varför inte aktiva delningsfilter?

[pgv]

Hej
Varför, typ som dessa:
http://www.thomann.de/iw_smb_suche.html ... =crossover


Priser är ju bra etc.

[Kaffekoppen]

Men behöver fler slutsteg... delningsfiltrena är inte anpassade efter din låda (baffeleffekt) mm

Däremot om man delar mellan en högtalare och basmoduler i frekvensområden där våglängden är lång (mycket större än lådbredden) är det ofta billigare med aktiv delning än passiv - och bättre

[Piotr]

Sannolikt bättre även högre upp i frekvens. Dvs. aktiv delning är gynnsamt för all delning. Sen om det är "prisvärt" osv. är ju en annan sak. Passiva komponenter kan fortfarande införas om man anser det nödvändigt att driva talspolar med högre impedans med avsikt att sänka distortion inducerat av (ännu en alldeles för lång mening) talspolen och dess olinjäriteter när den jazzar omkring. Puh!

p.s. duger såklart inte med en produkt från hyllan bara sådär.

/Peter

[pgv]

Du Kaffekoppen behövs det fler slutsteg? Man kör väl bar filtert efter slutsteget, och sen en kabel till diskanten och en till basen. Jag kan ha fel, tror det har hänt innan.

[patrikf_inaktiv]

Du Kaffekoppen behövs det fler slutsteg? Man kör väl bar filtert efter slutsteget, och sen en kabel till diskanten och en till basen. Jag kan ha fel, tror det har hänt innan.

så gör man med passiva och inte aktiva filter

[pgv]

Hur gör man med aktiva?

[AndersP]

Ett aktivt filter delar signalen på line-nivå, altså den typ av signal som kommer ut ur en förförstärkare.

Efter delningsfiltret står man med en signalkabel för varje register och det behövs då också minst en förstärkare för varje register.

Exempelvis behövs för en stereorigg med 2-vägshögtalare (4 register) 4 slutstegskanaler som kan realiseras med 2 st 2-kanalsförstärkare eller en 4-kanalsförstärkare bla.

Gud vad krångligt det blev. Hoppas att jag inte har rört till det hela ännu mer nu bara.

[Kaffekoppen]

Man tar signalen från försteget till ett elektroniskt delningsfilter och delar upp signalen. Den skickas sedan vidare till ett slutsteg för varje område man delat av, tex bas och diskant.

Alla förstärkare har två delar enkelt sagt, en förstegsdel och sedan en förstärkardel. I vissa förstärkare kan man få ut signalen till ett filter och sedan skicka signalen tillbaka till förstärkarens slutstegsdel. Det går dock inte på alla förstärkare.

En del förstärkare har olika lådor för förstegsdelen och slutstegsdelen. Då blir det enklare. Man behöver en slutstegskanal för varje element om man använder elektroniskt delningsfilter.

Exempel: En trevägshögtalare skall delas helt med elektronisk delning. I de båda högtalarna finns det då totalt 6 högtalarelement. Man kommer alltså behöva 3st stereoslutsteg eller 6st monoslutsteg.

Edit: AndersP hann före!

[Kaffekoppen]

Läsvärt:

http://ldsg.snippets.org/FILTERS/Pomann/crossover.htm

[pgv]

Tack för informationen. Nu förstår jag. Är lite frestad att köpa ett sånt delningsfilter.

[Jocke]

Värt att veta är att det kräver en del anpassning som vanligen inte finns i det aktiva filtret. Baffelsteget och övergången från masskontroll till restistanskontroll (som ökar direktiviteten) medför stigande ljudtryck med ökande frekvens. Detta kan ju inte tillverkaren av aktiva filter förutse om inte filtret är byggt för en speciell högtalare. Det går att till stor del kompensera för detta vid valet av delningar. Man kan ju också använda passiva komponenter men då går ju vitsen lite grann förlorad! Den som är duktig på elektronik kan naturligtvis modifiera konstruktionen så att den passar element och konstruktion.

/J

[Svante]

... och övergången från masskontroll till restistanskontroll (som ökar direktiviteten) medför stigande ljudtryck med ökande frekvens. /J

Jo, det finns ju ett antal saker som händer mot medelhöga frekvenser i en högtalare. En är att talspoleinduktansen börjar spela in, den dämpar diskanten, en annan är konuppbrytningar, som ger en allmänt orolig tonkurva och ökad dist, en tredje är baffelsteget som ger +6 dB mot högre frekvenser, och så det faktum att strålimpedansen för en styv kolv övergår från att vara masskontrollerad till att vara resistanskontrollerad. Den sista är ett annat sätt att beskriva att högtalaren börjar rikta ljudet mer rakt framåt, i en plan våg. När det händer minskar den totalt utstrålade akustiska effekten, men rakt framför blir den densamma. Riktverkan som uppstår är alltså egentligen bara en dämpning av ljudet som går åt sidorna.

Fenomenet att strålimpedanden blir resistanskontrollerad ökar alltså inte ljudtrycket mot ökande frekvens. Rakt framför högtalaren blir det oförändrat, åt sidorna mindre.

[Piotr]

Jocke,

kan nog vara vettigt med både och. Med bara ett fåtal passiva komponenter så kan man ju få den disotortionsminskning som en högimpediv drivning ger. Men genom att lägga den mesta signalförändrande biten i det aktiva filtret så minimerar vi ändå antalet passiva komponenter och dess distortion.

Fördelen med aktiva filter är ju bland annat att distortion från slutsteg minskas drastiskt om de bara jobbar med en begränsad bandbredd.

Nackdelen med högimpediv drivning är att även fast disten minskar mot högre frekvenser så kommer den termiska kompressionen bli mer olinjär över frekvenserna.

Vad som blir bäst i praktiken har jag inte en susning om men jag tippar på att aktiv delning med multiamping nog alltid blir bättre, med eller utan passiva komponenter. De passiva komponenterna kan ju förutom att reducera distortion till följd av drivning från en späningskälla också reducera hörbarheten av den distortion som skapas i slutsteg och sedan ändå hamnar utanför elementets tänkta arbetsområde.

/Peter

[Jocke]

Jocke,

kan nog vara vettigt med både och. Med bara ett fåtal passiva komponenter så kan man ju få den disotortionsminskning som en högimpediv drivning ger. Men genom att lägga den mesta signalförändrande biten i det aktiva filtret så minimerar vi ändå antalet passiva komponenter och dess distortion.

Fördelen med aktiva filter är ju bland annat att distortion från slutsteg minskas drastiskt om de bara jobbar med en begränsad bandbredd.

Nackdelen med högimpediv drivning är att även fast disten minskar mot högre frekvenser så kommer den termiska kompressionen bli mer olinjär över frekvenserna.

Vad som blir bäst i praktiken har jag inte en susning om men jag tippar på att aktiv delning med multiamping nog alltid blir bättre, med eller utan passiva komponenter. De passiva komponenterna kan ju förutom att reducera distortion till följd av drivning från en späningskälla också reducera hörbarheten av den distortion som skapas i slutsteg och sedan ändå hamnar utanför elementets tänkta arbetsområde.

/Peter

Oj!

Vad jag menar är bara att lite av vitsen med aktiv drivning går förlorad om man ändå måste inför passiva komponenter för att justera för elementets och lådans (baffelns) egenskaper!

/Jocke

[Jocke]

Svante skrev:

Den sista är ett annat sätt att beskriva att högtalaren börjar rikta ljudet mer rakt framåt, i en plan våg. När det händer minskar den totalt utstrålade akustiska effekten, men rakt framför blir den densamma. Riktverkan som uppstår är alltså egentligen bara en dämpning av ljudet som går åt sidorna.

Det förefaller inte helt ovanligt att element kanstruerats för någorlunda jämn energikurva. Så upplever jag tex SS8545 som ju diskuteras ofta och flitigt här. Den har en stigande direktkurva (som många element har). Med ett "standard" aktivt flter behöver ju det kompenseras. Då uppnås det du beskriver! Eller...?

/Jocke[/quote]

[IngOehman]

Mnjae... Det här är ju ganska komplicerade saker, det Svante skriver är några viktiga faktorer, men långt ifrån alla.


Jag tror att den som är bra på att söka kan hitta en hel del i det här ämnet här på faktiskt. Diskussionen har varit uppe flera gånger förut. Jag tillhör definitivt inte dem som anser att aktiv delning "för det mesta" blir bättre, snarare tvärtom.

I många fall för det dock med sig ekonomiska fördelar (två förstärkare på 250 W var + aktivt delningsfilter kostar oftast klart mindre än en förstärkare på 1000 W (ja, den måste faktiskt vara 4 ggr så stor, om delningen klyver effektfördelningen spektralt i tu lika stora delar) samt passiva delningsfilterkomponenter (med kompensationer för impedansen) för delning i lågfrekvensområdet), och vid delningar så långt i frekvens att man kommer in i de EMK-dominerade impedansområdena hos respektive högtalarelement har för det mesta aktiva lösningar tekniska företräden, av distorsionsskäl. (Gäller hypotetiskt även för extremt lågt delade diskantelement, men det är lite kuriosa, eftersom de av andra skäl ändå inte bör arbeta så lågt ned i frekvens.)

Vid delning högre än ett par hundra Hz är det dock ifrågasättbart (jag ifrågasätter det i varje fall, bestämt! ) om inte passiva filterlösningar är bättre på ALLA sätt.

De kan ju styra/kontrollera många flera dimensioner av högtalarelementens beteenden än de aktiva filtren, som ju bara kan ändra tonkurvan.


Vh, iö

[Jocke]

Vid delning högre än ett par hundra Hz är det dock ifrågasättbart (jag ifrågasätter det i varje fall, bestämt! ) om inte passiva filterlösningar är bättre på ALLA sätt.

De kan ju styra/kontrollera många flera dimensioner av högtalarelementens beteenden än de aktiva filtren, som ju bara kan ändra tonkurvan.

Efter att ha levt med ett antal passiva och aktiva system i snart 35 år så upplever jag att du bekräftar min erfarenhet dvs att det har sina fördelar vad gäller delning till en sub. Å även där kan man ju kontrollera flera dimensioner av högtalarens beteende - se på ACE & Lilltroll mfl !

Nog borde det vara möjligt att styra annat än tonkurvan med aktiva filter även i andra register om man är duktig på elektronik? Däremot är ju induktansen "en komponent" som rimligtvis är svår att kompensera för utan passiva komponenter. Klart att det går med negativ utgångs resistans, men proportionerna kanske inte blir så rimliga. Om man då ändå måste införa passiva komponenter så faller ju liksom vitsen...eller?

/Jocke

[Svante]

Det förefaller inte helt ovanligt att element kanstruerats för någorlunda jämn energikurva. Så upplever jag tex SS8545 som ju diskuteras ofta och flitigt här. Den har en stigande direktkurva (som många element har).

Ja, men det beror inte på att riktverkan uppstår, utan snarare på baffelsteg och svåröverskådliga saker pga konuppbrytning. Riktverkan från en styv kolv (skrev jag inte det) ger ingen stigning mot högre frekvenser.

[Svante]

Vid delning högre än ett par hundra Hz är det dock ifrågasättbart (jag ifrågasätter det i varje fall, bestämt! ) om inte passiva filterlösningar är bättre på ALLA sätt.

Nja, jag förstår att du inte är så drabbad av det, men nog har ett tabelldimensionerat aktivt filter större förutsättningar att fungera hyfsat än vad ett tabelldimensionerat passivt filter har?

Ett aktivt, DSP-baserat filter är också mycket enklare att labba med.

[IngOehman]

Vid delning högre än ett par hundra Hz är det dock ifrågasättbart (jag ifrågasätter det i varje fall, bestämt! ) om inte passiva filterlösningar är bättre på ALLA sätt.

Nja, jag förstår att du inte är så drabbad av det, men nog har ett tabelldimensionerat aktivt filter större förutsättningar att fungera hyfsat än vad ett tabelldimensionerat passivt filter har?

Självklart, men sådana har väl ingenting i högtalare att göra överhuvudtaget, oavsett om de är aktiva eller passiva? Filtret har ju en uppgift att lösa. Sannolikheten att denna skulle se ut som ett tabellfilter är obefintlig.

Som att diskutera vilken bly-isotop som gör minst skada i matlagningen...
Självklart skall man undvika att använda bly i matlagningen - detsamma gäller tabellfilter, som primärt har i läraböcker att göra.

I mitt resonemang utgår jag givetvis ifrån att det är underförstått att man i båda fallen gör ett filter med exakt rätt linjär överförigsfunktion. Det är ju först med den utgångspunkten som frågan om vad som är bäst, aktivt eller passivt, går att diskutera.

Om man använder tabellfilter och faktiskt vill att överföringsfuntionen skall blir den som tabellfiltret ämnar ge är givetvis det aktiva filtret överlägset. Det blir ju alltid rätt

Att avgöra huruvida de avvikelser från tabellfiltrets ämnade överföringsfunktion som uppkommer om filtret utförs passivt (och den som gör filtret har nollkoll) kommer att vara till gagn eller fä för högtalaren - det är svårare att sia om. Detsamma gäller effekterna av den mjukare men frekvenseberoende drivimpedansen.

Nog borde det vara möjligt att styra annat än tonkurvan med aktiva filter även i andra register om man är duktig på elektronik?

Nej, ingenting annat än tonkurvan kan styra med det som man normalt kallar för aktiva filter.

Däremot kan man givetvis ta till andra saker än de aktiva filtren - och det gäller förstås även i en konstruktion som använder aktiva filter!

De aktiva filtren sitter dock per definition före effektförstärkaren, och de kan inte påverka annat än tonkurvan. (Då bortser jag förstås ifrån att de kan ställa till med en massa problem också , med distorsion och brus exempelvis, men det verkar dumt att räkna det på listan för konceptets karakteristika. Det är ju saker som går att undvika.)

Däremot är ju induktansen "en komponent" som rimligtvis är svår att kompensera för utan passiva komponenter. Klart att det går med negativ utgångs resistans, men proportionerna kanske inte blir så rimliga.

Är lite undrande för även vad du menar när du antyder att induktansen kan kompenseras med passiva filter. Vad menar du med "kompenseras"? Och vilken induktns pratar du om (det finns rätt många i det schema som motsvarar ett högtalarelement, i synnerhet om det sitter i en låda...)
Det känns som om linjära och olinjära egenskaper blivit lite sammanblandade, eller missförstår jag dig?


Vh, iö

[Svante]

Vid delning högre än ett par hundra Hz är det dock ifrågasättbart (jag ifrågasätter det i varje fall, bestämt! ) om inte passiva filterlösningar är bättre på ALLA sätt.

Nja, jag förstår att du inte är så drabbad av det, men nog har ett tabelldimensionerat aktivt filter större förutsättningar att fungera hyfsat än vad ett tabelldimensionerat passivt filter har?

Självklart, men sådana har väl ingenting i högtalare att göra överhuvudtaget, oavsett om de är aktiva eller passiva? Filtret har ju en uppgift att lösa. Sannolikheten att denna skulle se ut som ett tabellfilter är obefintlig.

Som att diskutera vilken bly-isotop som gör minst skada i matlagningen...
Självklart skall man undvika att använda bly i matlagningen - detsamma gäller tabellfilter, som primärt har i läraböcker att göra.

Nej, det kan man ju hålla med om, men nu skrev du faktiskt "ALLA". Det må vara en "skriva-vetenskapliga-papper"-sjuka jag har, men skriver man alla så menar man väl alla? Sen är det ju faktiskt inte helt ovanligt med tabelldimensionerade filter i tex hembyggen. Och när de väl sitter där är det väl intressant att diskutera vilken som är värst. Som om man satt på en öde ö med två lårar fulla med blyförgiftade konserver, fast med olika isotoper. Vore det en skillnad på isotoperna så skulle jag välja den som var minst farlig.

[IngOehman]

Jaha.

Isåfall tar jag tillbaka, och påstår nu istället motsatsen:

Aktiva filter är att rekommendera för enklare hembyggen av byggare som inte
vet riktigt vad de gör. Ju mindre de vet, desto aktivare bör de vara!

Här kommer en tumregel/ett ordspråk också:
Den man inte har i huvudet får man ha i benens akivitet. Operationsförstärkarnas ben då alltså.


Vh, iö

[jonasz]

Ingvar: Vad är fördelarna med passiva filter kontra aktiva om vi nu bortser ifrån att det krävs flera slutsteg till de aktiva?

[IngOehman]

Får nog hänvisa till sökfunktionen. Det här har avhandlats så många gånger redan.


Vh, iö

[Jocke]

Nu är jag ju inte alls lika påläst som ni och betraktas väl som en dåre som ger mig in i den här diskussionen men jag vill faktiskt gärna förstå det här!

Svante skrev:

Ja, men det beror inte på att riktverkan uppstår, utan snarare på baffelsteg och svåröverskådliga saker pga konuppbrytning. Riktverkan från en styv kolv (skrev jag inte det) ger ingen stigning mot högre frekvenser

Om jag nu inte missminner mig så fungerar konen som en styv kolv endast i det masskontrollerade området, alltså under c:a 1200Hz för ett 6,5" element. Över denna frekvens påverkas tonkurvan av ökad direktivitet och uppbrytning. Om elementet har "rak" energirespons kommer ju osökt tonkurvan att behöva stiga mot ökande frekvens.

Ingvar skrev:

Nej, ingenting annat än tonkurvan kan styra med det som man normalt kallar för aktiva filter.

Jag blandar ihop aktiva filter med aktiva system och betraktar slutstegen som en del av aktiva system.

Är lite undrande för även vad du menar när du antyder att induktansen kan kompenseras med passiva filter. Vad menar du med "kompenseras"?

Nog spelar den stigande induktansen i talspolen en roll även i aktiva system och det är eftersträvansvärt att belasta förstärkaren med en någorlunda rak impedans. Det borde vara möjligt (åtminstånde i teorin) att kompensera det med negativ utgångsresistans men då är vi inne på skräddarsydda aktiva filter med de problem som du redovisat ovan.

Det jag menar är att om en någorlunda rak impedans önskas i det aktiva systemet används ofta passiva komponenter och då faller lite grann vitsen...


/Jocke

[Svante]

Svante skrev:

Ja, men det beror inte på att riktverkan uppstår, utan snarare på baffelsteg och svåröverskådliga saker pga konuppbrytning. Riktverkan från en styv kolv (skrev jag inte det) ger ingen stigning mot högre frekvenser

Om jag nu inte missminner mig så fungerar konen som en styv kolv endast i det masskontrollerade området, alltså under c:a 1200Hz för ett 6,5" element. Över denna frekvens påverkas tonkurvan av ökad direktivitet och uppbrytning. Om elementet har "rak" energirespons kommer ju osökt tonkurvan att behöva stiga mot ökande frekvens.

Mja, jag tror du blandar ihop två fenomen.

Det första är riktverkan för en styv kolv. I teorin kan en kolv vara helt styv till hur höga frekvenser som helst. Det blir som en idealiserad modell. Men även med denna modell får man en riktverkan mot högre frekvenser. Denna riktverkan tycker jag är enklast att förstå genom att tänka sig kolven som ett antal punktkällor; rakt framifrån strålar de alla i fas, men åt sidan kommer de delvis att vara ur fas om våglängden är kort jämfört med kolvens storlek. Rakt framifrån blir alltså styrkan oförändrad, från sidorna däremot blir styrkan mindre.

Fenomenten kan också ses i att strålimpedansens resistiva del slutar att öka (som i bilden nedan), vilket sker samtidigt som riktverkan uppstår. Minskningen i utstrålad akustisk effekt ses alltså i ett ändrat beteende i strålresistansen. Ungefär samtidigt övergår strålimpedansen från att vara masskontrollerad till att vara resistanskontrollerad, vilket kan ses i att resistanskurvan ligger över masskurvan vid höga frekvenser.

Det andra fenomenet är uppbrytningar i konen. De kommer sig av att det kraften som talspolen ger ger upphov till vågutbredning i själva konen. Om kolven är helt styv, blir vågutbredningshastigheten från talspolen ut mot kantupphängningen oändlig. För vanliga konmaterial blir den lägre. När vågen når kanten kan den reflekteras och studsa tillbaka mot konens mitt. Vi har här en situation när det kan uppstå resonanser i själva membranet, och det är dessa resonanser som ger konuppbrytningar. När en sådan resonans är exciterad kan dels amplituden öka lokalt på delar av membranet, men samtidigt kan olika delar av mebranet stråla i motfas, även sett rakt framifrån. Detta gör att både riktverkan och tonkurva för ett element i uppbrytning blir svåröverskådligt, men ofta får det iaf ett tonkurvelyft.

Fenomenen är separata, men uppträder normalt vid ungefär samma frekvens, så de är svåra att hålla isär när man mäter på en verklig högtalare.

[Jocke]

Utmärkt redovisning, Svante!

Nu förstår jag bakgrunden bättre. Det är ju lugnt att man kan lita till sina sinnen om än inte till fullo förstå bakgrunden till sina observationer!

/Jocke

[patrikf_inaktiv]

Strålningsegenskaperna hos styva resp. ostyva kolvar har väl inte så mycket med aktiva eller passiva delningsfilter att göra?

IÖ:
Jag har lite undringar ang det du skriver.
Den första gäller högtalare med motorstarka baselement. Här har jag hört att den högre dämpfaktorn som erhålls med aktiv delning ska ge fastare och mer välartikulerad bas. Det är också min erfarenhet, men den är ju inte så stor, och det kan bero på annat också

Den andra undran gäller om fördelarna med passiv delning gäller när högtalarelementer arbetar vid "normal" nivå, dvs utan att bli så varma att det påverkar resistansen?

Den tredje frågan är vad som gäller om man använder annat än "vanliga" dynamiska högtalarelement med en talspole i ett magnetgap. Och för den delen "vanliga" element där olinjäriteter i magnetsystemet reducerats?

[Jocke]

patrikf:

Strålningsegenskaperna hos styva resp. ostyva kolvar har väl inte så mycket med aktiva eller passiva delningsfilter att göra?

IÖ:

De aktiva filtren sitter dock per definition före effektförstärkaren, och de kan inte påverka annat än tonkurvan.

Kan väl finnas anledning att försöka se helheter och inte snöa in på enskilda detaljer!

/Jocke

[patrikf_inaktiv]

patrikf:

Strålningsegenskaperna hos styva resp. ostyva kolvar har väl inte så mycket med aktiva eller passiva delningsfilter att göra?

IÖ:

De aktiva filtren sitter dock per definition före effektförstärkaren, och de kan inte påverka annat än tonkurvan.

Kan väl finnas anledning att försöka se helheter och inte snöa in på enskilda detaljer!

/Jocke

Eh, det där förstod jag inte