Fattigmans "aktiv" delning...

av **patrikf_inaktiv** » 2004-08-25 18:22

Är det någon som känner till hur man dimensionerar HP och LP filter med RC-filter på slutstegets ingång?

av **Martin** » 2004-08-25 18:24

Hur mycket får det kosta?

av **patrikf_inaktiv** » 2004-08-25 18:33

Hej!
Det är nästan gratis, består ju bara av några motstånd och kondingar. En nackdel är att signalen dämpas.
Nåt i den här stilen tänker jag på:
Bild

av **Martin** » 2004-08-25 18:37

Ja alltså det är nog ingen idé att dela så (passivt) i annat fall än tex för baffelförlustkompensation eller nåt. Det är bättre att lägga en 100-lapp på komponenter till en liten nätdel och använda op-ampar istället. Då kan man göra mycket mer.

av **patrikf_inaktiv** » 2004-08-25 18:42

Martin skrev:Ja alltså det är nog ingen idé att dela så (passivt) i annat fall än tex för baffelförlustkompensation eller nåt. Det är bättre att lägga en 100-lapp på komponenter till en liten nätdel och använda op-ampar istället. Då kan man göra mycket mer.

Det är sant att det finns bättre lösningar. Var bara lite nyfiken och lödsugen :wink:

!

av **celef** » 2004-08-25 18:46

vid vilken impedans slutar man med spolar och kör med motstånd?

av **Naqref** » 2004-08-25 23:39

celef skrev:vid vilken impedans slutar man med spolar och kör med motstånd?

Där spolarna bir dyrare?

av **Svante** » 2004-08-25 23:42

2:a ordningens LR går att göra med enbart R och C, men högre ordningar måste ha L med om det ska vara passivt.

av **AndersJ** » 2004-08-26 10:27

Hur skulle ett 4:e ordningens LP filter se ut och vad dimensioneras det mot?

av **Svante** » 2004-08-26 12:22

AndersJ skrev:Hur skulle ett 4:e ordningens LP filter se ut och vad dimensioneras det mot?

Aktivt eller passivt?

av **AndersJ** » 2004-08-26 13:01

Den typen av fattigmansfilter patrik syftar på, dvs några passiva komponenter på lågnivån till förstrkaren.

Jag har nämligen byggt en baslåda som skall drivas av ett NAD3225, jag körde först med ett passivt 2:a ordningens lågpass av traditionell typ mellan förstärkare och högtalare, men delningen är inte tillräckligt brant så jag behver något annat.

av **Bernt_inaktiv** » 2004-08-26 16:21

Just nu kör jag med en sådan lösning mellan försteg och slutstegen, seriekonding till OTL-en och tredje ordningens fattigmansfilter till ett transistorsteg. Då fick jag dämpa diskanten med 6 dB för att hamna på en lagom nivå. Jag tycker att jag tappar dynamik och baskontroll på det sättet så jag är nog inställd på att bygga mig ett aktivt filter i basen framöver.

av **Svante** » 2004-08-26 17:15

AndersJ skrev:Den typen av fattigmansfilter patrik syftar på, dvs några passiva komponenter på lågnivån till förstrkaren.

4:e ordningens passivt lågpass kan man bygga precis som i högtalaren, dvs in-spole-kondingtilljord-spole-kondingtilljord-ut.

Man får se till att filtret dimensioneras efter drivande förstärkarens utimpedans (vanligen nära 0) och efterföljande förstärkares inimpedans. Det finns tabeller för sånt, men spolarna blir ofta så ruskans stora att det inte är värt det. Det är helt enkelt billigare och bättre med en aktiv lösning.

2:a ordingens LR däremot kan ordnas med in-motstånd-kondingtilljord-motstånd-kondingtilljord-ut om man väljer rätt R och Cn.

av **AndersJ** » 2004-08-26 18:01

Bernt

Jag tycker att jag tappar dynamik och baskontroll på det sättet så jag är nog inställd på att bygga mig ett aktivt filter i basen framöver.

Nä baskontrollen vill jag gärna ha kvar.

Svante

2:a ordingens LR däremot kan ordnas med in-motstånd-kondingtilljord-motstånd-kondingtilljord-ut om man väljer rätt R och Cn.

Jag antar att det är så de F-modar de säljer är tillverkade, men det hjälper inte mig då jag nog behöver ett brantare filter.

Jag får ta och starta en byggtråd för att aktivt filter någon gång framöver, men innan dess får jag nog komplettera mitt nuvarande filter till ett passivt 4:e ordningens.

av **JohanS** » 2004-08-26 18:16

Finns det något att vinna på att filtrera passivt före istället för efter slutsteget?

av **patrikf_inaktiv** » 2004-08-26 20:39

iffe skrev:Finns det något att vinna på att filtrera passivt före istället för efter slutsteget?

Ja, detsamma som vid aktiv delning, dvs att filtret blir okänsligt för elementens impedansförändring, och bättre konkontroll på baselement. Det Bernt beskriver kan kanske förklaras av att denna lösning stjäl hemskt mycket gain.
En eventuell fördel jag undrar över är att det i allafall inte tillför eventuellt otransparenta opförstärkare i signalvägen...

av **Naqref** » 2004-08-26 20:39

iffe skrev:Finns det något att vinna på att filtrera passivt före istället för efter slutsteget?

Prestandamässigt - nej!

av **Svante** » 2004-08-26 20:57

Naqref skrev:
iffe skrev:Finns det något att vinna på att filtrera passivt före istället för efter slutsteget?

Prestandamässigt - nej!

Jo! Eller alltså, det är åtminstone i princip lätt att få till ett riktigt LR eller BW-filter (fast värdena på spolarna kan bli stora) om lasten är resistiv, vilket den i stort sett är om man har en förstärkaringång som last. Däremot är det ofta ganska knepigt att få till skolboksrespons på ett filter efter effektförstärkaren eftersom högtalare har den krokiga impedanskurva som de har. Å andra sidan behöver man pilla lite på värdena ändå för att kompensera för små egenheter hos elementen eller baffelsteget, så man vill inte ha skolboksfallet ändå.

Men jag skulle ändå vilja påstå att det är mindre risk för katastrofdimensioneringar med linjenivåfilter.

av **Morello** » 2004-08-26 21:25

Prestandamässigt kan man förlora MASSSOR på att dela aktivt. Detta gäller alltså om elementen har en olinjär impedans (nivåberoende alltså). Passiva filter med spolar i kombination med hög impedans och låg frekvens är ganska vansinnigt, eftersom drosslarna blir enormt stora. Bättre i så fall att använda gyrator-kretsar (som man gör med en OP , motstånd och kondensatorer).

av **AndersJ** » 2004-08-26 21:36

Morello

Passiva filter med spolar i kombination med hög impedans och låg frekvens är ganska vansinnigt, eftersom drosslarna blir enormt stora.

Är det ett vansinne tekniskt eller är det kostnaden för de stora spolarna som är vansinnet?

av **Morello** » 2004-08-26 22:03

AndersJ skrev:Morello
Passiva filter med spolar i kombination med hög impedans och låg frekvens är ganska vansinnigt, eftersom drosslarna blir enormt stora.

Är det ett vansinne tekniskt eller är det kostnaden för de stora spolarna som är vansinnet?

Tänkte på kostnaden samt fysisk storlek.

av **Svante** » 2004-08-26 22:07

Morello skrev:Prestandamässigt kan man förlora MASSSOR på att dela aktivt. Detta gäller alltså om elementen har en olinjär impedans (nivåberoende alltså). Passiva filter med spolar i kombination med hög impedans och låg frekvens är ganska vansinnigt, eftersom drosslarna blir enormt stora. Bättre i så fall att använda gyrator-kretsar (som man gör med en OP , motstånd och kondensatorer).

Med "elementen" menar du då spolarna i det passiva filtret, hoppas jag? Jo, det är just spolarna som är problemet. Jag har på mitt bord ett 5:e ordningens elliptiskt passivt linjenivålågpassfilter, som skär vid dryga 6kHz. Ett antivikningsfilter, från den gamla tiden. Trots den höga brytfrekvensen sitter det spolar på ferritkärna i det.

Det går ju att göra brantare filter än 2:a ordningen utan spolar, men summan av de två grenarna blir knappast 1, möjligen kan man utgå från ett 2:a ordninens LR och gneta lite till i spärrbandet med ytterligare en RC-länk, men som sagt, en aktiv lösning är bättre. Men varför använda en guyrator om man ändå måste sätta dit en OP?

av **Morello** » 2004-08-26 22:10

Med elementen menar jag högtalarelementen.

(som har olinjär impedans pga modulation av BL-produkt samt olinjär upphängning, vilket ger sig till känna som en olinjär induktans)

av **Svante** » 2004-08-26 22:12

Morello skrev:Med elementen menar jag högtalarelementen. (som har olinjär impedans pga modulation av BL-produkt samt olinjär upphängning, vilket ger sig till känna som en olinjär induktans)

Och hur interagerar filterplaceringen med det?

av **Morello** » 2004-08-26 22:19

Jo alltså, eftersom kraften med vilken bobinen verkar på membranet står i proportion till strömmen genom talspolen, kommer olinjäriteter i induktansen att smitta av sig och ge sig till känna som en distorderad ström. Om vi för ett ögonblick ponerar att vi driver spolen oändligt högohmigt inses att denna olinjäritet aldrig ger sig till känna. Genom att dimensionera det passiva filtret med tungan rätt i munnen kan vi i viss mån rducera den disotrsion som härör från olinjäriteter i talspolens induktans.

av **Svante** » 2004-08-26 22:23

Morello skrev:Jo alltså, eftersom kraften med vilken bobinen verkar på membranet står i proportion till strömmen genom talspolen, kommer olinjäriteter i induktansen att smitta av sig och ge sig till känna som en distorderad ström. Om vi för ett ögonblick ponerar att vi driver spolen oändligt högohmigt inses att denna olinjäritet aldrig ger sig till känna. Genom att dimensionera det passiva filtret med tungan rätt i munnen kan vi i viss mån rducera den disotrsion som härör från olinjäriteter i talspolens induktans.

Ehh, ja, men för att uppnå det måste du ordna högohmig drivning, och det helst inom passbandet för filtret.

Har du månne läst en tråd på diyaudio.com? :wink:

av **Morello** » 2004-08-26 22:26

Jo, men det sitter ju 2.2 ohm före diskantelementet.

Nope, har inte läst på DIY-audio på ett tag. Om jag är där, hänger jag bara på "solid state"-avdelningen och bjäbbar lite emd John Curl. :lol:

av **Svante** » 2004-08-26 22:33

Morello skrev:Jo, men det sitter ju 2.2 ohm före diskantelementet.

...vilket är ganska lite jämfört med oändligheten, så MASSSOR blir det knappast. :wink:

Men visst, litegrann.

Morello skrev:Nope, har inte läst på DIY-audio på ett tag. Om jag är där, hänger jag bara på "solid state"-avdelningen och bjäbbar lite emd John Curl.

Jo tråden jag tänkte på var en långkörare som handlade om konstantströmdrivning, som helt snöade in på distorsionsminskningen och tonkurvepåverkan nämndes knappt.

Nuskavise:

http://www.diyaudio.com/forums/showthread.php?s=&threadid=3889

av **jonasp** » 2004-08-27 10:01

Men egentligen är det väl inte det aktiva filtret som är den stora kostnaden vid aktiv delning, utan de extra slutstegen (och eventuellt tidsåtgången vid själva hopskruvandet, komplexiteten ökar ju).

Man bör dock minnas att bara för att man tillgriper aktiv delning kommer man med största sannolikhet inte undan att specifikt anpassa filtren till de använda elementen. Men visst, man slipper brottas med impedansen, se dock Morellos kommentar...

/J.

av **Svante** » 2004-08-27 11:18

jonasp skrev:Men egentligen är det väl inte det aktiva filtret som är den stora kostnaden vid aktiv delning, utan de extra slutstegen (och eventuellt tidsåtgången vid själva hopskruvandet, komplexiteten ökar ju).

Alltså, antalet slutsteg är ju detsamma om filtret är aktivt eller passivt, bara det sitter på linjenivå. Vi diskuterar tre sorters filter:
-Aktivt före slutsteget (många slutsteg, strömmatning till filtret)
-Passivt före slutsteget (många slutsteg, ingen strömmatning till filtret)
-Passivt efter slutsteget (få slutsteg, ingen strömmatning till filtret)

av **jonasp** » 2004-08-27 16:26

Ja, alltså ett helt korrekt förtydligande. Jag borde skrivit:

Men egentligen är det väl inte det aktiva filtret som är den stora kostnaden vid lågnivå delning, bla bla bla ...

men det framgår ju nu. Alltså är detta förtydligande helt onödigt. Hmm.

av **Thomas_A** » 2004-08-27 19:32

Det jag läste om hög-ohmig drivning av element för att minska dist handlade om väldigt hög-ohmig drivning (Colloms). Nu undrar jag, som Svante, vad effekten i realiteten kan bli. Själv har jag aktiv drivning men numera ett 2.2 ohms-motstånd innan diskantelementet, men om det har någon som helst signifikant effekt har jag ingen aning om.

av **Thomas_A** » 2004-08-27 19:34

Dessutom,

det borde kunna göras en hög-ohmig drivning även aktivt (?)

av **Naqref** » 2004-08-27 20:06

Thomas_A skrev:Dessutom,

det borde kunna göras en hög-ohmig drivning även aktivt (?)

Jepp! Inga problem!

av **Thomas_A** » 2004-08-27 20:14

Naqref,

skulle man kunna applicera en sådan krets (anpassad för diskantens impedans) mellan slutsteg och element? Hur skulle en sådan se ut i så fall?

av **Svante** » 2004-08-27 20:18

Thomas_A: Ja, om vi pratar konstantströmdrivning så kommer eventuella effekter av olinjäriteter i talspoleinduktansen, respektive kompressionseffekter pga uppvärmning av talspolen i princip att försvinna helt.

Men samtidigt får man andra effekter som jag ibland undrar om folk begriper. Tex så får man ökad spänning till elementet vid systemets resonans, vilket är ekvivalent med en ökning av Qts. Qts vid konstantströmdrivning blir = Qms, eftersom Qes är oändligt. För ett baselement kan det då röra sig om ett Qts på 2-5 kanske. Det är inget vidare annat än för öppna bafflar, kanske.
För diskantelement är det kanske enklare att leva med, eftersom systemresonansen, åtminstone i Morellos fall, låg så långt under delningsfrekvensen.

Och visst kan man ordna högohmig drivning aktivt. Det är "bara" att återkoppla spänningen över ett litet strömkännande motstånd, i stället för att återkoppla utspänningen. Man kan faktiskt ordna vilken utresistans man vill från + till - oändligheten (i princip), bara genom att ordna rätt återkoppling.

av **Thomas_A** » 2004-08-27 20:40

Tja...undrar om man vågar prova?

Jag har ju schema på slutsteget som driver diskanten.

http://hem.bredband.net/b113928/Puc5lpwr.pdf

Diskanten ärCT62:

Bild

Som har lite speciella värden (Qes):

CT 62 H

Thiele Small parameters:

Nominal impedance Zn (ohm) 8
Minimum impedance/at freq. Zmin (ohm/Hz) 6.6/2600
Maximum impedance Zo (ohm) 6.9
DC resistance Re (ohm) 6.1
Voice coil inductance Le (mH) 0.1
Resonance Frequency fs (Hz) 1500
Mechanical Q factor Qms 0.89
Electrical Q factor Qes 7.07
Total Q factor Qts 0.79
Mechanical resistance Rms (Kg/s) 3.01
Moving mass Mms (g) 0.28
Suspension compliance Cms (mm/N) 0.04
Effective cone diameter D (cm) 3.7
Effective piston area Sd (cm²) 10.8
Force factor Bl (N/A) 1.5
Reference voltage sensitivity
Re 2.83V 1m at 2600 Hz (Measured) (dB) 90

Jag vet som sagt inte vad effekten blir och inte heller vad mitt 2.2 ohms-motstånd har för effekt i realiteten.

T

av **Svante** » 2004-08-27 21:19

OK, om vi utgår från konstantströmdrivning kommer spänningen till elementer att bli proportionell mot impedansen, dvs man får lägga till impedanskurvan till tonkurvan. I ditt fall är det enkelt, eftersom impedansen är plottad med 6dB per fördubbling, den går därmed direkt att läsa av som tonkurveändring på dB-skalan. Tex så läser jag att nivån vid 20 kHz kommer att öka med c:a 6 dB. Däremot är resonanstoppen inte särskilt stor, bara någon dB vid 2kHz.

Om konstantströmdrivning av detta element ska utvärderas med lyssning, ska man ha klart för sig att man har ett diskantlyft som också påverkar intrycket.

Så till förstärkaren. Stabilitetsproblem är kanske det största. Man bör nog se till att förstärkaren är snällt återkopplad vid lite högre frekvenser (20k+), jag skulle tro att man får ordna med nåt parallellt med högtalaren. Jag har själv aldrig byggt en sån här återkoppling med effektförstärkare, så jag vågar inte ge praktiska tips.

av **Thomas_A** » 2004-08-27 21:39

Svante,

om man struntat så länge i förstärkaren och helt enkelt bara tittar på hur ett motstånd (i storleksordning 1-6 ohm) skulle påverka ett sådant element (frekvensgång och dist). Trad. diskanter har inte så vitt jag vet så högt Qes vs Qms.

av **Svante** » 2004-08-27 23:21

Disten minskar och tonkurvan påverkas men inte lika mycket som i konstantströmfallet. Antag att impedansen för elementet är 6 ohm vid 5 kHz och 12 ohm vid 20 kHz. Om serieresistansen är 6 ohm kommer spänningen att falla till hälften vid 5kHz eftersom impedanserna är lika, och båda förmodligen är resistiva. Vid 20 kHz kommer spänningen att dämpas mindre, hur mycket är svårare att räkna ut eftersom högtalaren där är mer induktiv. Så -6 dB vid 5 kHz och kanske -3 dB vid 20 kHz, som en grov gissning.

Systemresonansen och Qts-värdena spelar som sagt liten roll på den här högtalaren.

av **AndersJ** » 2004-08-28 15:57

Tänkte låta LspCad räkna fram ett aktivt filter åt mig. Där man fyller i uppgifterna filtertyp och brytfrekvens finns en ruta där det står Ref och där står det 10,000kOhm, är det ett värde som jag med gott samvete kan anta är korrekt?

av **Svante** » 2004-08-28 16:34

Ja, utan att ha tittat på lspcad på ett tag, så gissar jag att det är en "skalfaktor" som bestämmer en eller möjligen två av komponenterna i varje steg. I den typiska 2:a ordningens filterlänk man brukar använda har man ju 2 motstånd och 2 kondingar som tillsammans bestämmer brytfrekvens och Q. 4 variabler som ska ge två värden, detta kan göras på oändligt många sätt, och därför måste du ge programmet två värden till, tex resistansernas värden.
Jag antar att det är det som lspcad vill ha.

av **AndersJ** » 2004-08-28 17:10

Ja det stämmer nog bra, lspcad skulle ha dessa värden för att beräkna de andra komponenterna.