

[skrutten]

Då filtret har ordnat med rätt fasning mellan elementen så spelar AC ingen roll längre

Nu pratar jag inte om absolut avstånd till AC för varje element utan skillnaden mellan avstånden, vilken ju direkt påverkar summasignalen.
Och du ska ha tur om denna skillnad är exakt samma vid en meter som t ex vid tre meter.

Tänk fas istället.
Det är faslägena som adderas i realtid. "Den tänkta axeln" är riktningen som LR-filtret (i detta fall) adderar signalerna 360 grader åtskilda.
Detta görs praktiskt genom att basen som ligger längre bak släpper signalen mindre fasförskjuten än diskanten.
Signalerna från bas och diskant utgår i princip samtidigt men förskjutna i avstånd.
Basens fas hinner att rotera till sig i friluft för att adderas med diskanten. Och allt är frid och fröjd.

/G

editerade bort onödig text

[paa]

Så här resonerar ATC om vikten att inte filtret ger för låg impedans:

The complex motional impedance of a typical two or three
way passive loudspeaker system must have a modulus of
impedance which varies within defined limits, never falling below
the voice coil resistance. A minimum impedance modulus which
does fall below the voice coil resistance indicates a ringing filter
in the passive crossover which will cause time domain distortion
as well as presenting a difficult load for the driving amplifier.

[Flint]

Så här resonerar ATC om vikten att inte filtret ger för låg impedans:

The complex motional impedance of a typical two or three
way passive loudspeaker system must have a modulus of
impedance which varies within defined limits, never falling below
the voice coil resistance. A minimum impedance modulus which
does fall below the voice coil resistance indicates a ringing filter
in the passive crossover which will cause time domain distortion
as well as presenting a difficult load for the driving amplifier.

Då befinner jag mig alltså i ganska gott sällskap då.

[AndersD]

Dags för en bump!

...Vid högre frekvenser är det spridningen som är den största utmaningen att få till. Tex så att mellanregistret inte börjar beama innan diskanten tar över så att man får ett "hopp" i spridningsmönstret. Det är sådant man får se till när man väljer element men även delningsfrekvens och branthet påverkar hur övergången blir. Många kompenserar hopp genom att sänka utnivån "on axis" ovanför delningen. En sådan kompensation är alltid en kompromiss som man helst vill undvika så långt det går....

Det där var så bra att vi gott kan läsa det en gång till

Tvåvägaren är ju en besvärlig rackare att få bra när det gäller energiresponsen, åtminstone om boomern är en 7- eller 8-tummare, vilket i princip kräver delning ner mot 1.5 kHz eller ännu lägre (om man nu VILL ha någotsånär kontrollerad spridning alltså).

Hur många kommersiella konstruktioner finns det med 8" + 1" ?
Hur många av dessa presenterar off axis-mätningar?

Mycket skräp därute......

[peetwa]

Nog finns det undantag. Jag håller på och pillar på en kommersiell högtalare som sprider minst sagt imponerande här.

http://www.faktiskt.se/modules/viewimg. ... hsprid.jpg

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... 65#1054665

[skrutten]

Nog finns det undantag. Jag håller på och pillar på en kommersiell högtalare som sprider minst sagt imponerande här.

http://www.faktiskt.se/modules/viewimg. ... hsprid.jpg

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... 65#1054665

Jag tänker mig att wg och låg/flack delning gör detta fina. Och sist men inte minst mätmetoden (tror jag iaf).

[peetwa]

Nog finns det undantag. Jag håller på och pillar på en kommersiell högtalare som sprider minst sagt imponerande här.

http://www.faktiskt.se/modules/viewimg. ... hsprid.jpg

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... 65#1054665

Jag tänker mig att wg och låg/flack delning gör detta fina. Och sist men inte minst mätmetoden (tror jag iaf).

2000 Hz, wg och mätt utan gate. Ser dock likadant om inte bättre ut på gatade mätningar. Nu skall jag inte ropa hej innan jag fixat dom för det låter inte ok i dagsläget, så jag skall inte brösta mig å tillverkarens vägnar.

[Klabe]

Fas mellan elementen är viktigt att hålla koll på i alla register, dels för energirespons och för att slippa toppar i frekvenskurvan i vissa riktningar. Osymmetriska elementkonfigurationer som tex när man använder 1 ensamt element till varje register kräver ofta att elementen summerar i fas för att vertikalresponsen ska bli fin.

Energiresponsen blir oftast rakast med 90graders fasskillnad mellan elementen vilket kan vara praktiskt vid låga delningsfrekvenser.

Fasen justerar man med brantheten, vilken kan finjusteras med motstånd i serie med shuntkomponenterna.

Kanon inlägg av Martin och Skrutten här ovan Jag förstår dock ändå inte fasens inverkan och vilka mätbara egenskaper den påverkar och på vilket sätt dessa egenskaper påverkas av ändringar av fasen.

En sak jag inte riktigt får att gå ihop i mitt huvud är hur fasen påverkar off-axis egenskaper, här ovan vertikalresponsen nämnd. Kan off-axis frekvensgången påverkas utan att on-axis frekvensgången påverkas då fasändringar fås genom att ändringar i delningsfiltret görs? Jag trodde att off-axis egenskaperna var geometriskt betingade och således berodde på hur elementen fysisk förhåller sig till varandra...

Kan någon vänlig själ hjälpa mig att förstå fasens inverkan på off-axis egenskaperna?

[-Martin-]

Energiresponsen blir oftast rakast med 90graders fasskillnad mellan elementen vilket kan vara praktiskt vid låga delningsfrekvenser.

Njaha, hur då? Integrerat över hela rymden eller i en specifik riktning? I vilken typ av rum gäller detta?

[Klabe]

Exempelvis skaffa en gammal dator som går att köra Speaker workshop på - ett usb ljudkort. 2 mic och 2 linjeingångar behövs dessutom motstånd för kalibrering och mätning 10 ohm 1% och 10kohm 1% brukar räcka. Gör ett par kablar (eller en box för mätningarna). En bra effektförstärkare behövs också. (Värm högtalarelementen med lite vanlig spelning först)

/G

För vilka mätningar behöver man 2 micingångar? Räcker det att ha 2 linjeingångar för impedansmätningar och loopback?

Tryckte jag på köpa-knappen för fort när jag beställde ett ljudkort med 1 micingång.....

[Klabe]

Skapa ett filter med hjälp av målkurvorna justera filtret så att fasensnurren (hastigheten) matchar mellan elementen.

/G

Tänker högt angående ovanstående som jag inte riktigt förstår innebörden av. Kan det vara så att man vill uppnå att systemets fasvridning är konstant över frekvensspannet då elementens fasvridning summeras? Antar att det är detta som kallas för faskoherent.

Jag hittade en artikel http://www.passlabs.com/pdfs/articles/phasecrx.pdf som lite fritt översatt menade att detta(faskoherent) var väldigt viktigt för hur ett ljudsystem skulle uppfattas då örat är väldigt känsligt mot ändringar av fas.

/Klas

[skrutten]

För att ta upp faskurvan under mätning behövs en referenskanal, rent praktiskt verkar det bara fungera med ljudkort som har dubbla mic och linje ingångar - men jag är inte helt säker på detta.
Jag kom just ihåg en tråkig sak med en del ljudkort (drivare) - att dom inte har samma latency mellan olika mätomgångar vilket gör dom oanvändabara eftersom fasen då blir olika mellan mätningarna.

Skickar med en bild som visar hur den uppmätta fasen (streckade kurvor nedre delen av bilden) inklusive filter ligger bra i fas speciellt under övergången mellan bas till diskant.

I verkligheten på 1m hål har faskurvorna snurrat betydligt mer än vad ovst bild visar - genom att ta bort 2,5ms (vill jag minnas) på bägge uppmätta elementen i funktionen delay har jag fått ovanstående fasgång. Försöker man ta bort mer blir det ngt fel i speakerworkshop fast det går nog bra med hjälp av andra program.

[Klabe]

Fin bild, nu förstår jag precis vad du menar med fasensnurren, tack

[LzM]

Lite mera funderingar ang fasen, ibland så förespråkas 90 graders fasförskjutning vid delningen och ibland så förespråkas att elementen ska summera i absolut fas vid delningen.

Som jag har fattat det så är det mest vid lägre delningar, säg <300 Hz som man bör sträva efter 90 graders fasförskjutning medan högre delningar bör summera i fas?

[-Martin-]

Men alltså. Att inte summera i fas kan väl bara gälla då man inte använder ett filtersystem med 2*n*6 dB/oktav lutning (dvs LR-filter)? Eller har jag missat något i grundläggande filterteori...

Sedan att man ibland har en elektrisk lösning för att kompensera för t ex gångvägsskillnader är ju dock en annan sak.

[skrutten]

Lite mera funderingar ang fasen, ibland så förespråkas 90 graders fasförskjutning vid delningen och ibland så förespråkas att elementen ska summera i absolut fas vid delningen.

Som jag har fattat det så är det mest vid lägre delningar, säg <300 Hz som man bör sträva efter 90 graders fasförskjutning medan högre delningar bör summera i fas?

Vid delning av låga frekvenser tror jag mer på 270 grader looben hamnar då mer mellan golv och tak medan 90 grader bara loobar mot golv dvs man kan uppleva att det förlorar i styrka runt delningsfrekvensen då man ställer sig upp. Detta förutsatt att den basigare högtalaren sitter underst.
Man kan ladda hem xdir från www.tolvan.com/xdir och prova hur det blir på ett ungefär.

[skrutten]

Fin bild, nu förstår jag precis vad du menar med fasensnurren, tack

Va bra, fasrotation är en korrektare benämning förståss

[petersteindl]

Men alltså. Att inte summera i fas kan väl bara gälla då man inte använder ett filtersystem med 2*n*6 dB/oktav lutning (dvs LR-filter)? Eller har jag missat något i grundläggande filterteori...

Sedan att man ibland har en elektrisk lösning för att kompensera för t ex gångvägsskillnader är ju dock en annan sak.

Hur ser du på 1:a ordningens Butterworth? Menar du att den är i fas eller +/- 45 grader i delningen?

MvH
Peter

[Goldfinger]

Jag blev nyfiken på begreppet drivimpedans, vad är detta och vad avgör dess storlek?

Är det impedansen som ett specifikt element ser från delningsfiltret?