Motstånd för diskantdämpning.

[Glebster]

Hej.

Efter omfattande 'face lift' och elementbyte på ett par Rauna Njord skulle jag vilja testa att dämpa diskanten något.

Hur beräknar man storleken på motståndet i förhållandet till dämpning av en diskant? Kan man koppla både i serie och parallellt?

Vad jag vet sitter det ett andra ordningens delningsfilter i Njord som i sig är märkt till 8 ohm. Diskanten som ska dämpas är Sinus 2.57;

http://www.rauna.com/slides/diskant90jpg.html


Enkelt svar är såklart att testa men jag skulle gärna lära mig teorin bakom.

[Jocke]

Formler i all ära - gör det inte för knepigt! En variant är att använda en sk konstantimpedanspotentiometer. Nu är de ju både oexakta och kanske lite svåra att bygga in i dina Rauna. Men man kan ju ta fram sin "Hilti" (kraftig borrmaskin som enkelt klarar betong). När du hittat rätt nivå kopplar du loss den, mäter av den och justerar för toleranser till närmaste standardvärde på fasta motstånd.

En annan variant som är vanlig: Montera ett motstånd före filtret till diskanten. Det gör rätt stor skillnad med små variationer. Börja med ett motstånd mellan 2-4 Ohm och bedöm om det ska vara mer eller mindre!

Lycka till!

/J

[Martin]

Teorin bakom är enkel spänningsdelning.

Alltså ett ensamt seriemotstånd med samma impedans som elementet ger en halvering av spänningen (något förenklat eftersom elementets impedans aldrig är helt resistiv) och alltså en dämpning på 6dB.

Har du ett parallellt motstånd så får du räkna ut den impedans som motståndet och elementet får parallellt.

Formeln för spänningsdelning:

Uut = Uin*Z1/(Z1+Z2)
där Z1 är elementets impedans och Z2 är seriemotståndets

Omräknat i dB:
D = 20log(Uut/Uin) dB (observera att dämpningen får negativt tecken)
eller:
D = 20log(Z1/(Z1+Z2)) dB

Har du ett parallellt motstånd också så räknar du om Z1:
Z1 = Ze*Zr/(Ze+Zr)
där Ze är elementets impedans och Zr är parallella resistansens

Vill du utifrån önskad dämpning i dB räkna ut seriemotståndet får vi:
Z2 = Z1/10^(D/20) -Z1


Exempel vi vill dämpa -3 dB:
Z2 = 8/10^(-3/20) -8 = 2.8 ohm


Antingen kan du helt enkelt koppla ett ensamt seriemotstånd innan filtret (alltså på förstärkarsidan). Eller om du är lite mer vågad så kan du prova på att sätta ett seriellt och ett parallellt efter filtret vars totala impedans liknar elementets egen.

[Glebster]

Jocke: Att plocka fram Hiltin är inget alternativ efter antal timmars slipande och fiffande.
Men en ställbar potentiometer är ju en ganska enkel lösning som jag inte tänkt på.

Martin: tack för formlerna. Var ett tag sedan jag läste elektronik men det ser iaf bekant ut. Måste dock ta reda på diskantens impedans för att kunna applicera dem.

[Martin]

Martin: tack för formlerna. Var ett tag sedan jag läste elektronik men det ser iaf bekant ut. Måste dock ta reda på diskantens impedans för att kunna applicera dem.

Men dåså. Då kunde du ju räkna ut det där själv. Vad var frågan om då?

"DC resistans ohm 6.3"

Då är det ett typiskt 8ohms-element. Men du kan nog räkna med runt 7ohm istället.

[Glebster]

"Ett tag sedan" - läs 6 år sedan.

Får ta och löda lite i helgen...

Tack

[RogerGustavsson]

Men slänger man bara in ett seriemotstånd är det väl inte bara nivån som ändras? Frekvensgången kommer också att påverkas. Om man sätter motståndet innan filtret (seriekondensator/parllelspole) eller efter filtret till diskanten påverkar också tonkurva och nivå olika.

[Martin]

Men slänger man bara in ett seriemotstånd är det väl inte bara nivån som ändras? Frekvensgången kommer också att påverkas. Om man sätter motståndet innan filtret (seriekondensator/parllelspole) eller efter filtret till diskanten påverkar också tonkurva och nivå olika.

Visst är det så. Men frekvensgången påverkas ju ändå iom att man dämpar bara diskanten och man vet ju inte exakt hur man vill dämpa ändå. Det är ett ganska trubbigt verktyg mao.

[Svante]

Så här blir det med 0, 8, 16 resp 32 ohms serieresistans med ett typiskt diskantelement och 2:a ordningens filter med 3kHz delningsfrekvens. Notera hur låg impedansen blir för det största (!) seriemotståndet. Nu var det inte tal om så stora seriemotstånd som här, men i alla fall.

[Martin]

Svante: Vill man lägga till ett ensamt motstånd så sätter man det innan filtret. Det är ju när man sätter det mellan filtret och diskanten utan att justera filtret som det blir sådär.

[Svante]

Ja, har man sett...

[Jocke]

Varför ändrar sig lutningen på kurvan med/utan motstånd?

/Jocke

[Svante]

Varför ändrar sig lutningen på kurvan med/utan motstånd?

/Jocke

För att impedansen för element och filter är lägre vid höga frekvenser (blå streckad kurva). Om man kopplar ett motstånd i serie med detta så ger ju spänningsdelningen en högre dämpning vid höga frekvenser. Det gör också att delningsfrekvensen, skjuts nedåt i frekvens.

[MP_inaktiv]

Du menar uppåt

..tittar på basta graferna

[Svante]

Du menar uppåt

Delningsfrekvensen blir lägre med motståndet. Det blir ju mer spänning över elementet vid låga frekvenser, eftersom impedansen för filter+element är högre där.

[Jocke]

Tyvärr har jag inte begåvats med examen i elektronik. Då hade jag kanske fattat. Jag kan förstå att HP-filtret har högre impedans mot lägre frekvenser - det är ju själva vitsen! Men att ett motstånd före filtret inte har en linjär funktion har jag svårt att få in!

Svante: Skulle du kunna köra simuleringen med typ 1, 2 , 4 & 8 OHM istället för de gigantiska bromsklossarna du kopplat in?

/Jocke (tydligen helt obildbar)

[Svante]

Ja, så här blir det lite renare då. För att renodla förståelsen är nu diskanthögtalaren rent resistiv, kopplad till ett 2:a ordningens Linkwitz-Riley-filter vid 3kHz. På filtrets ingång har jag kopplat ett seriemotstånd på 0,1,2,4 ohm.

Man ser att -6dB-frekvensen blir 3kHz för den blå kurvan, men c:a 2kHz för den röda.

Tyvärr har jag inte begåvats med examen i elektronik. Då hade jag kanske fattat. Jag kan förstå att HP-filtret har högre impedans mot lägre frekvenser - det är ju själva vitsen! Men att ett motstånd före filtret inte har en linjär funktion har jag svårt att få in!

Hmm. Med linjär funktion menar du att inte tonkurvepåverkan blir rak?

Spänningsdelning ger ju Uut/Uin=Zlast/(Zserie+Zlast). Om Zlast är stor blir Uut/Uin nära 1. Om Zlast är liten blir Uut/Uin nära Zlast/Zserie, dvs <1. Ett motstånd, som i sig självt har en frekvensoberoende impedans kan alltså ge en frekvensberoende dämpning om det kombineras med en frekvensberoende last.

[Jocke]

Hmm. Med linjär funktion menar du att inte tonkurvepåverkan blir rak?

Spänningsdelning ger ju Uut/Uin=Zlast/(Zserie+Zlast). Om Zlast är stor blir Uut/Uin nära 1. Om Zlast är liten blir Uut/Uin nära Zlast/Zserie, dvs <1. Ett motstånd, som i sig självt har en frekvensoberoende impedans kan alltså ge en frekvensberoende dämpning om det kombineras med en frekvensberoende last.

På den andra grafen är lutningen helt olika på den blå och röda kurvan! Det är ju ett sätt att åskådliggöra att något annat än det förväntade händer! Om det nu är så? Lite induktans finns det ju även i en diskants talspole och jag tänker ju mig att den skulle få en viss inverkan. Men så här! Det var jag inte beredd på. jag har ju föreställt mig att med den här kopplingen så slipper man påverkan på filtret. Hmmm, det var väl för bra för att vara sant.

/Jocke (Önsketänkare)

[Svante]

Hehe, ja, det är ett önsketänkande att det ska gå att ordna en frekvensoberoende volymkontroll med ett motstånd om man har en frekvensberoende last. Och ja, talspoleinduktans och även elementets systemresonans (fs) gör det etter värre.

Med aktiv delning är det lite lättare.

[Jocke]

Milde tid!

Vad händer med delningsfekvenserna om man kör med rörförstärkare? De har väl lite R på utgången?

/J

[Martin]

Jag tycker det är lite för förenklat att säga att delningsfrekvensen ändras. Det kan ju stämma på sätt och vis men det som händer egentligen är ju att passbandet dämpas mer än stoppbandet, vilket man kan se tydligt på kurvorna. Fasresponsen kommer däremot inte att ändras så värst mycket så elementen kommer att summera ungefär lika bra som innan, bara det att nivån kring delningen inte kommer att dämpas så mycket. "Hyllan" hamnar alltså högre i frekvens än om man skulla L-padat efter filtret.

[Martin]

Jocke: det som händer när man använder en förstärkare med hög utresistans är att frekvenskurvan kommer att förändras att se ut som högtalarens totala impedans mer eller mindre. Har du alltså en högtalare som har hyffsat resistiv impedans så ändras inte frekvenskurvan.

[Jocke]

Jag tycker det är lite för förenklat att säga att delningsfrekvensen ändras. Det kan ju stämma på sätt och vis men det som händer egentligen är ju att passbandet dämpas mer än stoppbandet, vilket man kan se tydligt på kurvorna. Fasresponsen kommer däremot inte att ändras så värst mycket så elementen kommer att summera ungefär lika bra som innan, bara det att nivån kring delningen inte kommer att dämpas så mycket. "Hyllan" hamnar alltså högre i frekvens än om man skulla L-padat efter filtret.

Så Svante har fel då? I så fall behöver jag ju inte oroa mig! Men om dämpningen är frekvensberoende så börjar det tydligen hända grejer!

/Jocke

[Martin]

Jag tycker det är lite för förenklat att säga att delningsfrekvensen ändras. Det kan ju stämma på sätt och vis men det som händer egentligen är ju att passbandet dämpas mer än stoppbandet, vilket man kan se tydligt på kurvorna. Fasresponsen kommer däremot inte att ändras så värst mycket så elementen kommer att summera ungefär lika bra som innan, bara det att nivån kring delningen inte kommer att dämpas så mycket. "Hyllan" hamnar alltså högre i frekvens än om man skulla L-padat efter filtret.

Så Svante har fel då? I så fall behöver jag ju inte oroa mig! Men om dämpningen är frekvensberoende så börjar det tydligen hända grejer!

/Jocke

Svante har rätt men jag tycker bara att det inte är tillräckligt beskrivande att säga att delningsfrekvensen ändras. Om man definierar delningsfrekvensen som där nivån är -3 eller -6dB så stämmer det, men det är ju inte bara det som händer.

[phon]

Man ser också hur en lång och/eller tunn högtalarkabel kan påverka, liksom en låg dämpfaktor (sic!), alltså en lite hög utimpedans från en förstärkare, kanske en med rör då ... ? Det gäller att veta vad som sitter inuti högtalarlåddan respektive förstärkaren!



Någorlunda linjär dämpning kan man få om man ändå dämpar efter filtret, och dämpar så att impedansen hålls hyfsat konstant. För att förbättra det hela ytterligare kan man ha en fast dämpning på några dB före diskanten, och sedan den variabla mellan filter och den dämpningen. Nackdelen är förstås tappad nivå, här har jag inte använt den kopplingen.


Jag har lagt in tre skolboksdämpningar för 8 ohm, med -1, -2 och -4 dB mellan en diskant och ett filter, det är en CT62 med ett Carlssonfilter. Blå är odämpat, bara filtret.

Man ser att brytfrekvensen inte ändras dramatiskt utan ligger på knappa 2kHz@-6dB hela tiden. Man ser också att impedanskurvorna korsar varandra runt 5kHz. En konstantimpedanspot fungerar ungefär såhär, med två olika banor släporna går längs.

Originalbyglingen i Carlssonlådorna fungerar med ett ensamt seriemotstånd, som då alltså påverkar mer än bara nivån, som Svante visade. Det kan man ganska enkelt undvika.


¨

[Jocke]

Mmmm, tänkte väl det! Nu får min klena lilla hjärna ihop det!

/J

[phon]

Hur beräknar man storleken på motståndet i förhållandet till dämpning av en diskant? Kan man koppla både i serie och parallellt?

Enkelt svar är såklart att testa men jag skulle gärna lära mig teorin bakom.

Det brukar finnas tabeller i olika böcker om hur stora motstånden "skall" vara för olika dämpning vid olika impedanser, oftast 8 och 4 ohm nominell impedans då. Jag använde några värden från en egen tabell för 8ohm last, som jag räknade ut nångång long ago, garanterar inte att det stämmer. Svante visade väl teorin härovan, men det är spänningsdelning under konstant lastimpedans (resistans) som gäller. R1 i serie med element, R2 parallellt tvärs över elementet.

-1dB R1= 0.87ohm R2=65.5ohm, tag 1ohm och 68ohm
-2dB R1= 1.65ohm R2=30,9ohm, tag 1,8ohm och 33ohm
-3dB R1= 2,34ohm R2=19,4ohm, tag 2,2ohm och 18ohm
-4dB R1= 2,95ohm R2=13,7ohm, tag 2,7ohm och 12ohm
-5dB R1= 3,50ohm R2=10,3ohm, tag 3,3ohm och 10ohm
-6dB R1= 4,0ohm R2=8,0ohm, tag 3,9ohm och 8,2ohm

Enklast är att använda närmsta standardmotstånd (som i tag xxx ) och runda av lite så det passar, eller som sagt en konstantimp-potentiometer.

==> Svante, det kunde du väl få med under Passive Filter, L-pad? Två rutor, en med impedansen (som man knappar in själv) och en ruta med önskad dämpning? Ut kommer då en färdig "impedansriktig" L-pad.

[Svante]

Jag tycker det är lite för förenklat att säga att delningsfrekvensen ändras. Det kan ju stämma på sätt och vis men det som händer egentligen är ju att passbandet dämpas mer än stoppbandet, vilket man kan se tydligt på kurvorna. Fasresponsen kommer däremot inte att ändras så värst mycket så elementen kommer att summera ungefär lika bra som innan, bara det att nivån kring delningen inte kommer att dämpas så mycket. "Hyllan" hamnar alltså högre i frekvens än om man skulla L-padat efter filtret.

Så Svante har fel då? I så fall behöver jag ju inte oroa mig! Men om dämpningen är frekvensberoende så börjar det tydligen hända grejer!

/Jocke

Svante har rätt men jag tycker bara att det inte är tillräckligt beskrivande att säga att delningsfrekvensen ändras. Om man definierar delningsfrekvensen som där nivån är -3 eller -6dB så stämmer det, men det är ju inte bara det som händer.

Nja, helt rätt är det ju inte, inte i betydelsen att det är en fullständig beskrivning. Att beskriva en hel tonkurva med bara en siffra (delningsfrekvensen) är förstås lite vanskligt. Men jag gjorde det för att relatera till en siffra som många förstår någorlunda, och i detta fall definierade jag delningsfrekvens som -6-dB-punkten, vilket kan diskuteras om det är vettigt.

Och att dämpningen blir frekvensberoende råder det ingen tvekan om, men hur mycket beror förstås på hela konstruktionen.