Baffelsteprespons og passiv impedanskorrigering

[Vidar Øierås]

Hallo,

Har over lengre tid gjort ymse forsøk på passiv baffelstepkorreksjon og impedanskorreksjon. Har både fulgt boka og ikke fulgt boka. Boka beregner en impedanskorreksjon ut i fra noen parametere, bl.a induktansen i høyttalerelementet. Denne induktansen er ikke ideéll, og vil målemessig endre verdi avhengig av hvilke frekvens den måles ved. Ideélt sett skal induktansen i et høyttalerelement være uavhengig frekvens, men det er den så langt i fra. Derfor har impedanskorrigering som oftest endt med feil resultat for både delefilterberegninger og baffelstepkorreksjon likevel - hvis man følger boka vel og merke.

Kort oppsummert har det nå i mine små 4" fulltonekasser endt opp med følgende enkle løsning for å få bukt med diverse tidkrevende utfordringer (Filteret passer for flere fulltoner i denne kassa):

Sett fra terminalen inn på høyttaleren: 2.7mH//8.2Ohm//1.8uF. Denne "klumpen" seriekobles elementet. Parallellt med elementet sitter 12 Ohm motstand (47//47//47//47).

Det er i grunn motstandene som er parallellkoblet til elementet som er litt av den viktigste "oppdagelsen", og som gir baffelstepfilteret gode arbeidsbetingelser. Disse motstandene gir høyttaleren en minimumsimpedans på ca 6 Ohm, og i tillegg små impedansvariasjoner. Ingen kraftig impedanstopp ved resonansfrekvensen heller. Dette sikrer bedre kontroll på filteret og gir strammere og mer lineær bassgjengivelse - litt mer likt resultatet av aktiv drift (Selv om det ikke kan sammenlignes 100%).

Impedansen i disse små fulltonekassene vises på vedlagte bilde (Målt med WT3) på terminalen på høyttaleren. Sjekk også faseresponsen (rød strek). Ser temmelig bra ut den også.

Vidar

 

[Hornlyd]

Jeg får følge med her. Lese og lære

 

[Vidar Øierås]

Filterløsningen fungerer på flere elementer.

 

[mteinum]

Denne tråden skal følges med argusøyne - jeg har samme planer for dallas horna nå i høst.

Denne anbefales også å lese:

http://www.quarter-wave.com/General/BSC_Sizing.pdf

 

[Vidar Øierås]

Interessant link. Ser det er en "formel" for dette Zobel-filteret (impedanskorreksjon).

Denne formelen tenker jeg på:

RZobel = 1.25 x Re ohms

CZobel = Lvc / (1.25 x Re)^2 farads

Steen Åge Duelund hadde et poeng da han sa at et Zobel-filter må bygges opp i flere trinn for å fungere optimalt. F.eks å lage et nytt Zobelfilter som parallellkobles motstanden i det opprinnelige filteret slik at impedansen ikke begynner å stige på nytt over filterets "virkeområde"

Vidar

 

[grelv]

...Det er i grunn motstandene som er parallellkoblet til elementet som er litt av den viktigste "oppdagelsen", og som gir baffelstepfilteret gode arbeidsbetingelser. Disse motstandene gir høyttaleren en minimumsimpedans på ca 6 Ohm, og i tillegg små impedansvariasjoner. Ingen kraftig impedanstopp ved resonansfrekvensen heller. Dette sikrer bedre kontroll på filteret....

Og dette gjelder ikke bare filtre for fulltoner: det er generelt for passive filtre. JBL benyttet nesten alltid (i allefall på høyttalere fra den dyrere enden av spekteret) parallellmotstander (på 40-60 ohm) på bassdelen i sine passive delefiltre fra 80- og 90-tallet: 240ti, 250ti osv.

EDIT: Ellers ville jeg nok vært litt skeptisk til formler for utregning av Zobel som den ovenfor. Dette bør nok simuleres og måles med det aktuelle elementet også.

 

[Vidar Øierås]

Det er riktig. Pussig at ikke flere gjør dette. Koster jo ingenting omtrent, og er teknisk sett ikke noe problem for hverken forsterkere eller lyden. Snarere tvert imot.
Det bør imidlertid benyttes høyohmige elementer hvis man skal parallellkoble flere bassere. Mange nok og store nok motstander vil heller ikke brenne opp pga. effekttilførsel.

Vidar

 

[Vidar Øierås]

Ønsker bare å komme med en liten tilleggskommentar til følgende formel for baffelstepfilter:

"
f3 = 4560 / WB Hz
Rparallel = Re x (10dB/20 -1) ohms
LBSC = Rparallel / (2 x ? x f3) henries
where
WB = width of the baffle in inches
Re = driver’s DC resistance in ohms
"
Eksempelvis gir dette en baffelstep ved 900Hz på en 13cm baffel (5 tommer). Jeg har vært nødt til å sette baffelstepresponsen helt nede ved 250 - 300Hz på denne baffelbredden for å flate ut responsen - og det er aktivt filtrering og uavhengig av elementimpedans.

På de småkassene jeg har, med 10cm bredde og 16cm høyde bruker jeg altså 2.7mH og 8.2Ohm på ca 6 ohms last. Det gir en baffelstepkompansering ved 350Hz og demping på ca 8 - 9dB. Ikke 6dB som i teorien er anbefalt. I følge formelen skal jeg ha 1.1mH//6Ohm ved 1140Hz, men det funker rett og slett ikke i praksis på småkassene.

Det virker som teori og praksis ikke helt snakker sammen ;D

Vidar

 

[norcad]

Er det bare baffelstep du kompenserer for da egentlig og ikke elementets stigende frekvenskurve i tillegg?
Min erfaring er nemlig at 6 dB BSC ofte er for mye pga roomgain og plassering ifht vegg.

Alle formler og tabeller når det gjelder passive filtre er basert på et "perfekt" utgangspunkt. Har man ikke rett utgangspunkt for man heller ikke rett resultat.

Et passivt filter vil jo (i teorien) bestå av flere ledd (zobel, BSC, delefilter, demping), som vil påvirke hverandre og som derfor må beregnes og plasseres i korrekt rekkefølge.

Dette er en av de gode grunnene til å benytte et måle og beregningsprogram, idet man da ofte kan slippe unna med langt færre komponenter i det ferdige filteret.

 

[mteinum]

Dette er en av de gode grunnene til å benytte et måle og beregningsprogram, idet man da ofte kan slippe unna med langt færre komponenter i det ferdige filteret.

Har du eksempel på et slikt et?

 

[Vidar Øierås]

Er det bare baffelstep du kompenserer for da egentlig og ikke elementets stigende frekvenskurve i tillegg?
Min erfaring er nemlig at 6 dB BSC ofte er for mye pga roomgain og plassering ifht vegg.

Alle formler og tabeller når det gjelder passive filtre er basert på et "perfekt" utgangspunkt. Har man ikke rett utgangspunkt for man heller ikke rett resultat.

Et passivt filter vil jo (i teorien) bestå av flere ledd (zobel, BSC, delefilter, demping), som vil påvirke hverandre og som derfor må beregnes og plasseres i korrekt rekkefølge.

Dette er en av de gode grunnene til å benytte et måle og beregningsprogram, idet man da ofte kan slippe unna med langt færre komponenter i det ferdige filteret.

Du har gode poeng. Uansett hvordan man (i alle fall jeg) tilnærmer seg et mål, vil ALLTID målinger være med å kontrollere under veis. Stigende frekvenskurver vil kreve sine metoder. Rette kurver krever en annen metode. I målingene som er gjort i første post, er en kondensator med på å heve toppen snarere enn å dempe den som på de andre frekvensene. Det låter ullent og døllt i diskanten uten denne kondensatoren - etter at BSC ble satt inn. På større fulltoner, med betydelig mer klatring er det ikke sikkert at denne kondensatoren er nødvendig. Det får vise seg i kommende prosjekt.

Vidar

 

[norcad]

Dette er en av de gode grunnene til å benytte et måle og beregningsprogram, idet man da ofte kan slippe unna med langt færre komponenter i det ferdige filteret.

Har du eksempel på et slikt et?

Jeg antar du sikter til programmet og ikke et ferdig filter?

Jeg selv benytter Speaker Workshop, men du har jo LspCad, Clio og SoundEasy for å nevne noen av de mest brukte.
Alle har til felles å ikke være plug&play eller noe du lærer på 4 minutter. Men skal man bygge gode høyttalere selv kommer man ikke utenom IMO.

 

[Haavard]

Er det bare baffelstep du kompenserer for da egentlig og ikke elementets stigende frekvenskurve i tillegg?
Min erfaring er nemlig at 6 dB BSC ofte er for mye pga roomgain og plassering ifht vegg.

Alle formler og tabeller når det gjelder passive filtre er basert på et "perfekt" utgangspunkt. Har man ikke rett utgangspunkt for man heller ikke rett resultat.

Et passivt filter vil jo (i teorien) bestå av flere ledd (zobel, BSC, delefilter, demping), som vil påvirke hverandre og som derfor må beregnes og plasseres i korrekt rekkefølge.

Dette er en av de gode grunnene til å benytte et måle og beregningsprogram, idet man da ofte kan slippe unna med langt færre komponenter i det ferdige filteret.

Er dette noe som kan brukes i mine Impulse BLH norcad.
Du har nesten guru status i huset her

Håvard

 

[Hornlyd]

Er også takknemlig for både lowq og norcad sine innspill til mine øvelses prosjekter siste halvannet år. Kjører dere forbi Vestby en gang så skal dere få en Amarone hver ;D

 

[Vidar Øierås]

Her er noen bilder av filter og dempemetode....