L-R filter av 8.orden

[AAaF]

Skal lage eit analogt aktivt filter etterkvart til eit sett aktive høgtalarar. I sjølve mellomtone og diskantfilteren kjem eg forsøksvis til å bruke ein emitterfølgar i staden for opamp. Denne har konstantstrømsgenerator mellom emitter og minus-spenninga, slik som i eit typisk diff.trinn.

Sidan det er så få komponentar tenkte eg å slå til med 8.ordens LR-filter for å få høg belastbarhet av diskant og liten overlapp rundt delefrekvensane.

Er det noko som talar for at dette ikkje er ei god løysing? Ser at 4.ordens LR ofte er brukt i aktive filter, men kan ikkje minnast at eg har sett 8.ordens.

PS! Ja, i tillegg kjem det diverse kompensasjonar for dalande effektivitet, osv.

 

[theStig]

En ulempe med et 8.ordens analogt filter er et gigantisk fasedrei. Nå strides de lærde om hvorvidt det er hørbart eller ei, men uansett...

 

[AAaF]

Fasedreiinga kjem vel som ein følge av gjennomløpstida? Dersom gjennomløpstida er omtrent lik for frekvensbånda skulle det vel ikkje være heilt utenkeleg at det kunne bli bra?

 

[KJ]

Fasedreiinga kjem vel som ein følge av gjennomløpstida? Dersom gjennomløpstida er omtrent lik for frekvensbånda skulle det vel ikkje være heilt utenkeleg at det kunne bli bra?

Dvs. et 8. ordens Bessel filter ? LR filter har ikke konstant group-delay.

For å sikre kontroll med faseforløpet i hhv. HP og LP vil jeg tror en liten studie av «State variable filter» topologi er på sin plass. G. Randy Slone har i The Audiophile's Project Sourcebook et par praktiske eksempler på slik filtertopologi som antagelig kan utvides og tilpasses formålet.

mvh
KJ

 

[knutinh]

Hvis du skal lage høyere ordens aktive filtre så får du betydelig større fleksibilitet ved å gå for digitale løsninger.

Lineær-fase er f.eks vanskelig med analoge filtre. Dessuten kan du få equalising på kjøpet.

En master-oppgave jeg skrev for veldig lenge siden. Hvis det er av interesse kan jeg sende den på mail:
"Abstract
A complete system for efficient signal splitting as well as driver equalizing is presented, offering very high performance even at low hardware utilization for typical loudspeaker filtering applications. This thesis starts out by presenting the challenges in loudspeaker crossover design, then some classical along with more recent solutions are presented. The necessary theory for multirate filtering is shown, before a complete system is proposed. Objective performance as well as subjective listening tests are presented that shows the systems capabilities. It was found that using the same order of dsp resources as a digital implementation of classic passive loudspeaker filtering, a linear phase splitting filter suited for loudspeakers was possible at the expense of system delay in the order of 50-100ms even with some driver equalizing. A limited subjective test did not confirm the promising measured results.

Preface..........................................................................................II
Abstract........................................................................................III
Terminology and Acronyms.......................................................IV
Table of Contents..........................................................................1
Chapter 1 : Introduction................................................................3
1.1 Definition of problem................................................................................5

Chapter 2 : Crossover filters..........................................................6
2.1 Chapter overview.......................................................................................6
2.2 Passive crossover filters ............................................................................6
2.3 Active crossover filtering...........................................................................7
2.4 Digital crossover filtering : overview........................................................8
2.5 Digital crossover-filtering : state of the art................................................9
2.6 Multirate FIR filters : motivation...............................................................9
2.7 A note on the audibility of phase distortion.............................................10

Chapter 3 : Theory.......................................................................11
3.1 Contents...................................................................................................11
3.2 FIR and IIR systems................................................................................11
3.3 Minimum, maximum and mixed phase....................................................11
3.4 All-pass and Linear phase systems..........................................................12
3.5 Invertibility of linear systems..................................................................12
3.6 Polyphase representation.........................................................................13
3.7 Mth-band filters.......................................................................................14
3.8 Complementary filters.............................................................................19
3.9 Filter design.............................................................................................19
3.10 Multistage filtering.................................................................................21

Chapter 4 : Loudspeaker equalizing............................................24
4.1 Chapter overview.....................................................................................24
4.2 Equalizing................................................................................................24
4.3 Modelling and inverting system response................................................25
4.4 Implementation........................................................................................28
4.5 Taking account of non-linearity...............................................................30

Chapter 5 : Proposed system.......................................................33
5.1 Introduction..............................................................................................33
5.2 Overview..................................................................................................33
5.3 Equalizing and D/A-conversion...............................................................35
5.4 Multiple-driver systems...........................................................................37
5.5 Multiple channel systems.........................................................................37
5.6 Discussion................................................................................................38

Chapter 6 : Implementation.........................................................39
6.1 Simulation................................................................................................39
6.2 Verification..............................................................................................43
6.3 Hardware : The MgX and testsetup.........................................................43

Chapter 7 : Objective loudspeaker measurement........................48
7.1 Introduction..............................................................................................48
7.2 Overview..................................................................................................48
7.3 Objective vs subjective testing.................................................................49
7.4 Excitation.................................................................................................49 1
Digital crossovers in loudspeakers, diploma thesis
7.5 MLS.........................................................................................................50
7.6 Measurements..........................................................................................50

Chapter 8 : Subjective listening tests..........................................53
8.1 Subjects....................................................................................................53
8.2 Basic testing proceedure..........................................................................53
8.3 Part 1: Paired comparisions.....................................................................54
8.4 Part 2: Rating scales.................................................................................56
8.5 Discussion on results................................................................................56

Chapter 9 : Special applications..................................................57
9.1 Non-coincident drivers.............................................................................57
9.2 Car-stereo.................................................................................................57
9.3 Public address and cinemas.....................................................................57
9.4 Studio monitoring and acoustic measurements........................................57

Chapter 10 : Conclusion..............................................................59

Chapter 11 : Figures, tables, images...........................................60

Chapter 12 : References..............................................................62

Chapter 13 : Bibliography:..........................................................64
Appendix.....................................................................................65"

-k

 

[AAaF]

A limited subjective test did not confirm the promising measured results.

Meinar du med det at lyden ikkje var bra..?

Takk for innspill. Epost-adresse er sendt på PM.

 

[knutinh]

Meinar du med det at lyden ikkje var bra..?

Takk for innspill. Epost-adresse er sendt på PM.

Jeg sammenlignet mitt delefilter, opprinnelig passivt delefilter og et som hadde noe glatterefrevensrespons.

Jeg hadde et lyttepanel som med liten men tilstrekkelig sgnifikans foretrakk det opprinnelige passive filteret som jeg ønsket å erstatte

Og det er omtrent så langt man rekker å komme i å lese seg opp, beregne, konstruere og validere noe slikt på 6 mnd. Det gav meg i alle fall stor respekt for de som greier å produsere (meningsfulle) papers på løpende bånd

-k

 

[AAaF]

Trur nok eg kjem til å holde meg til eit analogt filter, i allefall i første omgang. Grunnen til det er at eg har ein Alpine bilspelar med DSP-filter der eg delar og tidsforsinker eit Seas fronsett aktivt. Mykje positivt å sei om den kombinasjonen, men blir av ein eller annan grunn relativt fort sliten i ørene av å høyre på det. Om det er DSP'en sin feil har eg ikkje funne nokon måte å teste for å gi eit eintydig svar, eg går eigentleg bare på mistanken.

Så denne antakelsen må ikkje bli tatt som ein sannhet. Vi er jo på Tech-hjørnet

Dersom det er nokon som har testa eller har teoretisk formeining om Bessel-karakteristikk i Audio-samanheng ville eg vore takksam dersom dei ville dele erfaringar/teoriar.

 

[Diy Duke]

Har også haft såvel Aktivt som passivt delefilter på samme højttaler og det var klart til det passives fordel. Har enda prøvet en række opamps samt med diskrete komponenter. Da jeg også har prøvet R C led i anden forbindelse og pågrund af vejledning fra en nu afdød "Guru " er jeg nået til den konklusion at det for det meste skyldes selve RC leddets dårlige lydmæssige egenskaber. Dette er en erfaring jeg har gjort og har ikke en teoretisk forklaring.

 

[slowmotion]

Jeg har brukt digitalt delefiter i flere år og kommer nok aldri til
å bruke analoge filtre mer. Deler med 48dB/okt.

 

[knutinh]

Trur nok eg kjem til å holde meg til eit analogt filter, i allefall i første omgang. Grunnen til det er at eg har ein Alpine bilspelar med DSP-filter der eg delar og tidsforsinker eit Seas fronsett aktivt. Mykje positivt å sei om den kombinasjonen, men blir av ein eller annan grunn relativt fort sliten i ørene av å høyre på det. Om det er DSP'en sin feil har eg ikkje funne nokon måte å teste for å gi eit eintydig svar, eg går eigentleg bare på mistanken.

Så denne antakelsen må ikkje bli tatt som ein sannhet. Vi er jo på Tech-hjørnet

Dersom det er nokon som har testa eller har teoretisk formeining om Bessel-karakteristikk i Audio-samanheng ville eg vore takksam dersom dei ville dele erfaringar/teoriar.

Dersom du avskriver digitale filtre pga et enkelt som låter dårlig så tror jeg at det er nesten som å avskrive analoge filtre pga et enkelt som låter dårlig.

På noen måter er variasjonen større innenfor det digitale domenet fordi praksiske hensyn om filterorden, komponentvariasjon, tilgjengelige komponenter etc i liten grad er noen begrensning i forhold til det analoge tilfellet.

Dersom problemene skyldes A/D eller D/A-konverter så vil selvsagt ikke all verdens digital filter-design hjelpe noe.


"Hvordan beregne optimale høyttalerfiltre" er et tema det er skrevet bøker om. Jeg vil anbefale å begynne med en god bok om høyttalerbygging. Avveiningene er mange, f.eks flathet, faserespons, polarrespons, effekttap etc. Dessuten vil vel erfarne byggere fortelle deg at høyttaleren er en integrert del av filteret, og at dennes oppførsel må beregnes inn sammen med subjektivt valgt utjevning.

-k

 

[knutinh]

Jeg har brukt digitalt delefiter i flere år og kommer nok aldri til
å bruke analoge filtre mer. Deler med 48dB/okt.

Jeg har brukt >100dB over et område på noen få Hertz ved 2.2kHz :-D

-k

 

[AAaF]

Dersom du avskriver digitale filtre pga et enkelt som låter dårlig så tror jeg at det er nesten som å avskrive analoge filtre pga et enkelt som låter dårlig.

Uttrykte meg nok ikkje presist nok sidan du trur eg avskriver digitale filter. Det gjer eg ikkje, men tenkte det ville være lettare å få til eit bra resultat med eit, i mine auger, litt mindre avansert krins som eit analogfilter blir. Har studert analoge filter overfladisk i mange år som ein følge av interesse og utdanning(Elnikk.ing.), men ser jo at jo meir ein lærar om tinga, jo meir ydmyk blir ein for at det er ting ein ikkje veit nok om. Ein blir jo spesialisert og mykje havnar i gløymeboka. Og eg er nok langt betre på analog signalbehandling enn digital signalbehandling noko som vanskeleggjør designet for min del.

Dessutan sa eg ikkje at det låt dårleg, men at eg vart sliten i haue(kanskje ikkje så mykje å bli sliten i).

Jeg vil anbefale å begynne med en god bok om høyttalerbygging. Avveiningene er mange, f.eks flathet, faserespons, polarrespons, effekttap etc. Dessuten vil vel erfarne byggere fortelle deg at høyttaleren er en integrert del av filteret, og at dennes oppførsel må beregnes inn sammen med subjektivt valgt utjevning.

Skal vel strengt tatt ikkje være veldig erfaren for å vite dette Men ein del enklare meinar eg det vil bli med aktiv løysning mtp. nokre av parametra du nemner.

Jeg har brukt digitalt delefiter i flere år og kommer nok aldri til
å bruke analoge filtre mer. Deler med 48dB/okt.

Kva slags karakteristikk er det på dette filteret? LR? Bessel? BW?

Har også haft såvel Aktivt som passivt delefilter på samme højttaler og det var klart til det passives fordel. Har enda prøvet en række opamps samt med diskrete komponenter. Da jeg også har prøvet R C led i anden forbindelse og pågrund af vejledning fra en nu afdød "Guru " er jeg nået til den konklusion at det for det meste skyldes selve RC leddets dårlige lydmæssige egenskaber. Dette er en erfaring jeg har gjort og har ikke en teoretisk forklaring.

Personleg har ikkje erfart det samme og er relativt sikker på at eg ikkje vil greie å høyre den type forskjell som det her er snakk om. Er nok tilhengar av aktiv deling, men takk for engasjementet

 

[slowmotion]

Kva slags karakteristikk er det på dette filteret? LR? Bessel? BW?

Jeg kjører med LR. Men det kan man jo velge som man vil.

 

[knutinh]

Er dette av interesse?

Linkwitz-Riley Crossovers: A Primer
http://www.rane.com/note160.html

-k

 

[slowmotion]

Takk for linken, det er morsom lesning

 

[knutinh]

http://www.linkwitzlab.com/filters.htm

Eller denne.

"Crossover filters of higher order than LR4 are probably not useful, because of an increasing peak in group delay around f0."

-k

 

[KJ]

Er dette av interesse?

Linkwitz-Riley Crossovers: A Primer
http://www.rane.com/note160.html

-k

Rane ja ... de bruker «state variable» topologien, se f.eks. kretsskjemaet til SAC 22.

mvh
KJ

 

[AAaF]

Er dette av interesse?

Linkwitz-Riley Crossovers: A Primer
http://www.rane.com/note160.html

-k

Det var det heilt klart. Bra link for det eg opprinneleg spurde om.

Lurer på om ikkje eg må prøve meg på eit 8.ordens etterkvart. Artikkelen anbefalar det langt på veg og vi har jo ein på tråden som seiar at han har god erfaring med 48dB/okt.

Kjem ikkje til å realisere filteret riktig endå så nye innspill mottas med takk!

 

[Rocky]

Heisann

Jeg er i gang med ett sub-prosjekt der jeg må dele brutalt ved 50-60hz og tror 8. ordens LR kunne vert tingen, men jeg bekymrer meg for det høye group delayet ved f0. Vil jeg få treg bass?