Hjälp med delningsfilter

Permalänk

Hjälp med delningsfilter

Vill bygga ett delningsfilter till en tvåvägshögtalare. Detta blir första gången jag gör ett filter.

Helst ett filter med 6dB för enkelhetensskull.

Delningsfrekvensen kommer vara vid antingen 2500 hz.

Båda elementen är på 4 ohm och förstärkaren kan gå mellan 4 och 8.

Hur ska jag koppla för att lasten inte ska bli för låg? Hittar många scheman men inget som visar vad den totala lasten blir. Kan jag seriekoppla bas och diskant, och hur placerar jag då Filterdelarna?

Alltså, 4-8 ohm totalt på lådan, så enkelt som möjligt tack.

Visa signatur

Komponenter.

Permalänk
Rekordmedlem
Skrivet av Heimdall_swe:

Vill bygga ett delningsfilter till en tvåvägshögtalare. Detta blir första gången jag gör ett filter.

Helst ett filter med 6dB för enkelhetensskull.

Delningsfrekvensen kommer vara vid antingen 2500 hz.

Båda elementen är på 4 ohm och förstärkaren kan gå mellan 4 och 8.

Hur ska jag koppla för att lasten inte ska bli för låg? Hittar många scheman men inget som visar vad den totala lasten blir. Kan jag seriekoppla bas och diskant, och hur placerar jag då Filterdelarna?

Alltså, 4-8 ohm totalt på lådan, så enkelt som möjligt tack.

Det absolut enklaste är att bara sätta en kondensator i serie med diskanten och förutsätta att diskanten inte varierar i impedans osv... 16uF > http://www.tradera.com/item/340932/149542148/16uf-50v-bipolar...
Det ger ett skapligt skydd mot att diskanten går sönder och enklare lär det inte bli men ska det låta bra så måste man mäta och räkna på riktigt så man kan anpassa filtret perfekt, totala lasten vet man inte utan att räkna på riktigt men förutsatt att prylarna håller 4 ohm så blir det 4 ohm men det är som sagt inte så i verkligheten.

Visa signatur

R5 5600G, Asus ROG STRIX X470-F Gaming, WD SN850X 2TB, Seasonic Focus+ Gold 650W, Aerocool Graphite v3, Tittar på en Acer ET430Kbmiippx 43" 4K. Lyssnar på Behringer DCX2496, Truth B3031A, Truth B2092A. Har också oscilloskop, mätmikrofon och colorimeter.

Permalänk
Skrivet av mrqaffe:

Det absolut enklaste är att bara sätta en kondensator i serie med diskanten och förutsätta att diskanten inte varierar i impedans osv... 16uF > http://www.tradera.com/item/340932/149542148/16uf-50v-bipolar...
Det ger ett skapligt skydd mot att diskanten går sönder och enklare lär det inte bli men ska det låta bra så måste man mäta och räkna på riktigt så man kan anpassa filtret perfekt, totala lasten vet man inte utan att räkna på riktigt men förutsatt att prylarna håller 4 ohm så blir det 4 ohm men det är som sagt inte så i verkligheten.

Du menar att jag ska strunta i att filtrera basen och bara filtrera Diskanten med en kondensator mellan basen och diskanten längs plus?

varför 16uF ? kommer jag inte under 2000 Hz då?

Visa signatur

Komponenter.

Permalänk
Rekordmedlem
Skrivet av Heimdall_swe:

Du menar att jag ska strunta i att filtrera basen och bara filtrera Diskanten med en kondensator mellan basen och diskanten längs plus?

varför 16uF ? kommer jag inte under 2000 Hz då?

Du kan sätta en 0,2 mH spole i serie med basen om du vill men basen börjar ju troligen att rulla av uppåt ändå och den tål effekten så den går inte sönder, du ville ju ha "enklast möjliga" 16uF är för att det är rätt värde men du kan räkna själv om du vill, tex Winisd har en enkel filterkalkylator http://www.linearteam.dk/?pageid=winisd

Visa signatur

R5 5600G, Asus ROG STRIX X470-F Gaming, WD SN850X 2TB, Seasonic Focus+ Gold 650W, Aerocool Graphite v3, Tittar på en Acer ET430Kbmiippx 43" 4K. Lyssnar på Behringer DCX2496, Truth B3031A, Truth B2092A. Har också oscilloskop, mätmikrofon och colorimeter.

Permalänk
Skrivet av mrqaffe:

Du kan sätta en 0,2 mH spole i serie med basen om du vill men basen börjar ju troligen att rulla av uppåt ändå och den tål effekten så den går inte sönder, du ville ju ha "enklast möjliga" 16uF är för att det är rätt värde men du kan räkna själv om du vill, tex Winisd har en enkel filterkalkylator http://www.linearteam.dk/?pageid=winisd

Du menar att allt ska vara kopplat i en enda lång serie? Försvinner inte viktiga frekvenser från diskanten då?

Är inte drkrupps tabell enkel nog? Alltså om man går på avrundade värden (4 ohm konstant).

Visa signatur

Komponenter.

Permalänk
Rekordmedlem
Skrivet av Heimdall_swe:

Du menar att allt ska vara kopplat i en enda lång serie? Försvinner inte viktiga frekvenser från diskanten då?

Är inte drkrupps tabell enkel nog? Alltså om man går på avrundade värden (4 ohm konstant).

Ett 2 vägs första ordningens filter ser ut och beräknas så här >

Använd SI enheter eftersom alla formler baseras på det och sätt in dina värden för högpassdelen så >
Z=4 Ohm, önskad delningsfrekvens 2500 Hz dvs kondensatorn blir
1/(2*3,14*2500*4) = 1/62 800 = 1,59*10^-5 (Farad)
Lite avrundning och gör om talet om så du använder lämpligt prefix (flytta kommat "6 steg" för att få "micro") ger att du bör använda 16 uF eftersom det är det närmaste standardvärde du kan hitta och felet blir obetydligt eftersom det ändå inte handlar om att mäta och räkna på ett avancerat "perfekt" filter med hög precision utan om nått enkelt som du själv skrev.

Handlar det om att göra det perfekt så mäter man och tar sedan uppmätta värden som utgångspunkt för att simulera med tex lspCAD som är ett mycket kompetent och bra program om du ska göra allt enligt konstens alla regler.
http://www.ijdata.com/

Dr Krupp säger ju inte emot i sin "lista"

den anger inte 2500Hz men väl 2000Hz och då står det 15 uF i den listan men formlerna ger ju ett exakt värde och utan att ha mer exakta förutsättningar att starta med så är det oviktigt eftersom övriga fel är mycket större, tex hur du placerar elementet på baffeln och dess impedansvariationer och tillverkningstoleranserna hos alla ingående komponenter påverkar ljudet mera.
Allt hänger på hur exakt det ska bli, ska man bygga ett bra filter så krävs det mätningar och simulering med verkliga värden.

(Dessutom så brukar elementen sällan ha samma verkningsgrad så man behöver oftast dämpa diskantens nivå också)

Visa signatur

R5 5600G, Asus ROG STRIX X470-F Gaming, WD SN850X 2TB, Seasonic Focus+ Gold 650W, Aerocool Graphite v3, Tittar på en Acer ET430Kbmiippx 43" 4K. Lyssnar på Behringer DCX2496, Truth B3031A, Truth B2092A. Har också oscilloskop, mätmikrofon och colorimeter.

Permalänk
Skrivet av mrqaffe:

Ett 2 vägs första ordningens filter ser ut och beräknas så här >
http://www.bonavolta.ch/hobby/images/audio/6db.gif

Använd SI enheter eftersom alla formler baseras på det och sätt in dina värden för högpassdelen så >
Z=4 Ohm, önskad delningsfrekvens 2500 Hz dvs kondensatorn blir
1/(2*3,14*2500*4) = 1/62 800 = 1,59*10^-5 (Farad)
Lite avrundning och gör om talet om så du använder lämpligt prefix (flytta kommat "6 steg" för att få "micro") ger att du bör använda 16 uF eftersom det är det närmaste standardvärde du kan hitta och felet blir obetydligt eftersom det ändå inte handlar om att mäta och räkna på ett avancerat "perfekt" filter med hög precision utan om nått enkelt som du själv skrev.

Handlar det om att göra det perfekt så mäter man och tar sedan uppmätta värden som utgångspunkt för att simulera med tex lspCAD som är ett mycket kompetent och bra program om du ska göra allt enligt konstens alla regler.
http://www.ijdata.com/

Dr Krupp säger ju inte emot i sin "lista"
http://www.drkrupp.se/hifi/filter_pics/filterlista-6.gif
den anger inte 2500Hz men väl 2000Hz och då står det 15 uF i den listan men formlerna ger ju ett exakt värde och utan att ha mer exakta förutsättningar att starta med så är det oviktigt eftersom övriga fel är mycket större, tex hur du placerar elementet på baffeln och dess impedansvariationer och tillverkningstoleranserna hos alla ingående komponenter påverkar ljudet mera.
Allt hänger på hur exakt det ska bli, ska man bygga ett bra filter så krävs det mätningar och simulering med verkliga värden.

(Dessutom så brukar elementen sällan ha samma verkningsgrad så man behöver oftast dämpa diskantens nivå också)

Tack för ett utförligt och bra svar har beställt lite spolar och kondensatorer nu.

Jag har bara två frågor kvar....
Är båda högtalarna kopplade rakt på terminalen i det schemat?
Blir hela högtalarlådans impedans lägre än ca 4 Ohm?

Visa signatur

Komponenter.

Permalänk
Rekordmedlem
Skrivet av Heimdall_swe:

Tack för ett utförligt och bra svar har beställt lite spolar och kondensatorer nu.

Jag har bara två frågor kvar....
Är båda högtalarna kopplade rakt på terminalen i det schemat?
Blir hela högtalarlådans impedans lägre än ca 4 Ohm?

Elementen är oftast kopplade till samma + och - anslutning på förstärkaren, de är egentligen inte elektriskt parallellkopplade även om kablarna kan ge sken av det, det sitter ju ett filter i signalvägen som gör att det bara kommer att flyta ström inom det frekvensområde filtret tillåter passera så man bör se det som 2 olika elektriska kretsar som är anslutna till samma anslutning.

Eftersom filtret finns där så kan man inte heller säga att impedansen halveras bara för att du ansluter 2 stycken 4 Ohm kretsar till samma punkt på förstärkaren, impedansen förstärkaren känner kan påverkas uppåt, neråt eller inte alls, det är komplext att räkna på filter om man ska göra det rätt, man måste lägga ner enormt med tid på det och det tar ofta lång tid att även om man simulerar, matematiken är egentligen lätt men man måste ju få tag på filterkomponenter som existerar i praktiken och helst går att köpa för rimliga pengar, det går ju att räkna fram värden som löser filtreringen perfekt men om du behöver en spole som kommer att bli 30 cm i diameter och kostar 2000 kr när du tänkt bygga en liten 20 cm bred och billig 1000kr högtalare så fungerar det inte särskilt bra i praktiken och man får börja om.

När det gäller impedansen så ser man oftast på filtret som flera olika delar, först ser man till att högtalaren uppför sig ok gentemot delningen, den kan ju vara olinjär och behöva rättas till så att filtret fungerar korrekt, sedan fixar man själva delningen och sedan kopplar man oftast ihop flera såna delade länkar tex 3stycken, bas, mellanregister och diskant och när de är ihopkopplade så kollar man hur totalen uppför sig och så kompenserar man så att förstärkaren känner av en lämplig last.
Det kan alltså exempelvis behövas minst 7 "olika" elektriska kretsar för att göra ett 3 vägs filter, i praktiken blir det troligen minst 9 eftersom mellanregistret ska delas både uppåt och neråt och man kanske även ska kompensera kablar o dyl, så man sitter snabbt med en mängd var för sig relativt enkla kretsar men eftersom de påverkar varandra så blir systemet som helhet ganska komplext speciellt när man dessutom lägger till kravet på att komponenterna man behöver ska finnas tillgängliga att köpa för ett vettigt pris.

10 + ekvationer som påverkar varandra och "komponentanpassning mot vad som verkligen existerar" är nått som man bör låta simuleringsprogram ta hand om för det är övermäktigt att göra för hand inom vettiga tidsramar och det tar ofta rätt lång tid även med datorhjälp.

Impedansen är alltså svår att beräkna exakt men det är väldigt viktigt om det handlar om att bygga bra system men för enklare system så gör man det inte utan man brukar ha stora variationer, -50 till + 1000% är inte så ovanligt på en högtalare om det inte specificeras exakt.

Hur din totalimpedans blir är alltså väldigt svårt att gissa men "runt 4 Ohm" det är iallafall inte så enkelt som att beräkna det som 2 parallellkopplade 4Ohms laster.

En verklig impedankurva mätt på en 4 Ohms högtalare kan se ut så här

Visa signatur

R5 5600G, Asus ROG STRIX X470-F Gaming, WD SN850X 2TB, Seasonic Focus+ Gold 650W, Aerocool Graphite v3, Tittar på en Acer ET430Kbmiippx 43" 4K. Lyssnar på Behringer DCX2496, Truth B3031A, Truth B2092A. Har också oscilloskop, mätmikrofon och colorimeter.

Permalänk
Medlem

.. någonting som man därför kan kika på är digitala filter. Möjligheterna blir jämförelsevis nästan oändliga. Nackdelen är att man istället behöver dubbelt så många förstärkarsteg för 2-vägs högtalare, tre gånger så många för en 3-vägs högtalare, osv.

https://www.minidsp.com/applications/digital-crossovers/stere...

Permalänk
Skrivet av mrqaffe:

Elementen är oftast kopplade till samma + och - anslutning på förstärkaren, de är egentligen inte elektriskt parallellkopplade även om kablarna kan ge sken av det, det sitter ju ett filter i signalvägen som gör att det bara kommer att flyta ström inom det frekvensområde filtret tillåter passera så man bör se det som 2 olika elektriska kretsar som är anslutna till samma anslutning.

Eftersom filtret finns där så kan man inte heller säga att impedansen halveras bara för att du ansluter 2 stycken 4 Ohm kretsar till samma punkt på förstärkaren, impedansen förstärkaren känner kan påverkas uppåt, neråt eller inte alls, det är komplext att räkna på filter om man ska göra det rätt, man måste lägga ner enormt med tid på det och det tar ofta lång tid att även om man simulerar, matematiken är egentligen lätt men man måste ju få tag på filterkomponenter som existerar i praktiken och helst går att köpa för rimliga pengar, det går ju att räkna fram värden som löser filtreringen perfekt men om du behöver en spole som kommer att bli 30 cm i diameter och kostar 2000 kr när du tänkt bygga en liten 20 cm bred och billig 1000kr högtalare så fungerar det inte särskilt bra i praktiken och man får börja om.

När det gäller impedansen så ser man oftast på filtret som flera olika delar, först ser man till att högtalaren uppför sig ok gentemot delningen, den kan ju vara olinjär och behöva rättas till så att filtret fungerar korrekt, sedan fixar man själva delningen och sedan kopplar man oftast ihop flera såna delade länkar tex 3stycken, bas, mellanregister och diskant och när de är ihopkopplade så kollar man hur totalen uppför sig och så kompenserar man så att förstärkaren känner av en lämplig last.
Det kan alltså exempelvis behövas minst 7 "olika" elektriska kretsar för att göra ett 3 vägs filter, i praktiken blir det troligen minst 9 eftersom mellanregistret ska delas både uppåt och neråt och man kanske även ska kompensera kablar o dyl, så man sitter snabbt med en mängd var för sig relativt enkla kretsar men eftersom de påverkar varandra så blir systemet som helhet ganska komplext speciellt när man dessutom lägger till kravet på att komponenterna man behöver ska finnas tillgängliga att köpa för ett vettigt pris.

10 + ekvationer som påverkar varandra och "komponentanpassning mot vad som verkligen existerar" är nått som man bör låta simuleringsprogram ta hand om för det är övermäktigt att göra för hand inom vettiga tidsramar och det tar ofta rätt lång tid även med datorhjälp.

Impedansen är alltså svår att beräkna exakt men det är väldigt viktigt om det handlar om att bygga bra system men för enklare system så gör man det inte utan man brukar ha stora variationer, -50 till + 1000% är inte så ovanligt på en högtalare om det inte specificeras exakt.

Hur din totalimpedans blir är alltså väldigt svårt att gissa men "runt 4 Ohm" det är iallafall inte så enkelt som att beräkna det som 2 parallellkopplade 4Ohms laster.

En verklig impedankurva mätt på en 4 Ohms högtalare kan se ut så här
http://www.mh-audio.nl/gif/Loudspeaker_impedance.gif

Så om jag tolkar dig rätt nu...

Vid vanlig parallellkoppling med två identiska högtalare kommer lasten halveras (typ).

Fördummad tolkning: I mitt fall menar du att pga filtrena kan man se det som att Basen bara släpper igenom ström under 2000 hz, och diskanten över det. Vilket då innebär att lasten aldrig blir lägre för förstärkaren, för det finns ingen möjlighet för högtalarna att dela på arbetsbördan.

Tolkar jag det hela rätt?

Visa signatur

Komponenter.

Permalänk
Rekordmedlem
Skrivet av Heimdall_swe:

Så om jag tolkar dig rätt nu...

Vid vanlig parallellkoppling med två identiska högtalare kommer lasten halveras (typ).

Fördummad tolkning: I mitt fall menar du att pga filtrena kan man se det som att Basen bara släpper igenom ström under 2000 hz, och diskanten över det. Vilket då innebär att lasten aldrig blir lägre för förstärkaren, för det finns ingen möjlighet för högtalarna att dela på arbetsbördan.

Tolkar jag det hela rätt?

Du tolkar rätt men tänk på att filtret kan ställa till det om det inte är bra byggt, men i princip så stämmer det, strömmen delas upp av filtret så det blir ingen vanlig parallellkoppling och det går att bygga filter som ger en väldigt snygg impedanskurva gentemot förstärkaren om man vill, tex om man ska driva med rörsteg eller digitalsteg så kan sånt vara viktigt eftersom deras ljud påverkas mer av impedansen än ett konventionellt transistorsteg.
Nackdelen är att det är dyrt att bygga bra filter.

Digitalfilter fungerar bra till frekvensdelning men man bör ändå ha passiva komponenter som kompenserar för högtalarens elektriska egenskaper så ska det bli riktigt bra slipper man sällan passiva komponenter för även om de inte agerar delningsfilter så är de bra för impedanskorrektion.

Visa signatur

R5 5600G, Asus ROG STRIX X470-F Gaming, WD SN850X 2TB, Seasonic Focus+ Gold 650W, Aerocool Graphite v3, Tittar på en Acer ET430Kbmiippx 43" 4K. Lyssnar på Behringer DCX2496, Truth B3031A, Truth B2092A. Har också oscilloskop, mätmikrofon och colorimeter.

Permalänk

@mrqaffe:

Hejsan!

Nu har jag byggt ihop ett provisoriskt filter, väntar nu på grövre kablar och en bättre platta att montera på.

Jag delade på ca 2000 Hz och tycker väl att det låter bra, ljudet är hyffsat rent men avsaknaden av djupare bas är påtaglig tyvärr, men det är nog för att jag är van att ha subbas.

Jag vill tacka för all hjälp jag fått och för ditt tålamod. Ha en trevlig helg.

Visa signatur

Komponenter.

Permalänk
Rekordmedlem
Skrivet av Heimdall_swe:

@mrqaffe:

Hejsan!

Nu har jag byggt ihop ett provisoriskt filter, väntar nu på grövre kablar och en bättre platta att montera på.

Jag delade på ca 2000 Hz och tycker väl att det låter bra, ljudet är hyffsat rent men avsaknaden av djupare bas är påtaglig tyvärr, men det är nog för att jag är van att ha subbas.

Jag vill tacka för all hjälp jag fått och för ditt tålamod. Ha en trevlig helg.

Bygger man mer avancerade konstruktioner kan man till viss del korrigera nivåerna i filtret, man kan typ växla ljudtryck mot djupbas på lite olika sätt (Linkwitz transformering är en populär metod) men de flesta är präglade på en alldeles för hög basnivå med hög distorsion.
Det kan också finnas akustiska problem i rummet, resonanser, om man blir av med dem dvs sänker de frekvenserna med en eq eller akustikbehandlar rummet så kan man ofta uppleva det som att djupbasnivån ökar när man i själva verket minskar energin vid de frekvenser som ger upphov till resonansen.
Här är överkursen >
http://www.linkwitzlab.com/filters.htm
https://www.minidsp.com/applications/advanced-tools/linkwitz-...

Visa signatur

R5 5600G, Asus ROG STRIX X470-F Gaming, WD SN850X 2TB, Seasonic Focus+ Gold 650W, Aerocool Graphite v3, Tittar på en Acer ET430Kbmiippx 43" 4K. Lyssnar på Behringer DCX2496, Truth B3031A, Truth B2092A. Har också oscilloskop, mätmikrofon och colorimeter.

Permalänk
Visa signatur

Komponenter.

Permalänk
Rekordmedlem
Skrivet av Heimdall_swe:

Det är en annan snarlik variant med sina för och nackdelar., du blir tex bunden till att ha datorn som signalkälla.

Visa signatur

R5 5600G, Asus ROG STRIX X470-F Gaming, WD SN850X 2TB, Seasonic Focus+ Gold 650W, Aerocool Graphite v3, Tittar på en Acer ET430Kbmiippx 43" 4K. Lyssnar på Behringer DCX2496, Truth B3031A, Truth B2092A. Har också oscilloskop, mätmikrofon och colorimeter.