Delningsfilter q-värde?

[aolite]

Hur tar man reda på vad man har för q-värde i ett delningsfilter?
Säg att jag vill ha ett 2:a ordningens elektriskt Bessel filter hur vet jag då att jag har det? Om man helt enkelt skulle ta ett "textbokfilter" och applicera på valfritt elementär det inte säkert att det blir som var tänkt från början.

Jag vill testa lite olika filter(ljudliga skillnaden), då är det ju en fördel om man vet vad för filter man testar...

[Martin]

Du får mäta och simulera vad som kommer ut i andra ändan(vare sig andra ändan är en högtalares ljudavstrålning eller en analog elektrisk utgång). Inte helt enkelt men iaf en bra utgångspunkt.

Det kan vara lite problem med det där också eftersom en högtalare avstrålar ljud olika i alla riktningar och det påverkar hur du hör ljudet så är det inte enbart "filtrena" du lyssnar på. Det kommer ju ut olika filter i olika riktningar från högtalaren så att säga.

[Svante]

Frågan är egentligen felställd.

Q-värde kan man bara tala om när det gäller ett system vars överföringsfunktion har ett andra ordningens polynom i nämnaren. Typiska sådana system är 2:a ordningens lågpass- eller högpassfilter. Om du kopplar på ett högtalarelement på filtret i stället för den resistiva last som det är beräknat för, inför du nya saker i överföringsfunktionen och troligtvis blir överföringsfunktionen inte längre av andra ordningen och därmed har den inte längre ett Q-värde. Q-värden gäller bara för 2:a ordningens (del-)system. Att försöka hitta ett Q-värde för något annat kommer garanterat att leda till oklarheter.

Nu var det kanske inte det som var din egentliga fråga, utan "vad ska jag göra för att få den frekvensgång jag tänkt mig, trots att mitt högtalarelement inte är en resistans?". Jag kan se fyra vägar att gå:
1: Kompensera elementets impedans så att den blir resistiv.
2: Räkna ut vad överföringsfunktionen blir inklusive den krokiga elementimpedansen. Jobbigt.
3: Simulera och labba runt med olika komponentvärden i filtret tills du är nöjd.
4: Bygg och mät, labba runt med olika komponentvärden i filtret tills du är nöjd.

Punkt 3 och 4 blir mycket lättare om punkt 1 är åtminstone delvis utförd.

[Morello]

Nja, till varje polpar finns ett Q och således har alla system av hägre ordning än ett minst ett Q-värde.

[Svante]

Nja, till varje polpar finns ett Q och således har alla system av hägre ordning än ett minst ett Q-värde.

Q-värden gäller bara för 2:a ordningens (del-)system.

Det var därför jag skrev "del-". Jag ser alltförofta att man tror att ett system har ett Q-värde som man ändras en gnutta av att man kopplar på nåt mer, när man då i själva verket lägger till flera poler/nollställen utöver de ursprungliga. Då duger det inte längre med ett Q-värde för att beskriva systemet.

Jag uppfattade det som att frågeställaren ville veta hur han skulle kunna kolla att Q-värdet i hans filter blev, underförstått att antalet poler inte ändrats. Men jag kanske misstog mig.

[Martin]

Så man kan alltså inte säga att en sluten lådas överföringsfunktion tex har ett q-värde på 0.6? Vad säger man i så fall? Att lådan har nästan ett q-värde eller? Ett snävhetsvärde på 0.6? Varför är det fel att använda q-värdet som ett kontinuerligt godhetsvärde för vilken överföringsfunktion som helst. Man måste ju inte räkna ut N-te antalet poler om man inte vill.

[Wolfie]

Så man kan alltså inte säga att en sluten lådas överföringsfunktion tex har ett q-värde på 0.6?

Jo det tycker jag man kan.
Dock ska man isf dela på högpass och lågpass funktionen.

Ser man exempelvis på en frekvensrespons där den faller snyggt med exempelvis 12 dB/okt så kan man ju självklart beräkna ett Q-värde för den överföringsfunktionen.
Q-värdet talar ju egentligen bara om ifall överföringsfunktionen är över/under-dämpad.

Sen så har förmodligen filterfunktionen tillsammans med ett högtalarelement lite olika dämpning beroende på var i frekvens man befinner sig, vilket leder till ett mer komplext system med olika Q-värden som är beroende av frekvens.

[Morello]

Jodå, eftersom en sluten låda är system av ordning två finns exakt ett Q-värde. Du kan inte ändra detta Q med externa aktiva filter med mera. I alla fall inte om man är strikt med definitionen av Q.

[Martin]

Då borde man ju kunna säga att ett system med q=0.5 har ett q-värde på 0.5, varför måste man säga att den har två q-värden på 0.707? Tänk om den inte "vet om" att den har just fyra poler utan att det bara är en svart liten låda som har samma överföringsfunktion. Jag tycker det verkar onödigt krångligt att prata om antalet q-värden, det är ju lättare att bara säga totala q är 0.5, då vet ju alla vad man pratar om.

[Svante]

Då borde man ju kunna säga att ett system med q=0.5 har ett q-värde på 0.5, varför måste man säga att den har två q-värden på 0.707? Tänk om den inte "vet om" att den har just fyra poler utan att det bara är en svart liten låda som har samma överföringsfunktion. Jag tycker det verkar onödigt krångligt att prata om antalet q-värden, det är ju lättare att bara säga totala q är 0.5, då vet ju alla vad man pratar om.

Jag tror vi pratar förbi varandra. Kan du definiera vad du menar med q-värde? Hur mäter du det?

[Svante]

Så man kan alltså inte säga att en sluten lådas överföringsfunktion tex har ett q-värde på 0.6? Vad säger man i så fall? Att lådan har nästan ett q-värde eller? Ett snävhetsvärde på 0.6? Varför är det fel att använda q-värdet som ett kontinuerligt godhetsvärde för vilken överföringsfunktion som helst. Man måste ju inte räkna ut N-te antalet poler om man inte vill.

Jo, en sluten låda har ett Q-värde eftersom det har en andra ordningens överföringsfunktion. En sluten låda med ett extra HP-filter har det inte, utan två, ett för filtret och ett för lådan. På samma sätt har basreflexlådan inte ett Q-värde (eftersom det har en 4:e ordningens överföringsfunktion), utan två.

En av finesserna med Q-värdet är att det tillsammans med brytfrekvensen fullständigt beskriver de två frihetsgraderna i ett andra ordningens filter, och därmed dess överföringsfunktion. Ett fjärde ordningens filter har fyra frihetsgrader och måste beskrivas med fyra parametrar, tex med två brytfrekvenser och Q-värden.

[Morello]

Då borde man ju kunna säga att ett system med q=0.5 har ett q-värde på 0.5, varför måste man säga att den har två q-värden på 0.707? Tänk om den inte "vet om" att den har just fyra poler utan att det bara är en svart liten låda som har samma överföringsfunktion. Jag tycker det verkar onödigt krångligt att prata om antalet q-värden, det är ju lättare att bara säga totala q är 0.5, då vet ju alla vad man pratar om.

Nej Ponera att du har ett system med två polpar. Q1=1 och Q2=0.5. Med ditt resonemang blir Q=0.5. Ett sådant system kommer att uppvisa en helt annan överföringsfunktion jämfört med ett system där båda polparen har Q=0.707, om man tittar lite noggrannare Dessutom förutsätter resonemanget att båda polparen har samma polfrekvens. Fundera på vad som händer om det ena polparet har polfrekvensen 100 Hz och det andra 10Hz Den ultimativa flankdämpningen blir såklart 24 dB/oktav, men i området mellan 10 Hz och 100 Hz är den bara 12 dB/oktav.

[aolite]

Svante med flera:
Ni menar att man har ett q-värde för HP-delen samt ett för LP-delen?
Om jag har en nästintill rent resistiv last kommer man m.a.o. väldigt nära det "textbook" filter som var tänkt från början?

Vad jag vill vara säker på är att jag t.ex. har ett 2:a ordningens elektriskt Besselfilter och jämföra det med ex. Linkwitz-Riley.

Om jag har värdena på filterkomponenterna kan jag då med hjälp av någon formel ta reda på q-värdet?

[Svante]

Svante med flera:
Ni menar att man har ett q-värde för HP-delen samt ett för LP-delen?
Om jag har en nästintill rent resistiv last kommer man m.a.o. väldigt nära det "textbook" filter som var tänkt från början?

Vad jag vill vara säker på är att jag t.ex. har ett 2:a ordningens elektriskt Besselfilter och jämföra det med ex. Linkwitz-Riley.

Om jag har värdena på filterkomponenterna kan jag då med hjälp av någon formel ta reda på q-värdet?

I det idealiserade fallet, dvs med resistiv last, så består 2:a-ordningsfiltret av en spole, en kondensator och ett motstånd. Motståndet är högtalaren. Då är Q-värdet kvoten mellan impedansen hos motståndet och den ena reaktiva komponenten, vid resonans. Det kan uttryckas som:

Q=R/(w0*L)=R*w0*C=R*sqrt(C/L)

Gäller både HP- och LP-konfigurationen.

2:a ordningens LR har Q-värde 0.5.

[Martin]

Om du vill lyssna på olika elektriska överföringsfunktioner så får du nästan använda hörlurar. Vad du hör från högtalaren kommer att påverkas av både elementens egna frekvensgång tillsammans med filtrena. Alltså hela överföringsfunktionen hos filter + högtalare (i alla riktningar och olika avstånd).

Angående q: Jag tror de menar att för varje polpar (en pol för varje "ordning") i ett filter(ej delningsfilter) finns det ett q-värde som kan flyttas i frekvens och ändra värde "oberoende" av varandra. Egentligen är ju allting beroende i ett passivt filter men som princip, rent matematiskt.

[aolite]

I det idealiserade fallet, dvs med resistiv last, så består 2:a-ordningsfiltret av en spole, en kondensator och ett motstånd. Motståndet är högtalaren. Då är Q-värdet kvoten mellan impedansen hos motståndet och den ena reaktiva komponenten, vid resonans. Det kan uttryckas som:

Q=R/(w0*L)=R*w0*C=R*sqrt(C/L)

Gäller både HP- och LP-konfigurationen.

2:a ordningens LR har Q-värde 0.5.

Tack.

[aolite]

Om du vill lyssna på olika elektriska överföringsfunktioner så får du nästan använda hörlurar. Vad du hör från högtalaren kommer att påverkas av både elementens egna frekvensgång tillsammans med filtrena. Alltså hela överföringsfunktionen hos filter + högtalare (i alla riktningar och olika avstånd).

Ok. Får testa mig fram och se vad jag tycker funkar bäst helt enkelt.

[niklas]

Lyfter denna tråd med en fråga.

Vad kan man anta att det inbyggda filtret i en hemmabioreceiver (THX) har för q-värden? Har mha Basta! märkt att olika q-värden har stor betydelse för delningen mellan toppar och basar. Fast om jag inte vet vad just mitt filter har för q-värde så simulerar jag i blindo, så att säga...