Berkning av delningsfilter

av **jonachan** » 2013-08-30 14:30

Hej nu har det blivit dags för mig att fatta detta med delningsfilter. Hur gör jag för att beräkna hur ett delningsfilter ska vara uppbyggt?

av **IngOehman** » 2013-08-30 14:33

Det beror ju lite på vad du har för grundkunskaper.

Behärskar du imaginära tal?

Och oavsett grundkunskaper så kan man inte beräkna hur filtret skall vara
uppbyggt, det måste man förstå, vilket kräver goda grundkunskaper och ett
gott förstånd (i betydelsen insikt på intuitiv nivå om sambanden), men också
en massa kunskap om grundförutsättningarna i det specifika fallet.

Vad man kan beräkna är hur ett filter (vars uppbyggnad man redan bestämt)
skall dimensioneras. Uppbyggnad och dimensionering är helt olika saker.

Vh, iö

av **PappaBas** » 2013-08-30 15:43

För en introduktion till delningsfilter:
http://www.pispeakers.com/Speaker_Crossover_Lab.pdf

Det är som IÖ säger en tvåstegs raket

1. Förstå vilket beteende man vill att högtalaren skall ha (Dimensionering).

2. Med hjälp av ett delningsfilter kunna få elementen att bete sig så. (Implementering eller realisering).

Den första är väldigt väldigt mycket mer omfattande.
En bok jag gillar är Martin Colloms "High performance loudspeakers"

Websida med lite matnyttigt:
http://sound.westhost.com/

av **IngOehman** » 2013-08-30 19:39

*

1 vill jag kalla att välja uppbyggnad, inte dimensionering. Man väljer
strukturen/konfigurationen först, innan man dimensionerar.

2 är däremot dimensioneringen, och där är det bra att kunna räkna
(eller testa sig fram och/eller simulera och förhoppningsvis mäta).

Uppbyggnad är alltså en fråga om konfigurationen av filtret. Brant,
flackt, seriefilter, parallellfilter, kompenserat eller okompenserat,
passivt eller aktivt...

Dimensioneringen av filtret är däremot att välja vilka världen olika
komponenter bör ha.

- - -

Men - problemet är att man inte kommer till 2 utan att behärska det
man behöver behärska för att klara 1.

Och även om det säkert för
de flesta noviser känns som om det är att räkna som är det svåra så
är det alls så. Det är den mindre svårigheten, en som man kan fuska
sig igenom t ex med simuleringsprigram.

Dimensioneringen kräver inte att man verkligen behärskar ämnet.

Utan det svåra är att välja konfiguration optimalt. För att kunna göra
det behöver man förstå exakt hur allting fungerar - högtalarelement,
baffelpåverkan, låda, den akustiska världen utanför högtalarna, hela
stereosystemet och mänsklig hörsel inkluderat.

- - -

Fast man kan förstås göra det enkelt för sig och välja 1 på tumregel-
basis ("flacka filter låter bäst" / "lagom är bäst" / "branta filter blir ju
bäst då de ställer så mycket mindre krav på elementen" / "seriefilter
låter mycket bättre" / "parallelfilter är lättare att dimensionera" / "kon-
jugatlänkar låter dåligt" / "konjugatlänkar är absolut nödvändigt" ...).

Och gör man så, så kanske man kan göra själva dimensioneringen på
liknande sätt också, t ex genom att använda en s k filterräknesticka.

Bra blir det ju inte, men ljud kommer högtalaren med största säkerhet
att ge ifrån sig.

Vh, iö

- - - - -

*Men föralldel, här kanske det skulle finnas en 0 också - att bestämma
sig för hur man vill att högtalaren i sin helhet skall bete sig. Men då är
det nog rimligt att man har en punkt 1/2 också, som blir att välja resten
av högtalaren (allt utom filtret).

Och sen kommer då 1 som är att välja filtrets uppbyggnad och 2 som är
att dimensionera filtret.

Men i verkligheten gör man ju inga kvalificerade konstruktioner på det
sättet, utan allting sker men en sorts samtidighet, tillsammans. Inga
delar av konstruktionen bör bestämmas slutgiltigt innan högtalaren är
klar, utan allt bör hållas öppet.

av **Svante** » 2013-08-31 01:46

Ja, delningsfilterkonstruktionen ska inte underskattas. Det är förhållandevis vanligt att man som amatör väljer elementen med omsorg men sedan slänger dit ett "delningsfilter som delar vid xxx Hz".

I delningsfiltret kan man påverka ganska mycket, och framför allt går det att ställa till katastrofer. De första iterationerna kan man leka fram i en simulator, fast senare måste man mäta.

av **Helmut** » 2013-09-01 18:52

När jag konstruerar ett delningsfilter kan jag konstruera ett filter som låter bra med alla förstärkare. Eller måste jag bestämma mig för vilken förstärkare jag skall använda. Om jag byter förstärkare är det lönt att konstruera ett nytt delningsfilter?
Bör jag varmköra högtalaren innan jag börjar mäta eller är resistans skillnaden försumbar mellan kall respektive varm högtalare?

av **Svante** » 2013-09-01 20:10

Helmut skrev:När jag konstruerar ett delningsfilter kan jag konstruera ett filter som låter bra med alla förstärkare. Eller måste jag bestämma mig för vilken förstärkare jag skall använda. Om jag byter förstärkare är det lönt att konstruera ett nytt delningsfilter?
Bör jag varmköra högtalaren innan jag börjar mäta eller är resistans skillnaden försumbar mellan kall respektive varm högtalare?

Förstärkaren är det lilla problemet, de är hyfsat standardiserade med c:a 0 ohms utimpedans.

Högtalarens impedans däremot är frekvensberoende och det måste man ta hänsyn till när man dimenionerar filtret. Impedansen mäter man INTE med en ohmmeter och du nu tänkte dig det. När elementet är varmt kommer Re att bli lite större, man kan dimensionera filtret för varm talspole, men då kommer det å andra sidan att bli lite fel när talspolen är kall.

Berätta gärna hur du tänkte gå tillväga när du dimensionerar filtret så blir det lättare att komma med input.

av **Helmut** » 2013-09-04 23:57

Jag tänkte mig att jag skulle bestämma mig för hur högt jag vill spela och vad jag vill spela och sist men inte minst bestämma mig för vilken förstärkare jag vill använda för att få rätt temperatur på elementen innan jag beräknar delningsfiltret.
Brukar testar hur min högtalare låter med bara mellanregisterelementet utan delningsfilter och sedan gör samma sak med bara diskanten.
Kör jag sedan med bas, mellan och diskant helt utan delningsfilter och sedan jämför hur det låter med delningsfilter får jag inte till ljudet runt delnings frekvensen.
Hur skall jag göra för att få till det runt delningsfrekvensen. Tycker att även dyra högtalare kan låta bättre helt utan delningsfilter på låg nivå.
Är det möjligt att bara köra med high-passfilter eller finns det några risker med att mata in högre frekvenser? Basen och mellanregistret faller av ganska snabbt. Eller är ljudkvaliten så dålig när högtalarkonen börjar bryta upp att det är lönlöst att försöka ta fram ett delningsfilter med bara high-passfilter

av **skrutten** » 2013-09-05 06:49

Det blir som regel bäst med både högpass och lågpass, en metod att göra filter är väl att följa dr krupps recept om den sidan nu finns kvar? Sen att det inte blir rätt och att det finns flera nivåer ovan detta behöver man inte diskutera så mycket. En annan, metod är att använda Svantes program Basta, för att beräkna fram värden på komponenter inte heller detta behöver bli toppklass, faktiskt så ger inga beräkningshjälpmedel per automatik välljudande konstruktioner.
Och att enskilda kan låta bättre utan filter än med är väl rätt så rimligt men tillsammans med andra element fungerar de ju likfullt inte. Att få till delningsfiltret är liksom inte var mans egendom men jag skulle gissa att de flesta kan lära sig det.

Obs varning denna post går att missförstå....

av **Kalejdokom** » 2013-09-05 07:33

Är trådskaparen och Helmut samma person? Om inte, så kanske vi borde ägna tråden åt att besvara TS fråga istället för att kapa tråden med egna funderingar. Påpekat i all välmening...

Med all respekt för den gedigna kompetens som deltagarna i denna tråd besitter i ämnet, kan det vara svårt för en nybörjare att förstå hur man ska ta till sig informationen. Jag talar av egen erfarenhet och vet att det tar lång tid att börja förstå hur det hänger ihop.

Därför vill jag faktiskt, trots Svantes pekfinger, länka till en sajt med diverse formler för just beräkning av delning vid XXX Hz. Flera av mina bästa högtalarkonstruktioner har så enkla filter som dessa kalkylatorer föreslagit.

Alternativet, som jag ser det, är att man ger upp inför det omöjliga och att det inte blir varken några högtalare eller delningsfilter. Och det vore ju tråkigt. Varje resa börjar med ett steg; sen vet man inte var det slutar. Och för vissa av oss verkar det aldrig sluta...

Så, var inte rädd att testa med ett enkelt filter. Vill du sedan lära dig mer och ta det till högre höjder, så finns det obegränsat med visdom och erfarenhet på detta forum och i litteraturen, som redan refererats tidigare i tråden. Lycka till!

http://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/XOver/

av **PappaBas** » 2013-09-05 16:05

En fördel med simulering man kan göra t.ex i Lspcad är att man kan importera mätningar för ett element i en massa olika vinklar i samma fil. Sedan kan man simulera ett utkast till hur ett delningsfilter beteer sig både on och off-axis samtidigt.

Sedan måste man mäta,lyssna och finjustera en massa för att komma vidare från det. Fördelen jag ser är att man direkt kan se hur en förändring påverkar andra vinklar.

av **skrutten** » 2013-09-05 19:16

Kalejdokom skrev:
http://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/XOver/

Om den ambitions nivån ger bra högtalare enligt dej så det säkert så men det känns som en hel del tur också måste till. Den turen har jag aldrig haft vilket känns oerhört orättvist ;-)

av **Svante** » 2013-09-05 21:01

Kalejdokom skrev:Är trådskaparen och Helmut samma person? Om inte, så kanske vi borde ägna tråden åt att besvara TS fråga istället för att kapa tråden med egna funderingar. Påpekat i all välmening...

Med all respekt för den gedigna kompetens som deltagarna i denna tråd besitter i ämnet, kan det vara svårt för en nybörjare att förstå hur man ska ta till sig informationen. Jag talar av egen erfarenhet och vet att det tar lång tid att börja förstå hur det hänger ihop.

Därför vill jag faktiskt, trots Svantes pekfinger, länka till en sajt med diverse formler för just beräkning av delning vid XXX Hz. Flera av mina bästa högtalarkonstruktioner har så enkla filter som dessa kalkylatorer föreslagit.

Alternativet, som jag ser det, är att man ger upp inför det omöjliga och att det inte blir varken några högtalare eller delningsfilter. Och det vore ju tråkigt. Varje resa börjar med ett steg; sen vet man inte var det slutar. Och för vissa av oss verkar det aldrig sluta...

Så, var inte rädd att testa med ett enkelt filter. Vill du sedan lära dig mer och ta det till högre höjder, så finns det obegränsat med visdom och erfarenhet på detta forum och i litteraturen, som redan refererats tidigare i tråden. Lycka till!

http://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/XOver/

Ok, hur valde du vilken typ av filter du skulle välja? Jag menar, chansade du bara eller provade du alla sorterna?

Så här blev det när jag tog ett bas- och ett diskantelement som jag har använt, och gjorde ett 2:a ordningens 2 kHz LR-filter till med siten:

Bild

Kruxet med formler och "kalkylatorer" är att man inte får någon feedback på hur det blev. Inte förrän man har byggt klart. Med en simulering kan man komma mycket närmare det man vill innan man bygger, sedan får man justera ändå via mätningar, men inte lika mycket.

av **Svante** » 2013-09-05 21:09

...och så här blir det om man fasvänder diskanten (vilket är brukligt med 2:a ordningens LR, men som sajten inte föreslår).

Bild

av **Kalejdokom** » 2013-09-05 22:26

Läs mitt inlägg igen:

Jag skriver att jag har respekt för er kompetens och erfarenhet.
Men om kravet är att man skall förstå allt till fullo innan man vågar bygga och prova ett enkelt filter så blir det sannolikt inga högtalare - och det tycker jag verkligen vore tråkigt.

Och ja, mina Scanspeak-toppar med 15W Revelator och 9500 diskant har mycket enkla filter; 12/18dB LP/HP Butterworth med L-pad för nivåanpassning av diskanten - och det låter fantastiskt bra. Jag vill aldrig i världen byta ut dom högtalarna! Trots avsaknad av konjugatlänkar, sugkretsar och baffelstegskorrigering. Kanske att dessa element är ovanligt linjära och "förlåtande" i sin karaktär.

Jag har t.o.m. provat att applicera rumskorrigering via min DCX2496 och "linjärisering" via mätmik och autotuning med DEQ2496 - men varje försök har bara resulterat i att bypass av samtliga filter och EQ låtit bäst.

Så, visst har jag väl haft en del tur och jag hävdar inte att det alltid funkar med enkla beräkningar som bara baseras på impedans och önskad delningsfrekvens. Nån gång när jag får tid att prioritera detta kanske jag försöker göra nya filter enligt den "rätta läran", men just nu är det annat som fyller min agenda.

Jag vill även understryka att jag också är genuint intresserad av och gärna vill förstå hur det fungerar med delningsfilter. Se t.ex. den här tråden som jag startade för att försöka komma på banan:

http://www.faktiskt.se/modules.php?name ... torder=asc

PS Vart tog trådskaparen vägen i den här tråden?

av **Kalejdokom** » 2013-09-05 22:34

Svante skrev:...och så här blir det om man fasvänder diskanten (vilket är brukligt med 2:a ordningens LR, men som sajten inte föreslår).

Jasså? Så här står det när jag läser på den länkade sajten:

Another belief is that even order (2, 4, 6...) order crossovers should be avoided. Even order crossovers tend to have spikes or dips in the frequency response around the crossover point. These spikes can be as bad as -30db, but can easily be solved by reversing the polarity of only one of the speakers, limiting the spike to about +- 3db.

Ganska begripligt, tycker jag.

av **paa** » 2013-09-05 23:12

Men ändå är det delvis helt fel.
Speciellt vad gäller fjärde ordningens filter.
Dessutom verkar det bara handla om den elektriska delen av filtreringen, men högtalare är elektroakustiska omvandlare och den akustiska delen av filtreringen spelar in precis lika mycket som den elektriska, dvs frekvensgångsavvikelser från lådan, baffeln, elementen osv. allt måste summeras.

av **Svante** » 2013-09-05 23:30

Kalejdokom skrev:
Svante skrev:...och så här blir det om man fasvänder diskanten (vilket är brukligt med 2:a ordningens LR, men som sajten inte föreslår).

Jasså? Så här står det när jag läser på den länkade sajten:

Another belief is that even order (2, 4, 6...) order crossovers should be avoided. Even order crossovers tend to have spikes or dips in the frequency response around the crossover point. These spikes can be as bad as -30db, but can easily be solved by reversing the polarity of only one of the speakers, limiting the spike to about +- 3db.

Ganska begripligt, tycker jag.

Nja så här är det:

Med ett delningsfilter* med jämnt ordningstal spelar** elementen i fas med varandra vid alla frekvenser. Det förutsätter dock att filter med ordning 2, 6, 10 etc har en fasvänd diskant. Sådana filter är ska dämpa med 6 dB vid delningsfrekvensen om de ska summera till 1. Sajten du länkade till fasvände INTE diskanten i schemat som presenterades för mitt 2:a ordningens LR-filter. Sajten verkar också föreslå en massa filtertyper som antingen inte finns (bessel, HP-grenen) eller som inte är särskilt smarta att använda, i varje fall inte utan en ingående analys av helhetsresultatet. Man verkar ha inkluderat allt man har hittat formler för.

Jag skriver nu inte detta för att nedmuntra till egna experiment, utan för att tala om att det är en ganska stor skillnad på kokboksfilter och optimerade filter. Och att det finns en väg att fixa bättre filter som inte är hemskt komplicerad.

Bästa erfarenheten man kan göra med kokboksfilter är väl att bygga ett och mäta lite och se hur det blev. Och jag vill här väcka tanken att man kanske inte alls kan lita på den där sajten, något som man nog lätt gör om man inte känner sig så duktig på filterdesign.

*akustiskt, dvs inklusive elementens tonkurvor.

**det finns fall när det inte gäller, men standardtyperna.

av **MagnusÖstberg** » 2013-09-06 00:04

Delningsfilter är högtalarens hjärta. Resultatet beror mer på filtret nära nog än på de element du valt.

Jag tycker IÖs första inlägg var bra. Hoppas trådskaparen återkommer med lite mer information.

För att ett filter skall bli bra gäller det att förstå att högtalarelement har en impedanskurva som ändras med frekvensen. Det klurar till det. Sedan har element en tonkurva som inte är sådär spikrakt heller att man kan tro att resultatet inte behöver ta hänsyn till det. Skolboksfilter fungerar alltså ytterst sällan i praktiken, ens om man yxar till elementens impedanskurva med en konjungatlänk.

Det som man lyssnar på är kombinationen av det elektriska filtret (filterkomponenterna) och elementets egna tonkurva i just den lådan man valt. Tillsammans blir det en akustisk tonkurva.

Om du köper det engelska språket lite grann så tycker jag att Vance Dickasson har skrivit en bok som är en bra start:

http://www.hifikit.se/tillbehor/litteratur/loudspeaker-design-cookbook

http://www.parts-express.com/pe/showdetl.cfm?partnumber=500-035

av **Kalejdokom** » 2013-09-06 00:11

Den boken har väl alla som är reggade på detta forum :oops:

? Ändå lever vi alla efter devisen - om inget annat hjälper, läs manualen

.

Eller på engelska dårå, RTFM.

av **Jocke** » 2013-09-06 01:06

Kalejdokom skrev:Den boken har väl alla som är reggade på detta forum ? Ändå lever vi alla efter devisen - om inget annat hjälper, läs manualen .

Eller på engelska dårå, RTFM.

TFMIU

av **Kalejdokom** » 2013-09-06 07:28

Du har väl en sådan där heltaskig scannad PDF med så låg upplösning och så hårt komprimerad att den inte går att läsa

.

av **Jocke** » 2013-09-06 11:22

Kalejdokom skrev:Du har väl en sådan där heltaskig scannad PDF med så låg upplösning och så hårt komprimerad att den inte går att läsa .

Jag har en orginalutgåva av III:an från 1987. Har det hänt något i nyare utgåvor som gör det lönt att uppgradera?

TFMIU brukar vara standardsvaret på RTFM... ;-)

av **celef** » 2013-09-06 12:35

Kalejdokom skrev:Den boken har väl alla som är reggade på detta forum ? Ändå lever vi alla efter devisen - om inget annat hjälper, läs manualen .

Eller på engelska dårå, RTFM.

jag tillhör dom som inte äger boken, men jag har bläddrat i den

problemet med liknande böcker är att man inte får några ordentliga svar, det är mer ett flummande kring ett ämne

bättre är att bygga själv, undersöka, mäta och ställa en massa frågor på olika forum

av **Jocke** » 2013-09-06 12:55

celef skrev:
Kalejdokom skrev:Den boken har väl alla som är reggade på detta forum ? Ändå lever vi alla efter devisen - om inget annat hjälper, läs manualen .

Eller på engelska dårå, RTFM.

jag tillhör dom som inte äger boken, men jag har bläddrat i den

problemet med liknande böcker är att man inte får några ordentliga svar, det är mer ett flummande kring ett ämne

bättre är att bygga själv, undersöka, mäta och ställa en massa frågor på olika forum

Vilka svar man får beror ju lite på hur man ställer frågan... Det finns ju många sätt att realisera ett vagt mål... ;-)

Vi kan få tag på information och kunskap så mycket enklare nu än när de här kom ut. Tycker att den betytt en hel del för vad jag kunnat lära mig. Andra källor som varit betydelsefulla har varit Tyrland, en del av Keele, Small och Thieles arbeten som jag lyckades nosa upp via ett universitetsbibliotek och några intressanta artiklar i gamla R&T. Problemet idag är väl snarare det motsatta - hur sorterar vi all information och hur bedömer vi relevansen? Tycker det är lite trist om vi alla ska behöva "uppfinna hjulet" igen på egen hand!^^

Så jag håller med dig om det sista du skrev!

av **Svante** » 2013-09-06 14:51

Jocke skrev:Tycker det är lite trist om vi alla ska behöva "uppfinna hjulet" igen på egen hand!^^

På sätt och vis ja, men jag tycker nog att det uppfinns för få hjul numera. Många är alltför pigga på att använda det som andra har gjort utan att begripa hur det funkar, åtminstone på ett ungefär.

av **Nattlorden** » 2013-09-06 15:01

Jocke skrev: Tycker det är lite trist om vi alla ska behöva "uppfinna hjulet" igen på egen hand!^^

Problemet är väl att det finns många hjul att välja på, men inget av hjulen har text på sig som berättar vad de passar till. Och de flesta har inte ens klart för sig vilken sorts fordon man vill ha när de väljer hjul...

av **Jocke** » 2013-09-06 15:22

Håller med er båda - Svante och Nattis.
På ett sätt kan kunskap vara begränsande - tills det spiller över. Vi har väl alla fått den där Aha-känslan någon gång och trott att vi har full koll ända tills Aj-f*n-läget infinner sig... ;-)

av **celef** » 2013-09-06 16:35

Jocke skrev:
celef skrev:
Kalejdokom skrev:Den boken har väl alla som är reggade på detta forum ? Ändå lever vi alla efter devisen - om inget annat hjälper, läs manualen .

Eller på engelska dårå, RTFM.

jag tillhör dom som inte äger boken, men jag har bläddrat i den

problemet med liknande böcker är att man inte får några ordentliga svar, det är mer ett flummande kring ett ämne

bättre är att bygga själv, undersöka, mäta och ställa en massa frågor på olika forum

Vilka svar man får beror ju lite på hur man ställer frågan... Det finns ju många sätt att realisera ett vagt mål... Vi kan få tag på information och kunskap så mycket enklare nu än när de här kom ut. Tycker att den betytt en hel del för vad jag kunnat lära mig. Andra källor som varit betydelsefulla har varit Tyrland, en del av Keele, Small och Thieles arbeten som jag lyckades nosa upp via ett universitetsbibliotek och några intressanta artiklar i gamla R&T. Problemet idag är väl snarare det motsatta - hur sorterar vi all information och hur bedömer vi relevansen? Tycker det är lite trist om vi alla ska behöva "uppfinna hjulet" igen på egen hand!^^

Så jag håller med dig om det sista du skrev!

Nu var det länge sedan jag bläddrade i just den boken, men boken kanske funkar som en grund, men högtalarna du bygger efter att du läst boken kommer du inte att behålla särskilt länge, det fanns liksom inget kapitel som verkligen handlade om hur man bygger bra högtalare. Det skulle först bli intressant om Floyd toole var medförfattare, kanske oxå dappolito

av **celef** » 2013-09-06 16:37

Svante skrev:
Jocke skrev:Tycker det är lite trist om vi alla ska behöva "uppfinna hjulet" igen på egen hand!^^

På sätt och vis ja, men jag tycker nog att det uppfinns för få hjul numera. Många är alltför pigga på att använda det som andra har gjort utan att begripa hur det funkar, åtminstone på ett ungefär.

Jag tycker tvärtom, jag tycker det dyker upp nya spännande högtalare hela tiden