Ger aktiva faslinjära Linkwitz-Rily filter fasdisdorsion?

av JM » 2013-08-31 22:46

Ger aktiva faslinjära Linkwitz-Rily filter hörbar fasdistorsion för komplexa signaler i frekvensområdet runt 2000 hz?

Ger passiva filter mer fasdistorsion?
Hur är det med fasdistorsionen i en DSP. tex mini-DSP.
Hur ser ett filter ut som ej ger fasdistorsion vid vid delning 800 hz o 5000 hz?

Linkwitz, Griesinger, Kreskovsky, Lipshitz mfl verkar ha olika åsikter.

http://www.aes.org/e-lib/browse.cfm?elib=3824 Lipshitz

Kreskovsky A New High Slope, Linear Phase Crossover Using the Subtractive Delayed Approach

http://www.linkwitzlab.com/phs-dist.htm Linkwitz

http://www.davidgriesinger.com/ : "Optimizing loudness, clarity, and engagement in large and small spaces" Mer om fasfelensbetydelse än filter.

JM

av **Jocke** » 2013-08-31 23:40

Borde kanske inte alls ge mig in i denna diskussion.... Som jag förstått det är 4:e ordningen LR fasriktiga på den elektriska sidan. Sedan handlar det naturligtvis om nivåer i resp passband, enhetliga vågfronter och akustiska centrum... Dessutom kan 4:e ordningen i verkligheten lätt handla om typ 3:e ordningen elektriskt när elementens enskilda egenskaper tas i beaktande... Det är mycket att tänka på vad gäller filter...

av **Svante** » 2013-09-01 00:47

Jocke skrev:Borde kanske inte alls ge mig in i denna diskussion.... Som jag förstått det är 4:e ordningen LR fasriktiga på den elektriska sidan. Sedan handlar det naturligtvis om nivåer i resp passband, enhetliga vågfronter och akustiska centrum... Dessutom kan 4:e ordningen i verkligheten lätt handla om typ 3:e ordningen elektriskt när elementens enskilda egenskaper tas i beaktande... Det är mycket att tänka på vad gäller filter...

Om man pratar om bara överföringsfunktionen för summan av grenarna i ett LR-filter så spelar elementen alltid i fas med varandra, ja. Det gäller fö även 2:a och 6:e ordningens LR. Detta skulle kunna definieras som fasriktigt.

En konkurrerande definition kunde vara att summan är faslinjär, dvs att den enda fasförskjutning som finns är en fördröjning som är lika stor för alla frekvenser (räknat i sekunder). Det enda filter som klarar det är ett första ordningens filter, men där ligger grenarna 90 grader ur fas mot varandra (för alla frekvenser).

Ovanstående kan vara rena elektriska överföringsfunktioner, eller överföringsfunktioner med elementegenskaper inkluderade. I det första fallet blir det mer eller mindre fel när man kopplar till elementen.

av **IngOehman** » 2013-09-01 10:24

Jocke skrev:Borde kanske inte alls ge mig in i denna diskussion.... Som jag förstått det är 4:e ordningen LR fasriktiga på den elektriska sidan. Sedan handlar det naturligtvis om nivåer i resp passband, enhetliga vågfronter och akustiska centrum... Dessutom kan 4:e ordningen i verkligheten lätt handla om typ 3:e ordningen elektriskt när elementens enskilda egenskaper tas i beaktande... Det är mycket att tänka på vad gäller filter...

Först och främst:
Det är att komplicera saken alldeles i onödan att dela upp den del av
överföringsfunktionen som beror på de elektriska funktionerna och de
som beror på de mekaniska och akustiska.
Så låt oss tala om den totala överföringsfunktionen, och för tillfället
ignorera hur stor del av den som ligger i den elektriska världen och i
den mekaniska eller den akustiska. De fungerar nämligen alla likadant
när det gäller hur fasen ser ut som funktion av tonkurvan.

Då är det såhär:
En fjärde ordningens LR-delning är inte faslinjär, men väl fashomogen.
Det vill säga båda delarna av filtret är överens om vilken fasvridning
som gäller vid respektive frekvens - så deras utsignaler är i fas med
varandra.
Dessutom har just detta filter en annan intressant egenskap, nämligen
att det har konstans grupplöptid upp till delningen. Det betyder att
det faktiskt återger alla sägnaler som bara innehåller frekvenser upp
till delningsfrekvensen, vågformskorrekt.

Men faslinjärt över delningen är det inte. Så alla signaler som gör att
det alls är meningsfullt att ha en diskant (om vi talar tvåvägssystem)
det vill säga som innehåller ljud där diskanten behövs för att de skall
kunna återges, kommer att återges med vågformsdistorsion av typen
fasdistorsion. Det är en linjär distorsionstyp och skall inte blandas ihop
med olinjär vågformsdistorsion som inte bara flyttat på frekvens kom-
ponenter i tiden för att förvränga vågformen, utan förvrängt den på
så vis att det uppstått nya frekvenskomponenter.

Vh, iö

- - - - -

PS. Det ovanstående gäller tvåvägssystem. I flervägigare system än
så blir inte delningarna fashomogena med 4:e ordningens LR-delning.
Dock går det att väva ihop fiterfunktionerna således att de ändå blir
det, men då är delningarna strikt talat inte 4:e ordningens LR längre.
Och befinner sig delningarna tillräckligt långt ifrån varandra (säg mer
än 3 oktaver) så blir det mest en akademiska fråga.

av **paa** » 2013-09-01 10:46

IngOehman skrev:...
PS. Det ovanstående gäller tvåvägssystem. I flervägigare system än
så blir inte delningarna fashomogena med 4:e ordningens LR-delning.
Dock går det att väva ihop fiterfunktionerna således att de ändå blir
det, men då är delningarna strikt talat inte 4:e ordningens LR längre.
...

Duelunds Synchronfilter heter en filtertyp som är fashomogen även vid flervägssystem.

av **IngOehman** » 2013-09-01 12:05

Javisst, och de är till och med närbesläktade med den typ jag själv använde i
en av versionerna av mina trevägssystem från 70-talet.

De är på vissa sätt superbra, men har en del svagheter också, där väl den
främsta är att de inte medger fritt vald bandbredd för mellanregistret. De är
heller inte varken faslinjära eller tillräckligt branta för att passa alla element.

Men de har trevliga avklingningsegenskaper och ger bra integration.

Vh, iö

av **paa** » 2013-09-01 13:10

IngOehman skrev:... De är
heller inte varken faslinjära eller tillräckligt branta för att passa alla element.
...
Vh, iö

"passa alla element"? Det låter nästan som du vill ha tumregelmässiga skolboksfilter?

av **Nattlorden** » 2013-09-01 14:08

paa skrev:
IngOehman skrev:... De är
heller inte varken faslinjära eller tillräckligt branta för att passa alla element.
...
Vh, iö

"passa alla element"? Det låter nästan som du vill ha tumregelmässiga skolboksfilter?

Nä, han varnar ju emot att någon använder dem som skolboksfilter!

av **IngOehman** » 2013-09-01 14:16

Ja, paa behöver definitivt läsa det jag skrev en gång till, jag ger ju ännu ett
exempel på att tumregellösningar INTE fungerar, eftersom olika element är
olika.

Men behöver välja lösningar efter förutsättningar och baserat på kunskap &
förstånd, inte efter tumregler.

Vh, iö

av JM » 2013-09-01 15:42

Svante skrev:
Jocke skrev:Borde kanske inte alls ge mig in i denna diskussion.... Som jag förstått det är 4:e ordningen LR fasriktiga på den elektriska sidan. Sedan handlar det naturligtvis om nivåer i resp passband, enhetliga vågfronter och akustiska centrum... Dessutom kan 4:e ordningen i verkligheten lätt handla om typ 3:e ordningen elektriskt när elementens enskilda egenskaper tas i beaktande... Det är mycket att tänka på vad gäller filter...

Om man pratar om bara överföringsfunktionen för summan av grenarna i ett LR-filter så spelar elementen alltid i fas med varandra, ja. Det gäller fö även 2:a och 6:e ordningens LR. Detta skulle kunna definieras som fasriktigt.

En konkurrerande definition kunde vara att summan är faslinjär, dvs att den enda fasförskjutning som finns är en fördröjning som är lika stor för alla frekvenser (räknat i sekunder). Det enda filter som klarar det är ett första ordningens filter, men där ligger grenarna 90 grader ur fas mot varandra (för alla frekvenser).

Ovanstående kan vara rena elektriska överföringsfunktioner, eller överföringsfunktioner med elementegenskaper inkluderade. I det första fallet blir det mer eller mindre fel när man kopplar till elementen.

Mina filterkunskaper är mycket begränsade. På 1970-talet när jag byggde mina första aktiva Linkwitz-Riley filter var jag av uppfattningen att faslinjära filter är distorsionsfria filter.
Är det fortfarande så?

Specifikt vad för filter skall jag ha vid aktiv delning vid 800 0 4000? Räcker det att använda min mini-DSP för att undvika fasdistorsion mellan 800 - 4000 hz.

JM

av **chrisss** » 2013-09-01 18:31

I princip så har svaren getts i tråden (i fas innebär inte automatisk i synk i tidsdomän) men jag tycker frågan är luddig.

Vad är fasdistortion?

av **Svante** » 2013-09-01 20:06

Ja mycket av problematiken i den här tråden ligger i att förstå frågan. Att använda ordet distorsion för linjära fenomen som faspåverkan tror jag rör till det väldigt mycket. Med den definitionen skulle tex ett RIAA-steg eller en tonkontroll ha massor med distorsion.

Så vad betyder fasdistorsion? Ett utförligt svar på den frågan kommer att besvara vilka filter som har den. Svaret står som sagt redan i tråden, det är bara frågan som behöver klargöras.

av JM » 2013-09-01 21:01

Svante skrev:Ja mycket av problematiken i den här tråden ligger i att förstå frågan. Att använda ordet distorsion för linjära fenomen som faspåverkan tror jag rör till det väldigt mycket. Med den definitionen skulle tex ett RIAA-steg eller en tonkontroll ha massor med distorsion.

Så vad betyder fasdistorsion? Ett utförligt svar på den frågan kommer att besvara vilka filter som har den. Svaret står som sagt redan i tråden, det är bara frågan som behöver klargöras.

Jag vidhåller att jag inte fått ett svar jag förstår. Sannolikt pga bristfälliga kunskaper.
Om jag ändrar frågan till hur fixar ett aktivt filter 800 - 4000 där det inte går höra ngn förvrängning? Duger min mini - DSP?

JM

av **chrisss** » 2013-09-01 21:30

JM skrev:
Svante skrev:Ja mycket av problematiken i den här tråden ligger i att förstå frågan. Att använda ordet distorsion för linjära fenomen som faspåverkan tror jag rör till det väldigt mycket. Med den definitionen skulle tex ett RIAA-steg eller en tonkontroll ha massor med distorsion.

Så vad betyder fasdistorsion? Ett utförligt svar på den frågan kommer att besvara vilka filter som har den. Svaret står som sagt redan i tråden, det är bara frågan som behöver klargöras.

Jag vidhåller att jag inte fått ett svar jag förstår. Sannolikt pga bristfälliga kunskaper.
Om jag ändrar frågan till hur fixar ett aktivt filter 800 - 4000 där det inte går höra ngn förvrängning? Duger min mini - DSP?

JM

Ämnet är för komplicerat för att besvaras med ja/nej.

Om vi antar att du menar att om du i mini-DPSn väljer HP& LP 4th LR@2000Hz är svaret nej.

Se IÖs svar.
Resultatet är summan av elektriska överföringfunktionen och elementens egen frekvensgång inkl. avrullningar.

Sen har vi frågan om ett fashomogent filter som LR duger trots att det inte är i synk tidmässigt.

Om vi utgår från att ett perfekt LP/HP LR-filter inte är hörbart är det möjligt att få till det men det kräver mätningar/kontroll av resultatet. Simulering underlättar.

Summeringen är inte perfekt i tidsdomänen men felen anses av de flesta
inte vara hörbart.
T.ex anser SL detta.
JK håller inte med.
IÖ säger att det är hörbart med vissa signaler.

Om du mäter elementens frekvensgång och importerar till LspCad Pro
kan du simulera aktiva filter och hitta kombinationer av filterblock,
Q & Frekvens som tillsammans med uppmätt frekvensgången ger 4th LR flanker.

Jag tror att det finns sätt att simulera fram filterkoefficenter för digitala filter också.

OBS att resultatet endast är giltigt i den punkten du mätte och baserade simuleringen på.

Nästa krav är att dina element är rätt placerade i djupledd relativt varandra.

"Ger passiva filter mer fasdistorsion?" Nej.

av **paa** » 2013-09-01 22:32

Även om det nu är hörbart, låter det illa om ett fjärde ordningens LR-filter?
Knappast skulle jag våga drista mig säga.
Vad är alternativen då, låter dom bättre och kan dom utföras utan andra biverkningar?
Är första ordningens MTM, som ju inte har någon fasdistorsion, lösningen på problemet, och alla levde lyckliga?
Eller B&O's filler driver? Varför ser man inga sådana nuförtiden?

av **Jocke** » 2013-09-01 22:38

paa skrev:Även om det nu är hörbart, låter det illa om ett fjärde ordningens LR-filter?
Knappast skulle jag våga drista mig säga.
Vad är alternativen då, låter dom bättre och kan dom utföras utan andra biverkningar?
Är första ordningens MTM, som ju inte har någon fasdistorsion, lösningen på problemet, och alla levde lyckliga?
Eller B&O's filler driver? Varför ser man inga sådana nuförtiden?

Ja, det var länge sedan vi såg en filler driver... ;-)

Såg ett par sådana där på loppis för några år sedan - tanken var väl inte så tokig i teorin men kan inte minnas att jag hört B&O låta så anmärkningsvärt... snarare tvärtom.^^

Men det här med D´Appolito var väl uttänkt till udda ordnings filter så det bör väl funka med 3:e ordningen...? Men man ser rätt ofta MTM med jämn ordnings filter...

av **paa** » 2013-09-01 23:03

Jocke skrev:Men det här med D´Appolito var väl uttänkt till udda ordnings filter så det bör väl funka med 3:e ordningen...? Men man ser rätt ofta MTM med jämn ordnings filter...

Jo det funkar väl lobingsmässigt med tredje ordningens filter, men inte utan fasdist?

av **Jocke** » 2013-09-01 23:26

paa skrev:
Jocke skrev:Men det här med D´Appolito var väl uttänkt till udda ordnings filter så det bör väl funka med 3:e ordningen...? Men man ser rätt ofta MTM med jämn ordnings filter...

Jo det funkar väl lobingsmässigt med tredje ordningens filter, men inte utan fasdist?

Funderar på "fasdist"... 1:a ordningen adderar "fasriktigt" vid +/- 45° (90°) medan 3.e ordningen adderar +/-135° (270°) och 90° från fullt varv... Var det inte så att vi hade en lång tråd om hörbarheten av absolut fas?

av **Svante** » 2013-09-01 23:30

JM skrev:
Svante skrev:Ja mycket av problematiken i den här tråden ligger i att förstå frågan. Att använda ordet distorsion för linjära fenomen som faspåverkan tror jag rör till det väldigt mycket. Med den definitionen skulle tex ett RIAA-steg eller en tonkontroll ha massor med distorsion.

Så vad betyder fasdistorsion? Ett utförligt svar på den frågan kommer att besvara vilka filter som har den. Svaret står som sagt redan i tråden, det är bara frågan som behöver klargöras.

Jag vidhåller att jag inte fått ett svar jag förstår. Sannolikt pga bristfälliga kunskaper.
Om jag ändrar frågan till hur fixar ett aktivt filter 800 - 4000 där det inte går höra ngn förvrängning? Duger min mini - DSP?

JM

Ja det har jag inte argumenterat emot.

Filterkonstruktion är nog mer komplicerat än du verkar vilja tro. Filter behöver konstrueras tillsammans med högtalarelementen och för det behövs mätningar på elementen och först därefter kan man ordna så att filtren gör det de ska. Sannolikt kan din miniDSP göra det, men eftersom jag inte har labbat med den plattformen så vet jag inte hur man gör.

Om det ger ett filter som inte förvränger...? Ja den frågan är felställd. Det optimala filtret i sig, om du skulle lyssna på en av grenarna ger hörbar signalpåverkan, tveklöst. Speciellt om det kompenserar bort fel i elementen. Om hela systemet ger hörbar förvrängning är en fråga som inte går att besvara utan att veta vilka element det är. Men sannolikt ger de hörbar förvrängning, alla högtalare jag känner till gör det.

Filterkonstruktion är inte som förstärkarkonstruktion, där man ju vill ha en ren överföring av en signal. Filtret ska i stället samverka med elementen och då måste det ge signalpåverkan.

...du KAN förstås välja ett kokboksfilter till din miniDSP och det kommer att ge något som spelar. Men då har du förlorat en möjlighet att göra högtalarsystemet bra och det låter ju som att du vill att det ska bli bra.

av **paa** » 2013-09-01 23:45

Jocke skrev:
paa skrev:
Jocke skrev:Men det här med D´Appolito var väl uttänkt till udda ordnings filter så det bör väl funka med 3:e ordningen...? Men man ser rätt ofta MTM med jämn ordnings filter...

Jo det funkar väl lobingsmässigt med tredje ordningens filter, men inte utan fasdist?

Funderar på "fasdist"... 1:a ordningen adderar "fasriktigt" vid +/- 45° (90°) medan 3.e ordningen adderar +/-135° (270°) och 90° från fullt varv... Var det inte så att vi hade en lång tråd om hörbarheten av absolut fas?

Jo, eller två, eller tre.

av **Jocke** » 2013-09-01 23:48

Svante skrev:Filterkonstruktion är inte som förstärkarkonstruktion, där man ju vill ha en ren överföring av en signal. Filtret ska i stället samverka med elementen och då måste det ge signalpåverkan.

...du KAN förstås välja ett kokboksfilter till din miniDSP och det kommer att ge något som spelar. Men då har du förlorat en möjlighet att göra högtalarsystemet bra och det låter ju som att du vill att det ska bli bra.

Vad säger du Svante om att skilja på delningsfilter och tonkurvepåverkan och alltså dela med "skolboksfilter" och justera in tonkurvan med en EQ? Skulle det vara någon skillnad mot att EQ:a i filtret?

av **Jocke** » 2013-09-01 23:49

paa skrev:
Jocke skrev:
paa skrev:
Jocke skrev:Men det här med D´Appolito var väl uttänkt till udda ordnings filter så det bör väl funka med 3:e ordningen...? Men man ser rätt ofta MTM med jämn ordnings filter...

Jo det funkar väl lobingsmässigt med tredje ordningens filter, men inte utan fasdist?

Funderar på "fasdist"... 1:a ordningen adderar "fasriktigt" vid +/- 45° (90°) medan 3.e ordningen adderar +/-135° (270°) och 90° från fullt varv... Var det inte så att vi hade en lång tråd om hörbarheten av absolut fas?

Jo, eller två, eller tre.

Med en lång rad invändningar närmar vi oss - "Låter det bra så är det bra!" :wink:

av **Svante** » 2013-09-02 07:02

Jocke skrev:
Svante skrev:Filterkonstruktion är inte som förstärkarkonstruktion, där man ju vill ha en ren överföring av en signal. Filtret ska i stället samverka med elementen och då måste det ge signalpåverkan.

...du KAN förstås välja ett kokboksfilter till din miniDSP och det kommer att ge något som spelar. Men då har du förlorat en möjlighet att göra högtalarsystemet bra och det låter ju som att du vill att det ska bli bra.

Vad säger du Svante om att skilja på delningsfilter och tonkurvepåverkan och alltså dela med "skolboksfilter" och justera in tonkurvan med en EQ? Skulle det vara någon skillnad mot att EQ:a i filtret?

Nej det blir inte samma sak. En eq kan inte ta bort ett olyckligt spridningsmönster som uppstår av en fasskillnad mellan elementen.

av **chrisss** » 2013-09-02 09:14

Svante skrev:
Jocke skrev:
Svante skrev:Filterkonstruktion är inte som förstärkarkonstruktion, där man ju vill ha en ren överföring av en signal. Filtret ska i stället samverka med elementen och då måste det ge signalpåverkan.

...du KAN förstås välja ett kokboksfilter till din miniDSP och det kommer att ge något som spelar. Men då har du förlorat en möjlighet att göra högtalarsystemet bra och det låter ju som att du vill att det ska bli bra.

Vad säger du Svante om att skilja på delningsfilter och tonkurvepåverkan och alltså dela med "skolboksfilter" och justera in tonkurvan med en EQ? Skulle det vara någon skillnad mot att EQ:a i filtret?

Nej det blir inte samma sak. En eq kan inte ta bort ett olyckligt spridningsmönster som uppstår av en fasskillnad mellan elementen.

Sant.

Som jag skrev i mitt förra inlägg kan man inte hoppa över att mäta om man vill få det bra.
Mäta och simulera spar tid.

Och när man fått flankerna teoretisk rätt kan det fortfarande bli fel p.g.a
tidskillnader i djupledd mellan elementen.

Med så branta filter som 4:th blir dock amplitudfelen små men
branta filter kan ge stora hopp i energiresponsen p.g.a
elementens olika spridning vid delningen.

Med ett texbook filter fattas baffelkorrigering.

Att lyckas med en högtalarkonstruktion är svårt och tidkrävande.
Mitt filter tog 3 år att bli 100% nöjd med.

av **paa** » 2013-09-02 09:43

Svante skrev:inte ta bort ett olyckligt spridningsmönster som uppstår av en fasskillnad mellan elementen.

Menar du att en eq inte påverkar fasgången?
Edit: tänk parametrisk eq

av **schmutziger** » 2013-09-02 09:46

paa skrev:
Svante skrev:inte ta bort ett olyckligt spridningsmönster som uppstår av en fasskillnad mellan elementen.
Menar du att en eq inte påverkar fasgången?

Inte fasen vid/för/med delningen, den påverkar innan delning och således lika innan under efter den tänkta delningsfrekvensen så påverkan är egal för den faktiskta delningen

av **Martin** » 2013-09-02 09:49

Även om båda grenarna är faskompenserade så kommer det ju bli fasdistorsion (fast åt andra hållet) när de inte summerar perfekt. D.v.s. off axis. Förringningar tror jag man brukar kalla det.

av **DQ-20** » 2013-09-02 09:57

Martin skrev:Även om båda grenarna är faskompenserade så kommer det ju bli fasdistorsion (fast åt andra hållet) när de inte summerar perfekt. D.v.s. off axis. Förringningar tror jag man brukar kalla det.

Att ett filter kan förringa bör man inte föringa...

av **Svante** » 2013-09-02 10:26

paa skrev:
Svante skrev:inte ta bort ett olyckligt spridningsmönster som uppstår av en fasskillnad mellan elementen.
Menar du att en eq inte påverkar fasgången?
Edit: tänk parametrisk eq

Jaa...

Om man tex har 90 graders fasvridning mellan elementen så kanske man får utsläckning i någon viss riktning intill delningsfrekvensen. Med 0 fasförskjutning hamnar nollstället i någon annan riktning.

Detta kan man inte påverka med en eq (på signalen in till filtret, före delningen). Eller menade du att man skulle ha en eq per element?

av **Jocke** » 2013-09-02 10:44

Svante skrev:
paa skrev:
Svante skrev:inte ta bort ett olyckligt spridningsmönster som uppstår av en fasskillnad mellan elementen.
Menar du att en eq inte påverkar fasgången?
Edit: tänk parametrisk eq

Jaa...

Om man tex har 90 graders fasvridning mellan elementen så kanske man får utsläckning i någon viss riktning intill delningsfrekvensen. Med 0 fasförskjutning hamnar nollstället i någon annan riktning.

Detta kan man inte påverka med en eq (på signalen in till filtret, före delningen). Eller menade du att man skulle ha en eq per element?

Om vi vänder på resonemanget - vad skulle behövas för att åstadkomma det som en väldesignat passivt filter gör?