Subwooferfilter

[luminous]

Goddagens!

För tillfället så kör jag med ett 1:a ordningens filter till min subwoofer, och det fungerar ju inte så bra. Så jag tänkte bygga mig ett aktivt dito, nu är jag inte så bra på det här att jag kan konstruera det själv, så jag har tittat på några färdiga filter...

Det här, http://sound.westhost.com/project09.htm, ett fjärde ordningens L-R filter borde passa.

I det här filtret, http://ele.tut.fi/~troh/filter.pdf så summeras båda kanalerna, kanske borde jag använda det till lågpassdelen i filtret ovan? Nu är ju oftast basen i mono så det kanske är onödigt...

Subwoofern har jag placerad i rummets hörn, vilket ger en löpsträcka till lyssningspositionen som är ungefär 1,5 meter längre än från högtalarna. Delar jag vid 80Hz så betyder det att subwoofern blir fasförskjuten ca 125 gradervid delningsfrekvensen, och det är ju inte så optimalt! Så jag behöver nog nån slags fasjusteringsmokajeng, typ denna: http://sound.westhost.com/project103.htm, ett allpassfilter med justerbar centerfrekvens.

På kommersiella subwoofrar brukar det ju ofta sitta en ratt där man kan justera fasen 0-180 grader, hur nu dom fungerar. Så bra verkar ju inte den jag länkade till vara... Verkar inte gå att justera så mycket alls. Kan väl inte vara liknande som sitter i kommersiella subbar? Är det någon som vet var man kan få tag på nåt bättre? Vad jag kan förstå så borde det väl dessutom bli en massa rippel runt delningsfrekvensen även om fasen stämmer just i delningsfrekvensen om man använder ett sådant allpassfilter!?

Kan man använda ett allpassfilter för att fördröja ljudet från subwoofern om jag inte högpassfiltrerar mina huvudhögtalare så att den kommer i fas med dem?

Saknar ett simulationsprogram för allt det här... iallafall vid denna tiden på dygnet

Hoppas att det är någon som kan hjälpa mig.

[Svante]

Jag tycker det verkar vara vettiga prylar allihop. Frågan är hur allvarligt det där med fasen är, de 125 grader du har beräknat bygger ju på att du bor i ett ekofritt rum, men det tror jag väl inte. tex så har du säkert en takreflex eller nåt från sidosystemet som kommer typ i fas med subwoofern? Varför skulle det vara värre att det kommer sent från subwoofern då? Det kommer kanske att märkas skillnad om du vrider på fasratten, men det går knappast att säga vilket som är "rätt", annat än genom att lyssna.
Hursomhelst så får du aldrig veta om det är viktigt om du inte provar, så gör det.

Är det förresten någon som vet varför det sitter 10kohm på ingången till buffertstegen? RFI?

[Johan_Lindroos]

Oftast behövs ingen fasratt. Det är bara att fasvända aningen toppar eller basmodul, så får du 0 eller 180 graders fasskift. Syftet är att inegrera vid delningsfrekvensen. Genom att variera avstånden mellan toppar och basmodul(er), kan man vrida fasen i önskad riktning. Om man inte mäter in det så kan man ändå ofta lyssna in sig på hur det ska vara.

[Nattlorden]

Oj så okritiska man blev plötligt då!

Klart du skall ha fasen rätt!

(Personligen tycker jag att man bör ha en sub per kanal för att de inspelningar som är stereo hela vägen ned skall bli bra...)

[Svante]

Rätta mig om jag har fel, men nog är det mer okritiskt vid 80 Hz än vid 2 kHz? Åtminstone satt i sitt sammanhang (dvs i ett rum). Vid högre frekvenser har vi en förmåga att skilja på direktljud (=tidigt ljud) och reflexer (som kommer lite senare). Den förmågan är inte så stor vid låga frekvenser. Men prova som sagt!

[luminous]

Ok, även om det kanske inte är så kritiskt med fasen så är det alltid kul med en extra ratt att leka med, så jag får väl prova... Men fasmackapären som jag länkade till verkar bara gå att justera i ett intervall av kanske 55 grader, i mitten av intervallet 0-180 grader om man justerar centerfrekvensen runt delningsfrekvensen, om ni förstår vad jag menar. Är det någon som kan tyda hur dom har gjort i det här subfiltret med fasjusteringen? http://www.lcaudio.dk/subfilter.pdf, där finns det ju en ratt med 0-180 grader...

[Svante]

Sista kretsen i båda schemorna är allpassfiltret. Filtret fasvrider 180 grader vid låga frekvenser och 0 grader vid höga. Vid frekvensen f=1/(2*pi*RC) vrider den 90 grader. Där R är potens resistans (eller vad det nu blir inklusive extramotståndet i första schemat). Det andra schemat verkar lite farligt eftersom näst sista OPn belastas direkt med 0.1uF om poten står i ena ändläget. Det är också därför som de får ett större justerområde, skulle jag tro.

Om du är slängd i jw-räkning och nyfiken, så är överföringsfunktionen för allpassfiltret:

H(w)=-(1-jwRC)/(1+jwRC)

fasvridningen är 180grader-2*arctan(wRC)

Hoppas jag fick till det rätt...

[Morello]

Svante,

Stämmer bra det där


10 kohm på ingångarna utgör bara en onödig brusgenerator (4nV/rt(Hz)). Byt till 1 kohm och sätt 220 pF (eller lite mer) på tvären så har vi ett RF-filter också Kopplingskondingen är också lite onödig. I alla fall är den en smulea för liten faktiskt. 2.2 uF är rimligt.

[Svante]

Mja är det så farligt med lite brus vid linjenivå? Om den ger 4nV/rt(Hz), så blir brusspänningen i hörbara området 4e-9*sqrt(20000)= 0.5uV, dvs 125 dB under 1 V.
Fast förstås, är det onödigt så är det ju onödigt. Är annars funktionen att bli av med RF?

[Morello]

Mja är det så farligt med lite brus vid linjenivå? Om den ger 4nV/rt(Hz), så blir brusspänningen i hörbara området 4e-9*sqrt(20000)= 0.5uV, dvs 125 dB under 1 V.
Fast förstås, är det onödigt så är det ju onödigt. Är annars funktionen att bli av med RF?

10 kohm i serie utan shuntkondingen blir inget filter att tala om

Har man filtret efter försteget är 4 nV/rt(Hz) inte nödvändigtvis försumbart. Med försteget på -40 dB och 2V RMS in blir utsignalen 20 mV RMS och således är bidraget från 4nV/rt(Hz) bara 90 dB under signalen. Summerar man alla småbidrag kan det bli en del Å andra sidan är ju TL072 en mycket värre brusgenerator i sig Runt 18 nV/rt(Hz) vill jag minnas.

[Svante]

10 kohm i serie utan shuntkondingen blir inget filter att tala om

Mja, är det bara 15 piff på ingången så blir -3dB vid 1MHz. Kanske är motståndet ett skydd mot överspänning på ingången? Jag menar, ifall någon skulle koppla sin effektförstärkare dit? Man vet ju aldrig. Antag att den ger 100V om det är en stor sak, med 1kohm på ingången blir det 100mA in i opampen och då säger det nog fjutt. Med 10k blir det bara 10mA och det kanske den klarar.

Sen kan man ju diskutera om det är sunt att koppla effektförstärkaren dit.

[Morello]

Jättäbra alltså att använda OP'ns ingångskap. som filter
Den kapacitansen shuntar inte mot jord, utan mot drain, source och substrat. Har du fått in RF i chipet är det alltså kört ändå. Med tanke på JFET:arna på ingången är rätt små är kapacitansen säkerligen ganska långt under 15 pF. Kanske runt 5 pF. (mer lågbrusiga typer som tex OPA134 har 8 pF)

Lägg 100 volt på 10 k-ingångarna å kolla vad som händer. Räcker nog med ungefär 15 V för att elda upp den.

[Svante]

Tänkte inte på det... RF är inte min starka sida. Ändå var det just det som kom ur mina konstruktioner ibland på tiden då jag byggde själv. En stund.

Men inte brinner det vid 15V? Och nog brinner det senare med 10k än med 1k?

Äh, jag vet inte, jag brukar alltid försöka förstå en design innan jag ger mig på att modifiera den. Och jag menar, det är ju inte direkt logiskt att sätta ett motstånd sådär, så det borde ha nåt syfte. Ifall inte konstruktören fått hjärnblödning eller nåt.

[Morello]

Ingången är lågkonduktiv och spänningsfallet över 10 kohm blir inte stort. Det behövs inte mycket får att bränna pn-övergångarna i små JFET:ar Även en för stor backspänning tar dom skada av.

Vill man skydda OP'n mot excessiva insignaler kan man tex. implementera två zenerdioder efter seriemotstånden.

Idag lyckades jag faktiskt paja en transient-zener-diod som är specad till 5000 W (peak) Allt går om man vill alltså

För att återgå till tråden; ett elegant sett att göra sallen-key-filter, som konstruktören av sub-filtret använt, är att göra en följare av endast två JFET:ar. Dessa två JFET:ar ersätter alltså en OP, som är kopplad som en följare. Man tar helt sonika en n-kanal(2SKXX) och en p-kanal(2SJXX), surrar ihop gate samt source. Viloströmmen blir Idss och JFET:en kommer att arbeta i dess mest linjära område.

[NNord]

Men, övetonder då, och faskontrollen..
Delning på 80hz, kan ju ändå innebära övertoner ?

[Svante]

Ingången är lågkonduktiv och spänningsfallet över 10 kohm blir inte stort. Det behövs inte mycket får att bränna pn-övergångarna i små JFET:ar Även en för stor backspänning tar dom skada av.

Vill man skydda OP'n mot excessiva insignaler kan man tex. implementera två zenerdioder efter seriemotstånden.

För att återgå till tråden; ett elegant sett att göra sallen-key-filter, som konstruktören av sub-filtret använt, är att göra en följare av endast två JFET:ar. Dessa två JFET:ar ersätter alltså en OP, som är kopplad som en följare. Man tar helt sonika en n-kanal(2SKXX) och en p-kanal(2SJXX), surrar ihop gate samt source. Viloströmmen blir Idss och JFET:en kommer att arbeta i dess mest linjära område.

Brukar inte ingångarna vara "skyddade" med dioder till plus- och minusmatning? Eller är det bara på digitala kretsar?

Jag byggde fö en försärkare en gång i världen baserad på 4069UBE, en 14-pinnars DIP med 6 obuffrade inverterare (dvs två mosar). De gick utmärkt att använda som analogförstärkare. Om man bortser från brusnivån, förstås... Byggde också en "fuzz-box" till en klasskompis, han gillade den och slutade använda sina andra prylar. Det var tider det, runt 1980, sådär.

[Svante]

Men, övetonder då, och faskontrollen..
Delning på 80hz, kan ju ändå innebära övertoner ?

Ehh... Vad menar du? Vid andra frekvenser än intill delningen kommer bara ett av sub- eller sidosystem att spela, alltså inga interferenser. Eller förstår jag inte frågan?

[NNord]

ah sorry, nej jag menade detta med nått som Lindroos skrev
ovan, att man inte behöver faskontroll..

Bara nån underlig tanke som poppade upp

[Morello]

Nope, TL072 har inte några dioder. Den förekommer dock krestar med dioder mellan ingångarna, som skyddar mot excessiva differentiella insignaler. För att skydda mot excessiva common-mode-signaler räcker inte det.

[Svante]

Nope, TL072 har inte några dioder. Den förekommer dock krestar med dioder mellan ingångarna, som skyddar mot excessiva differentiella insignaler. För att skydda mot excessiva common-mode-signaler räcker inte det.

Oki, jag blandade kanske ihop det med digitala MOS-kretsar, de har backspända dioder från plus-ingång-minus. Antagligen är det ESD-skydd.