Forum > Zelfbouw Speakers

[guide] Filters

(42 reacties. Pagina 1 van 5)
Moderator(s): Dré
ExisionStandaard Lid
Uit: Nederland
Sinds: 12-8-2003
Laatste: 18-11-2003
Berichten: 16
13-8-2003 22:47
Dit is hetzelfde als ik in een ander onderwerp al poste, maar aangezien het een hoop typen was en er misschien veel bruikbare info tussen staat maak ik er maar een nieuw topicje over als het niet goed is wordt het vanzelf wel weer gesloten.

DISCLAIMER: luidsprekers maken is een leuke hobbie, maar je kan niet zomaar een systeempje maken omdat je bijna verplicht bent om luidsprekers te kunnen meten, zonder die mogenlijkheid is de kans van slagen VEEL kleiner.
Er komt dan wel nog steeds geluid uit je creatie....

Filters:

Hieronder staat een korte uitleg van verschillende soorten en maten:

Een filter is bestaat uit verschillende componenten meestal wordt er gebruik gemaakt van spoelen en condensatoren.
Ook worden er weerstanden gebruikt, maar daar ga ik nu ff niet op in.
Een filter zwakt dus bv. een woofer af en doet hetzelfde bij een tweeter, als ze bijde bv. 6dB afgezwakt zijn dan komen ze elkaar tegen, die freqentie is de zogenaamde crossoverfrequentie. Hoe snel een filter afzwakt ligt aan het aantal componenten. De afzwakking wordt uigedrukt in dB per octaaf.

Bij de volgende uitleg worden formules gebruikt om filters uit te rekenenen, die formules moet je als illustratie zien, ik zou ze niet gaan gebruiken omdat ze uitgaan van dingen die alleen in theorie zouden zijn bij de ideale luidspreker/combinatie van units zijn. Als je zelf luidsprekerfilters wil gaan berekenen ben je eigenlijk verplicht een meetmicrofoon te hebben (of maken van bv. een panasonic elektretkapsel/monacor 2000 (is dezelfde)). Hiermee kan je de freq. response met de bijbehorende fase meten, als je deze dan invoert in een simulatie programma zoals lspCAD, dan kun je het geheel simuleren zonder je druk te maken over van alterande formules.

Een goed 'gratis' simulatie programma kan je vinden www.geocities.com/f4ier/newxoversim.htm.
Een goed commercieel programma is lspCAD/soudeasy
www.mhsoft.nl/spk_calc.asp hier staat een java calculator voor filters.

De waarden zijn in Henries voor spoelen en farads voor condensatoren.

vermenigvuldig L met 1000 om tot mH te komen,
vermenigvuldig C met 10000000 om tot uF te komen.

Symbolen voor de formules:

Rh = gelijkstroomweerstand van de tweeter
Rl = gelijkstroomweerstand van de woofer
f = crossover frequentie
pi = 3.14enz...

(een L is een spoel/inductor, een C is een condensator)

Een octaaf is een verdubbeling van de frequentie, dus bv.
200>400>800Hertz

1e Orde Butterworth:

+ -----C1-----+
| +
Tweeter
|
- ------------+

+ -----L1-----+
| +
Bass
|
- ------------+

1 Rl
C1 = --------- L1 = --------
2 pi Rh f 2 pi f

Een eerste orde netwerk is red. goedkop omdat je slechts 2 componenten nodig hebt, Het grootste nadeel is dat dit filter slechts 6dB per octaaf afzwakt. (het is niet raadzaam om een 1e orde filter te gebruiken)

2e orde butterworth:

+ -----C1---+------+
| | +
L1 Tweeter
| |
- ----------+------+

+ -----L2---+------+
| | +
C2 Bass
| |
- ----------+------+

1 Rh
C1 = --------------- L1 = -----------
2 sqrt2 pi Rh f sqrt2 pi f

1 Rl
C2 = --------------- L2 = -----------
2 sqrt2 pi Rl f sqrt2 pi f

Voor 2e orde heb je ook nog de Bessel en Chebychev manieren om het filter uit te rekenen maar daar ga ik nu niet op in.
2e orde is al veel beter voor de belastbaar heid van bv. de tweeter. De afzwakking van de unit na de crossoverfreqentie is bij 2e orde 12dB per octaaf. 2e orde wordt over het algemeen het meeste gebruikt.

3e orde Butterworth:

+ -----C1---+---C2-----+
| | +
L1 Tweeter
| |
- ----------+----------+

+ -----L2---+---L3-----+
| | +
C3 Bass
| |
- ----------+----------+

Butterworth

0.1061 0.1194 Rh
C1 = -------- L1 = -----------
Rh f f

0.3183 0.2387 Rl
C2 = -------- L2 = -----------
Rh f f

0.2122 0.0796 Rl
C3 = -------- L3 = -----------
Rl f f

3e orde maakt gebruik van veel componenten, je kan een derde orde filter ook op de Bessel manier berekenen, maar daar ga ik nu even niet op in. 3e orde wordt meestal gebruikt als een luidspreker dicht bij zijn resonantie frequentie moet operen. (de resonanatie frequentie is de frequentie waarom de unit een grote impedantie piek heeft, oder die freqentie geeft de unit meestal de tonen maar heel zwak weer)
JurrieStandaard Lid
Uit: Nederland
Sinds: 5-4-2003
Laatste: 4-1-2024
Berichten: 620
13-8-2003 23:59
misschien handig om contact op te nemen met André voor een Sticky... maar ik denk dat je niet alles in een sticky kwijt kan. happy :)
DréAdministrator
Uit: Nederland
Sinds: 17-11-2001
Laatste: 22-11-2024
Berichten: 13474
14-8-2003 00:13
Ik heb hem even sticky gezet MAAR moet wel zeggen dat er nog flink aan het topic getimmerd moet worden.

Ooh ja, Tom krijgt nu dus een kratje bier van mij (wegens het niet op tijd posten van z'n krachtstroom verhaal). Ik ben er overigens nu wel degelijk mee bezig (maar moet al z'n WORD informatie omzetten in compacte HTML).

Uiteraard trakteer ik hem op een kratje van het bocht dat hij me afgelopen Zaterdag heeft voorgetoverd (Biafra Malt (ik verdien een medaille dat ik het flesje leeggedronken heb)).
-- Pardon my French, I'm Dutch --
TomVIP Lid
Uit: Anders
Sinds: 3-1-2002
Laatste: 22-11-2024
Berichten: 9490
14-8-2003 00:18
Ooh ja, Tom krijgt nu dus een kratje bier van mij (wegens het niet op tijd posten van z'n krachtstroom verhaal).
Een 19# gatenkaas is ook goed wink ;)

Dré schreef:

(ik verdien een medaille dat ik het flesje leeggedronken heb)).
Je hebt je kranig geweerd, maar je moest nog rijden!
Ik duw altijd tegen deuren waar trekken op staat.
ExisionStandaard Lid
Uit: Nederland
Sinds: 12-8-2003
Laatste: 18-11-2003
Berichten: 16
14-8-2003 09:41
Thanx voor de het 'ophangen' van het topic :).
Ik zal morgen ofzo wel ff een stuk schrijven over Kasten enz. Ook kan er bij de filter sectie nog een hele hoop info bij...

EDIT: mm dat zal toch volgende week worden, ik ga morgenvroeg op vakantie...
Joost Standaard Lid
Uit: Nederland
Sinds: 26-2-2002
Laatste: 15-7-2014
Berichten: 466
18-8-2003 19:38
Leuk onderwerp, mist inderdaad nog een hele hoop. happy :)
De meest gemaakte fout is dat veel mensen denken dat ze bijvoorbeeld een 2e orde filter kunnen maken voor hoog en laag en dan ook daadwerkelijk dat gewenste frequentie karakteristiek krijgen. Vaak (zowat in de meeste gevallen) krijg je niet de gewenste response en krijg je bijvoorbeeld met een 2e orde filter ineens een 4e orde response. Er zit dus een groot verschil tussen electrische frequentie karakteristiek en akoestische frequentie karakteristiek.
Wat ook belangrijk is, is de opgetelde frequentie karakteristiek van hoog en laag. Zo heeft Bessel en Butterworth (even orde) bijvoorbeeld een bult in het overgangs gebied. Andere soorten filters zoals 4e orde Linkwitz-Riley en Butterworth (oneven orde) hebben wel een vlak verloop.

Ik ben nu op vakantie (Gran Canaria) maar als ik terug ben zal ik wel ff wat uitgebreider vertellen voor de geintereerden.

Groetjes Joost

PS. Waarschijnlijk veel typfouten maar ik heb een tijdslimiet hiero...
I'll tell ya what. I'll do it for a caravan.
DréAdministrator
Uit: Nederland
Sinds: 17-11-2001
Laatste: 22-11-2024
Berichten: 13474
19-8-2003 17:26

Joost schreef:

PS. Waarschijnlijk veel typfouten maar ik heb een tijdslimiet hiero...
Niet alleen typfouten (maar daar hebben we het nog wel eens over als we allemaal actief aan de slag gaan in dit topic ;-)
-- Pardon my French, I'm Dutch --
NijhuisrVIP Lid
Uit: Nederland
Sinds: 10-3-2003
Laatste: 10-9-2024
Berichten: 2195
19-8-2003 17:31
1 x bewerkt. Laatst door Nijhuisr op 19-8-2003 17:40

Dré schreef:

Uiteraard trakteer ik hem op een kratje van het bocht dat hij me afgelopen Zaterdag heeft voorgetoverd (Biafra Malt (ik verdien een medaille dat ik het flesje leeggedronken heb)).
tom, schaam je! laugh :D biafra? is dat geen zwerverbier? tom kon niet genoeg krijgen van mijn limonade razz :p

ps. ik heb andere formules voor de berekening, wat gek.
Leviathan, Lord of the Labyrinth!!...
Joost Standaard Lid
Uit: Nederland
Sinds: 26-2-2002
Laatste: 15-7-2014
Berichten: 466
19-8-2003 17:34

Dré schreef:

Joost schreef:

PS. Waarschijnlijk veel typfouten maar ik heb een tijdslimiet hiero...
Niet alleen typfouten (maar daar hebben we het nog wel eens over als we allemaal actief aan de slag gaan in dit topic ;-)
Kun je me vertellen wat er dan allemaal niet klopt, ik wil altijd nog iets erbij leren natuurlijk. happy :)

Groetjes
I'll tell ya what. I'll do it for a caravan.
DréAdministrator
Uit: Nederland
Sinds: 17-11-2001
Laatste: 22-11-2024
Berichten: 13474
19-8-2003 18:04

Joost schreef:

Kun je me vertellen wat er dan allemaal niet klopt, ik wil altijd nog iets erbij leren natuurlijk. happy :)
Het sommatieverhaal.

BW gaat uit van geen sommatie-effecten (fout), LR gaat uit van perfecte sommatie-effecten (ook fout). De waarheid zit in het midden en hangt af van diverse factoren (daarom is "meten is weten" inderdaad het devies in het geval van filters).
-- Pardon my French, I'm Dutch --

Terug naar forum Reageer (zonder quote)