Total impedans i delefilter for beregning av komponentverdier

[icejahman]

Helt i orden, er ikke særlig erfaren, hører derfor på alle råd, og prøver å gjøre bevisste valg til slutt. Pobl

Som jeg var inne på tidligere. Du virker ikke så voldsomt erfaren på området (med all respekt). Hold deg til 2. ordens. Bruk prøv-feil-metoden. Mål underveis. Lag et 2-veis før du går inn på noe mer avansert (evt 2,5-veis). Hold deg til billige komponenter og kjøp heller inn mange flere verdier. Du vil aldri kunne hente igjen tapet ved å bruke feil komponentverdi uansett hvor flott og fancy komponenten måtte være.

Hvis ikke tror jeg sannsynligheten er stor for at dette ikke lykkes så bra, og at det ikke blir så gøy som det burde.

 

[KJ]

...

Se der ja ... nå oppdaget jeg at det er en ny versjon av Simetrix med nyt brukergrensesnitt...

Jeg fikk opp grafikken til høyre for kretsskjemaet, dvs ruta til kretsskjemaet blei halvert for å gi plass. Ved siden av «schematic editor» fikk jeg opp «Waveform viewer».

Får du evt noe som likner arkfaner nederst under kretsskjema? Het en ac dem noe ala «ac# db»?

mvh
KJ

 

[Snickers-is]

Jeg syntes det var hyggelig å vise en liten reportasje, håper det er greit!

Ok, det får gå for denne gangen da.

 

[KJ]

Making a mess of it all ...

Jeg har lekt litt med det filteret, lagt på noen anslag for seriemotstander (verdiene er stort sett ren gjetning) på spoler og kondensatorer og noen forsøk på å simulere elementene i boks.

Diskanten er modellert etter Audax TW025A28, med R dc på 5,8 ohm, Fs på 1180 Hz, en impedanstopp ved Fs på litt under 30 Ohm. Mellomtonen er modellert etter Audax HM130Z10 i en lukket boks med en resonansfrekvens på ca 120 Hz og en impedanstopp under 40 ohm. Bassen har jeg valgt å modellere etter SEAS L26RFX (siden data på Audax PR240Z2 var noe mangelfulle), i lukket boks med resonansfrekvens på ca 37 Hz. E1-E4 er satt inn som buffere for å summere signalene fra HF, MF og LF.

Med 5% toleranser over hele fjøla kan det se slik ut (monte carlo simulering). Blå kurve er summen av HF, MF og LF.

Her er også impedansplott:

Rød er simulert impedans for hele HT, Brungul for Bass i lukket boks, Blå for mellomtone i lukket boks og Grøn for diskanten.

mvh
KJ

 

[Asbjørn]

Diskanten har 94 dB følsomhet, bass og mellomtone 90 dB. Hvis vi også tar høyde for et baffelstep på -3-4 dB fra ca 330 Hz og ned, pluss en floor bounce (kansellering med førsterefleksjon fra gulv) på noen dB omkring 260 Hz, så mistenker jeg at det der vil låte litt tynt og blodfattig.

 

[icejahman]

Making a mess of it all ...

Jeg har lekt litt med det filteret, lagt på noen anslag for seriemotstander (verdiene er stort sett ren gjetning) på spoler og kondensatorer og noen forsøk på å simulere elementene i boks.

Vis vedlegget 400109

Diskanten er modellert etter Audax TW025A28, med R dc på 5,8 ohm, Fs på 1180 Hz, en impedanstopp ved Fs på litt under 30 Ohm. Mellomtonen er modellert etter Audax HM130Z10 i en lukket boks med en resonansfrekvens på ca 120 Hz og en impedanstopp under 40 ohm. Bassen har jeg valgt å modellere etter SEAS L26RFX (siden data på Audax PR240Z2 var noe mangelfulle), i lukket boks med resonansfrekvens på ca 37 Hz. E1-E4 er satt inn som buffere for å summere signalene fra HF, MF og LF.

Med 5% toleranser over hele fjøla kan det se slik ut (monte carlo simulering). Blå kurve er summen av HF, MF og LF.

Vis vedlegget 400107

Her er også impedansplott:
Vis vedlegget 400110

Rød er simulert impedans for hele HT, Brungul for Bass i lukket boks, Blå for mellomtone i lukket boks og Grøn for diskanten.

mvh
KJ

Dette er jo fantastisk jobbet, KJ!

 

[icejahman]

Making a mess of it all ...

Jeg har lekt litt med det filteret, lagt på noen anslag for seriemotstander (verdiene er stort sett ren gjetning) på spoler og kondensatorer og noen forsøk på å simulere elementene i boks.

Vis vedlegget 400109

Diskanten er modellert etter Audax TW025A28, med R dc på 5,8 ohm, Fs på 1180 Hz, en impedanstopp ved Fs på litt under 30 Ohm. Mellomtonen er modellert etter Audax HM130Z10 i en lukket boks med en resonansfrekvens på ca 120 Hz og en impedanstopp under 40 ohm. Bassen har jeg valgt å modellere etter SEAS L26RFX (siden data på Audax PR240Z2 var noe mangelfulle), i lukket boks med resonansfrekvens på ca 37 Hz. E1-E4 er satt inn som buffere for å summere signalene fra HF, MF og LF.

Med 5% toleranser over hele fjøla kan det se slik ut (monte carlo simulering). Blå kurve er summen av HF, MF og LF.

Vis vedlegget 400107

Her er også impedansplott:
Vis vedlegget 400110

Rød er simulert impedans for hele HT, Brungul for Bass i lukket boks, Blå for mellomtone i lukket boks og Grøn for diskanten.

mvh
KJ

Dette er jo fantastisk jobbet, KJ!

et par komponenter i høyre enden jeg ikke skjønner helt. har du lagd ekvivalenskretser som simulerer HT, simulert inn karakteristikker i kassen, eller begge deler?
og for MT: siste par parallelle kondiser før målepunktet, tilhører én siste lavpassfilter og én impedansekorreksjon, eller hur? klarer ikke å tyde verdiene, da ser du, pluss at impedanskurven for MT ser ukorrigert ut. zobel i kretsen skulle ha C= 11,49 mikroF og R= 7,75 Ohm ( desimaler er flott, syns nå jeg)
mvh
icejah aka morten

 

[KJ]

Oppløsinga på det skjemaet blei ikke den beste.

Diskant (HF) ser slik ut:

Høypassfilteret er C1, L1, C2, og L2, der R1-R4 er ekvivalent seriemotstand til de respektive kondensatorer og spoler i delefiltere (dvs egenskaper ved komponentene). Diskantelementet er modellert i kretsen til høyre (under «dB» proben), med L3 (induksjonen i spolen på høyttalerelementet), R5 er DC motstanden i spolen. L4, R6 og C3 modellerer impedansen ved Fs med 1180 Hz i høyttalerelementet (inkl bak-kammer/kabinett).

Mellomtonen (MF) ser slik ut:

Høypassfilteret er C1, L3, C2, L4, med R1, R2, R8 og R9 som ekvivalent seriemotstand i de respektive komponentene. Lavpassfilteret er L1, C3, L2 og C4, med R3-R6 er ekvivalente seremotstander. C5, og R7 er impedansutjevning for induksjonen i mellomtone elementet (L5+R10). Mellomtonelementet er modellert med L5, R10, L6, R11 og C6 som lukket boks med en resonansfrekvens (i boksen) på ca 120 Hz, og ellers på samme måte som for diskanten.

Bassen (LF) ser slik ut

Lavpassfilteret er L1, C1, L2 og C2 med R1-R4 som ekvivalente seriemotstander. C3 og R5 er impedansutjevning for basselementet (L3+R6). Basselementet (som nevnt bruket jeg SEAS L26RFX båre for å ha noe å gå etter) i lukket boks er modellert med L3, R6, L4, R7 og C4, i lukket boks med en resonansfrekvens på ca 37 Hz.

De ekvivalente seriemotstandene, og modelleringen av resonansfrekvensene til elementene er mer eller mindre grove antakelser «approximasjoner», for å få en viss illustrasjon med hvordan tingene virker sammen.

«.05» ved komponentverdiene angir 5% toleranse til Monte Carlo simuleringen.

Dersom du sender med en PM, aka «personlig melding», så kan jeg sende deg Simetrix modellen så slipper du å tegne selv (ev PM med epost dersom det ikke går å sende skjemategningen som vedlegg til PM).

Med høvelige kombinasjoner av spoler og motstander etter en buffertrinnene i den forrige tegninga, så kan man også gjøre en grov modellering av frekvensresponsen til hvert element.

EDIT : impedanskurvene for HF, MF, LF er uten kompensasjon, de illustrerer impedansen til HT-elementet i kasse men uten filter. Impedansen for hele HT er med hele sulamitten.

mvh
KJ

 

[icejahman]

Oppløsinga på det skjemaet blei ikke den beste.

Diskant (HF) ser slik ut:
Vis vedlegget 400263

Høypassfilteret er C1, L1, C2, og L2, der R1-R4 er ekvivalent seriemotstand til de respektive kondensatorer og spoler i delefiltere (dvs egenskaper ved komponentene). Diskantelementet er modellert i kretsen til høyre (under «dB» proben), med L3 (induksjonen i spolen på høyttalerelementet), R5 er DC motstanden i spolen. L4, R6 og C3 modellerer impedansen ved Fs med 1180 Hz i høyttalerelementet (inkl bak-kammer/kabinett).

Mellomtonen (MF) ser slik ut:
Vis vedlegget 400264

Høypassfilteret er C1, L3, C2, L4, med R1, R2, R8 og R9 som ekvivalent seriemotstand i de respektive komponentene. Lavpassfilteret er L1, C3, L2 og C4, med R3-R6 er ekvivalente seremotstander. C5, og R7 er impedansutjevning for induksjonen i mellomtone elementet (L5+R10). Mellomtonelementet er modellert med L5, R10, L6, R11 og C6 som lukket boks med en resonansfrekvens (i boksen) på ca 120 Hz, og ellers på samme måte som for diskanten.

Bassen (LF) ser slik ut
Vis vedlegget 400276
Lavpassfilteret er L1, C1, L2 og C2 med R1-R4 som ekvivalente seriemotstander. C3 og R5 er impedansutjevning for basselementet (L3+R6). Basselementet (som nevnt bruket jeg SEAS L26RFX båre for å ha noe å gå etter) i lukket boks er modellert med L3, R6, L4, R7 og C4, i lukket boks med en resonansfrekvens på ca 37 Hz.

De ekvivalente seriemotstandene, og modelleringen av resonansfrekvensene til elementene er mer eller mindre grove antakelser «approximasjoner», for å få en viss illustrasjon med hvordan tingene virker sammen.

«.05» ved komponentverdiene angir 5% toleranse til Monte Carlo simuleringen.

Dersom du sender med en PM, aka «personlig melding», så kan jeg sende deg Simetrix modellen så slipper du å tegne selv (ev PM med epost dersom det ikke går å sende skjemategningen som vedlegg til PM).

Med høvelige kombinasjoner av spoler og motstander etter en buffertrinnene i den forrige tegninga, så kan man også gjøre en grov modellering av frekvensresponsen til hvert element.

EDIT : impedanskurvene for HF, MF, LF er uten kompensasjon, de illustrerer impedansen til HT-elementet i kasse men uten filter. Impedansen for hele HT er med hele sulamitten.

mvh
KJ

Skjønner. Pm er sendt.

 

[Asbjørn]

94 dB følsomhet i diskantelementet og 90 dB for de to andre, sier databladene. Jeg ser ingen pad i delefilteret. Det vil tilte diskanten opp med 4 dB akustisk relativt til mellomtonen, mens baffel step senker bassen med 3-4 dB. Tilsammen +7-8 dB i diskanten vs bassen. Dette ser fortsatt ikke ut til å være med i Simetrix-modellen, men vil garantert tilføre ganske mye "personlighet" i den ferdige høyttaleren.

 

[icejahman]

Hei, KJ og eventuelt andre fortsatt interesserte.MF og båndpass er det mest interessante her for meg, spesielt justeringen av verdier i zobel du har gjort,KJ funker i riktig retning på mine simuleringer også, ser ut til at opp til 17mikroF kanskje er ok, ikke 11,5mikroF som zobel- formelen gir med Le 0.69. Le er vel oppgitt ved 1k. peker på at Le ved 1k ( 0.69 ) ikke er særlig godt utgangspunkt når impedansejkorreksjone er mer avhengig av Le ved 2- 3k-4k. Le 0.8-9 ser ut til lå gi bedre tilnærming. 1.25 x Re for R er nok også litt drøyt, selv om det ikke gir så mye, ned til 7,25 har vært fint hos meg sålangt. spent på å prøve i din mye bedre kretsmodell, om jeg får det til. og med justering av særlig lavpassfiltrene kanskje det blir VAKKERT til slutt på papiret, ihvertfall. litt å fikle med utover i uken. god kveld!

 

[icejahman]

94 dB følsomhet i diskantelementet og 90 dB for de to andre, sier databladene. Jeg ser ingen pad i delefilteret. Det vil tilte diskanten opp med 4 dB akustisk relativt til mellomtonen, mens baffel step senker bassen med 3-4 dB. Tilsammen +7-8 dB i diskanten vs bassen. Dette ser fortsatt ikke ut til å være med i Simetrix-modellen, men vil garantert tilføre ganske mye "personlighet" i den ferdige høyttaleren.

Du har rett, Asbjørn. Men L-pad' en kalibreres først som siste ledd etter hvordan det høres ut avslutningsvis. Litt forskjellig desibelforskjell er oppgitt i forskjellige datablader, og endelig output for de andre elementene også er uvisst til filtrene er endelig kalibrert og faktisk effekt i kassene sine blir hørt. på teoriplanet sålangt synes det rimelig at dempingen for diskant kan falle mellom 7-8 8 som du sier og i beste fall 3-4 desibel. Utifra de simuleringene vi har sett her må kanskje bassen ned et par- tre kombinert med dine 7-8 for HF. Eventuelt LF kuttes med 2. ordens. men når MF og båndpass ender PERFEKT snart, er nok det problemet ute av verden, humre humre i skjegget jeg ikke har..

 

[KJ]

Den største utfordringen ser ut til å være overgangen mellom Mellomtone og Bass. Filterfunksjonene blir vesentlig penere dersom det korrigeres for impedanstoppene ved resonansfrekvens for HF og MF. For diskanten så kommer man også et stykke på veien med et litt grovt zobel-filter.

Jeg har ikke finlest databladene eller kurvene, kun brukt de dataene som jeg fant for Le og Re (DC)

@ icejahman - dersom du lurer på hva 1,77 er i E5 i #3 så er det +5 dB, med + 4dB så blir det 1,58 ganger.

mvh
KJ

 

[ekstremsound]

Ikke for at forvirre dig på nogen måde , det kunne ikke falde mig ind, men jeg synes det er hver at nævne Duelunds synkron-filter i denne forbindelse , som et eventuelt alternativ til LR 24 db.

Synkron betyder at alle enheder bevæger sig ud af samtidig, således at filteret kun baserer sig på summering af enhedernes output , i modsætning til andre filter som baserer sig både på summering og udslukning af enhedernes output.

Duelund selv fortalte om sit eksperiment med at sætte to højtaler op, for derefter at prøve at udslukke lyden fra enhederne , det var naturligvis helt umuligt, de spillede lystigt viderer, men en summering af outputtene fra de to enheder gik langt bedre, dermed Synkron filteret.

Duelund filteret går ud fra en center-frekvens, mellemtonen er den bærende enhed kan man sige, derefter vælger man et a (Q) som bestemmer hvor meget "skulderne" på kurverne skal afrunde.

Linkwitz selv har interesseret sig for dette filter og med god grund synes jeg. Crossovers .

Ville også lige sparke ind at Duelund var meget andet en masse linolie osv. men naturligvis også det.
Han gik dybt i teorien, men stolede også på sine subjektive indtryk .
Komponent og target kurver kan beregnes her, og som altid er det kun et udgangspunkt.

 

[Asbjørn]

^ Her er jeg faktisk enig med ekstremsound, men matematikken bak Duelund-filteret (og Linkwitz' analyse av det) er forholdsvis avansert. Vær også oppmerksom på at det filteret forutsetter visse ting om fysisk løpetidskorrigering mellom elementene og faseriktig gjengivelse fra hvert element innenfor arbeidsområdet. Kanskje ikke et velegnet nybegynnerprosjekt.

 

[Aurora]

Kikket såvidt på dette, - det minner da om filler-driver løsningen som bl.a BO har brukt, men muligens et steg videre...??
Noen linker til mer om dette?

 

[icejahman]

Ikke for at forvirre dig på nogen måde , det kunne ikke falde mig ind, men jeg synes det er hver at nævne Duelunds synkron-filter i denne forbindelse , som et eventuelt alternativ til LR 24 db.

Synkron betyder at alle enheder bevæger sig ud af samtidig, således at filteret kun baserer sig på summering af enhedernes output , i modsætning til andre filter som baserer sig både på summering og udslukning af enhedernes output.

Duelund selv fortalte om sit eksperiment med at sætte to højtaler op, for derefter at prøve at udslukke lyden fra enhederne , det var naturligvis helt umuligt, de spillede lystigt viderer, men en summering af outputtene fra de to enheder gik langt bedre, dermed Synkron filteret.

Duelund filteret går ud fra en center-frekvens, mellemtonen er den bærende enhed kan man sige, derefter vælger man et a (Q) som bestemmer hvor meget "skulderne" på kurverne skal afrunde.

Linkwitz selv har interesseret sig for dette filter og med god grund synes jeg. Crossovers .

Ville også lige sparke ind at Duelund var meget andet en masse linolie osv. men naturligvis også det.
Han gik dybt i teorien, men stolede også på sine subjektive indtryk .
Komponent og target kurver kan beregnes her, og som altid er det kun et udgangspunkt.

Hei, ekstemsound. Har faktisk lest linke'en din en gang i løpet av siste år under perioden jeg har brukt for å prøve og lære meg basics om filterkonstuksjon. Den gang skjønte jeg svært lite, og skjønner bare litt mer i dag. Men jeg har møtt Duelund- navnet i såpass mange sammenhenger at jeg forstår mannen hadde noe å fare med. I fremtiden kanskje jeg vil forstå og eventuelt forsøke å implementere prinsippene.
Kan jo nevne litt om hvordan jeg havnet på det filtervalg som forsøkes designet og etterhvert simuleres i denne tråden: Jeg har bygd høyttalere før, men fikk hjelp av en dyktig venn til design av kasser og spesielt konsturksjon av delefilter. Når jeg nå ville bygge selv,
tenkte jeg å bygge et så enkelt filter som mulig med så få komponenter som mulig, tenkte 1.ordens Butterworth, 3. ordens for bånd- og høypass, og matche elementer godt. Skjønte fort at det ble nødvendig med flere komponenter i kretsen, zobel både her og der,og sugekretser for HF og MF. Snakket litt med den gamle vennen, som hadde noen av sine beste erfaringer med 4. ordens LR, som jeg egentlig anså for way beyond initielt i prosjektet. Imidlertid tenkte jeg at jeg kanskje ville kunne unngå endel andre komponenter i kretsen ( sugekretser både her og der, spesielt ) om jeg fikk bratte nok flanker og tilstrekkelig avstand til Fs. Da kunne det allikevel være like greit med høyere orden som lavere ordens med flere korreksjonskomponenter i kretsen. Nå peker jo simuleringene i denne tråden på at et godt utbytte av 4. ordens LR i denne konstruksjonen antakelig allikevel forutsetter sugekretser både for HF og MF, og minst zobel for MF. Kanhende er jeg da like langt, men skal trene på simulatorbruk ved hjelp av design som KJ har utarbeidet ( Takk for rimelig omfattende innsats, KJ!), regne endel på filterkomponenter, filosofere litt frem og tilbake og simulere endel mer for å se om jeg kan endre noen karakteristikker før jeg tar noen valg. Får jeg ikke et sannsynlig godt resultat, vil jeg retenke hele greia.