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Verschiedene Filtercharakteristiken

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  • ubix
    Registrierter Benutzer
    • 26.03.2008
    • 3512

    Verschiedene Filtercharakteristiken

    Ich habe gerade einmal an einem Frequenzweichenberechner herumgespielt.http://www.jobst-audio.de/tools-freq...frequenzweiche

    Bei diesem Onlinerechner kann man die werte besser vergleichen, er hat aber nicht alle Varianten. https://www.hifi-selbstbau.de/online...eichen-rechner

    Und was mir dabei auffiel, wieviele verschiedene Systeme es gibt.
    Ist Butterworth tatsächlich das beste, oder haben die anderen auch einige Vorteile, oder auch Nachteile?
    Es gibt da Linkwitz, Butterworth, Bessel, Chebychev, Solen Split, Legendre, Gauss, Linear Phase. Meine Güte, einige kannte ich noch gar nicht.
    Mit Freundlichem Gruß,

    Ubix
    __________________________________________________ ____

    Spielt der Bass zu tief, kommt der Nachbar und droht mit Krieg.
  • Fosti
    Registrierter Benutzer
    • 18.01.2005
    • 3155

    #2
    Moin ubix,

    worauf es letztendlich ankommt ist der akustische Filterverlauf, nicht der elektrische, wie es die meisten Tools tun, weil sie von einem rein ohmschen Abschlusswiderstand ausgehen. Deshalb hat UweG ja idealisierte Filterflanken (Butt, LR etc.) in Boxsim beim Amplitudengang implementiert. Das elektrische Filter hat dann meist wenig mit Butterworth, Linkwitz etc. zu tun.

    Ich bevorzuge akustische(!) LR4 Filter, also mit 24dB/Okt Flankensteilheit. Bei Sub/Sat Trennungen muss man allerdings meist mehr spielen.

    Viele Grüße,
    Christoph
    Ich stimme ansonsten dafür, deinen Nick in "Cato" zu ändern; derjenige, der im Senat immer mit "...im übrigen bin ich der Meinung, dass MEG gehört werden muss!" geschlossen hat . (copyright by mechanic)

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    • walwal
      Registrierter Benutzer
      • 08.01.2003
      • 27544

      #3
      Hier ein Artikel zum Thema:


      Bessel, Butterworth und Co

      Oft wird in Verbindung mit Filtern von Bessel, Butterworth, Tschebyscheff oder sonstigen gesprochen. Hinter all diesen Namen verbergen sich gewisse mathematische Optimierungsversuche und -richtungen bei den Filtern.

      Butterworth optimiert auf einen möglichst lang anhaltenden linearen Pegel-Frequenzgang ohne Überschwinger im Übertragungsbereich, der Phasengang spielt dabei eine untergeordnete Rolle.
      Bessel optimiert die Filterkoeffizienten auf einen möglichst linearen Phasengang um zu einer möglichst konstanten Gruppenlaufzeit zu gelangen, Abweichungen im Pegelverlauf werden dabei toleriert.
      Tschebyscheff lässt auch definierbare Welligkeiten im Übertragungsbereich zu, ermöglicht aber die größten Flankensteilheiten im Knickbereich.

      Und was hat man bei der Anwendung auf Lautsprecher davon?
      Nichts - solange man die inneren Kennwerte der Treiber nicht mitberücksichtigt!
      Und auch dann hilft es für Filterzwecke nicht wirklich. Bei Bessel und Co. geht man von einer Trennfrequenz bei -3dB aus, bei Lautsprechern muss man aber wegen der geänderten Strahlungsimpedanz die Trennung bei -6dB ansetzen. Ein Verschieben der Trennfrequenzen verändert dann aber wieder die Phasenverhältnisse im Übergangsbereich und verhindert eine saubere Addition.
      Wenn man sich bei Filtern für Lautsprecher schon auf irgendwelche Mathematiker beziehen will, dann eher auf Linkwitz-Riley. Diese Filter gehen von einer Trennung bei -6dB aus, Tief- und Hochpass addieren sich perfekt. Naja, wenn die Treiber keine Pegel- und/oder Phasenfehler hätten. Dann jedoch müsste man sich aber eigentlich auch (noch) nicht abtrennen.

      Niemand (naja, eventuell gewisse Versandhäuser) baut eine passive Universalweiche nach obigen Namen und erwartet, dass dies dann im Lautsprecher besonders gut klingen würde.
      Dazu sind die Übertragungseigenschaften der Treiber viel zu unterschiedlich. Nur wenn man das auch in der Weiche berücksichtigt, kommt man zu einem guten Ergebnis. Das ist bei aktiven (egal ob analogen oder digitalen) Weichen nicht anders. Eine für sich genommen "ideale Weiche", die aber ebenso ideale Treiber voraussetzt, ist wenig hilfreich zur Lösung realer Aufgaben.

      Was also bei irgendwelchen Filtern wirklich benötigt wird, ist die freie Einstellbarkeit von Trennfrequenz und Güte in allen Zweigen. Selbstverständlich kann man damit auch die obigen Filterausrichtungen einstellen - aber man kann eben auch jeden Zwischenwert erreichen.

      Theoretisch könnte man natürlich den einzelnen Lautsprecher zunächst mal in einer angepassten Kompensation bezüglich Frequenz- und Phasengang linearisieren. Danach könnte man dann mehrere dieser idealisierten Wege mit einer Weiche nach obiger Ausrichtung zusammenschalten. Einfacher ist es aber, die Parameter der Treiber in der Weiche zu berücksichtigen und so zu einem stimmigen Ergebnis zu kommen.


      Quelle: https://hifiakademie.de/?id=6.3.6&si...OC4yMzQuNjd8IA
      „Audiophile verwenden ihre Geräte nicht, um Ihre Musik zu hören. Audiophile verwenden Ihre Musik, um ihre Geräte zu hören.“

      Alan Parsons

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      • UweG
        Registrierter Benutzer
        • 29.07.2003
        • 5606

        #4
        Guter Artikel von Hubert Reith. Gefällt mir.
        Boxsim ... wenn Lautsprechersimulation gelingen soll.

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        • ubix
          Registrierter Benutzer
          • 26.03.2008
          • 3512

          #5
          Darum ist es wohl auch so, das ich meinen PAW 25 nur in dieser Bassreflexabstimmung, und mit dieser Übergangsfrequenz, mit diesen Weichenparametern auf diese Übergangsfrequenz mittels Analoger Aktiver dbx Frequenzweiche abstimmen kann.Damit er diesen geraden F-Gang bekommt. Sogar die Dämmung spielt dabei eine Rolle.
          Die eingestellte Übergangsfrequenz von 140 Hz stimmt dabei nicht mit der tatsächlichen überein. Und damit auch nicht die des dabei benutzten Mittelhochtöners, weil man immer nur für beide gemeinsam die Trennfrequenz regeln kann.

          So gesehen bräuchte ich 2 Weichen, eine für den Bass, und eine für den Mittelhochton.

          Eine Weicheneinstellung von 240 Hz sähe schon schlimm aus, da die Weiche natürlich nicht den Pegelanstieg des PAW 25 berücksichtigt. Oder man müsste dem PAW noch eine Drosselspule verpassen. Daran erkennt man aber auch, das z.b. bei Allround-Subwoofermodulen schon eine kleine Trennfrequenzänderung gravierende akustische Auswirkungen haben kann. Also bei diesen "Variablen Tiefpasseinstellungen" muss man schon wissen, wie der verwendete Tieftöner darauf reagiert.
          Angehängte Dateien
          Zuletzt geändert von ubix; 29.10.2019, 02:43.
          Mit Freundlichem Gruß,

          Ubix
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          • ubix
            Registrierter Benutzer
            • 26.03.2008
            • 3512

            #6
            Immerhin kann man den PAW 25 bei entsprechender Einstellung der Aktivweiche und Abstimmung des Lautsprechers linear bis 30 Hz betreiben, bei eingeschränktem Maximalpegel.
            Angehängte Dateien
            Mit Freundlichem Gruß,

            Ubix
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            • Markus213
              Registrierter Benutzer
              • 11.03.2017
              • 848

              #7
              Jo, ich habe auch zu Hause mit dem PAW 25 rumexperimentiert und in 30L BR gepackt, weil ich kein anderes Gehäuse frei hatte. Es ist ein Projekt für meine Teenies* damit sie mit dem TPA3116 via Bluetooth von Smartphones krach machen können. Oben ab 450Hz 15cm Papier und ab 3500 XT19 von Peerless.*http://forum.visaton.de/attachment.p...1&d=1581161752
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              Es ist meine Meinung, die ohne Angaben von Gründen geändert werden kann. Fehler oder Irrtümer vorbehalten! Für die Richtigkeit der Angaben kann keine Gewähr übernommen werden

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              • ubix
                Registrierter Benutzer
                • 26.03.2008
                • 3512

                #8
                Zitat von Markus213 Beitrag anzeigen
                Jo, ich habe auch zu Hause mit dem PAW 25 rumexperimentiert und in 30L BR gepackt, weil ich kein anderes Gehäuse frei hatte.
                Wir macht er sich den so in 30 litern BR? Ich habe meinen in gut 60 litern, was gar nicht so schlecht ist, aber nicht gerade transportierfreundlich.

                Ich dachte so an gute 40 liter netto, was ein Kompromiss aus Tragfähigkeit und Tiefbassmöglichkeiten wäre.
                Mit Freundlichem Gruß,

                Ubix
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                • Markus213
                  Registrierter Benutzer
                  • 11.03.2017
                  • 848

                  #9
                  Zitat von ubix Beitrag anzeigen
                  Wir macht er sich den so in 30 litern BR? Ich habe meinen in gut 60 litern, was gar nicht so schlecht ist, aber nicht gerade transportierfreundlich.

                  Ich dachte so an gute 40 liter netto, was ein Kompromiss aus Tragfähigkeit und Tiefbassmöglichkeiten wäre.
                  http://forum.visaton.de/attachment.p...1&d=1581584828

                  http://forum.visaton.de/attachment.p...1&d=1581584883

                  http://forum.visaton.de/attachment.p...1&d=1581584905


                  solche Kiste macht schon bei 10W ordentlich Druck. Angetrieben mit TPA3255
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                  Es ist meine Meinung, die ohne Angaben von Gründen geändert werden kann. Fehler oder Irrtümer vorbehalten! Für die Richtigkeit der Angaben kann keine Gewähr übernommen werden

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                  • ubix
                    Registrierter Benutzer
                    • 26.03.2008
                    • 3512

                    #10
                    Sieht ja gut aus. Von 40 Hz bis 2 kHz ziemlich sauber.Leider habe ich kein DSP etc. muss dies also mit normalen Mitteln hinbiegen.
                    Mit Freundlichem Gruß,

                    Ubix
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                    • Markus213
                      Registrierter Benutzer
                      • 11.03.2017
                      • 848

                      #11
                      Zitat von ubix Beitrag anzeigen
                      Sieht ja gut aus. Von 40 Hz bis 2 kHz ziemlich sauber.Leider habe ich kein DSP etc. muss dies also mit normalen Mitteln hinbiegen.
                      Ja passiv ist immer schwieriger als aktiv. Ich habe dennoch versucht passiv zu simulieren, mal sehen ob es gelingt.
                      Frage:
                      wie viel Leistung geht verloren bei der linearisierung?

                      Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht

Name: PAW25 als LR2 für 350Hz.jpg
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ID: 642474
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