Wieviel ° drehen Filter?

[MrWoofa]

Hallo,

kleine Unschlüssigkeit:

Um wieviel ° drehen verschiedene Filter an der Phase?

Ganz sicher bin ich mir, das ein 6dB-Filter um 90° dreht, da Spule oder Kondensator die Phase ja um 90° drehen.

Ebenfalls ziemlich sicher bin ich mir, daß ein 12dB-Filter ebenfalls 90° dreht, da man im Normallfall bei einer 2-Wege-Kombi den Hochtöner verpolt, da der Tiefpaß -90° und der Hochpaß +90° dreht, kommt es sonst im Übernahmebereich zu einer Auslöschung.

18dB und 24dB müßten demnach beide um 180° drehen, aber von 24dB-Filtern hört man ja öfters eine 'Allpaßcharakteristik', die das Signal um 360° dreht und somit zeitverzögert


Gilt das für aktive (Tiefpaß) Filter auch?

[NoName]

Hallo Woofa,

aktive Filter verhalten sich (bei gleicher Charakteristik/Übertragungsfunktion) genau wie passive Filter!!

Das Problem ist eben nur, daß das Chassis selbst auch ein Filterverhalten besitzt und sich durch Vorschalten eines weiteren aktiven oder passiven Filters ein ganz anderes Bild ergibt. Daher muß bei der Weichenentwicklung immer mit vorgeschaltetem Filter gemessen werden. Mehrweg-Weichen mit Standardfiltern aus dem Taschenrechner funktionieren höchstens zufällig, wenn die Trennfrequenz weit von der oberen/unteren Grenzfrequenz entfernt ist und/oder die Impedanzkurve weitgehend glatt ist.

Die Phasendrehung des Filters ist im Regelfall frequenzabhängig, sodaß für korrekte Signaladdition - und genau dabei gehts bei Filtertheorie und Übertragungsfunktionen - beide Wege das gleiche Verhalten aufweisen müssen. Anderenfalls kommt es zu Auslöschungen bzw. fehlerhaftem Phasenverhalten. Gemessen werden muß also die akustische Phase jedes einzelnen Weges und diese untereinander abgeglichen werden.

Im (grünen) Schwamkrug finden sich ausführliche Erklärungen zu Filtern und Übertragungsfunktionen.

Gruß

Frank

[MrWoofa]

Aktuell ergibt sich meine Frage aus der Tatsache, daß ich zum 75Hz/12dB aktiv-Filter meiner Baßendstufe im Auto einen zusätzlichen 120Hz/18dB-Filter am Autoradio geschaltet habe. Vorher hatte ich, egal wie der Sub gepolt war, keinen richtigen 'Kick', also im Übernahmebereich zwischen Subwoofer und Frontsystem bei etwa 80-150Hz ein Loch.

Vom Hörempfinden her ist das jetzt völlig verschwunden. Nach dem aktivieren des 18dB-Filters hatte ich dann erst überhaupt keinen Kickbass, dann habe ich den ub umgepolt und nun knallts wunderbar.

Kann ich mir in diesem Fall nur mit einer 90 oder 270°-Phasenverschiebung des 18dB-Filters erklären.

[Basstler]

Hi,

Silberkabel ist eh viel präziser im bass...

[NoName]

OK,

dann sieht natürlich etwas anders aus. Der zusätzliche Filter sitzt vor(?) der Endstufe und arbeitet als Tiefpass? Oder soll er als Hochpass die anderen Systeme vom Bass entlasten?

Leider kann ich die Kurven nicht finden, die den Phasenverlauf der einzelnen Filter verdeutlichen. Du könntest Dir aber mit "Cool Edit" solche Verläufe mal selbst anschauen, um Dir ein Bild zu machen. Man muß sich das wie ein langgestrecktes S vorstellen, das mehr oder weniger stark gestaucht ist. Die Kurve ist quasi punktsymetrisch bezogen auf die Trennfrequenz des Filters. Beim Hochpass zweiter Ordnung läuft das S von 180° nach 0°, beim Tiefpass von 0° nach 180°.

Sind beide Filter hintereinander geschaltet, ergibt sich im Summe ein Filter 5. Ordnung mit einer Irgendwas-Charakteristik und einem entsprechenden Phasenverlauf von 0° einmal komplett rum bis nach -90° - wie der dann auch immer aussehen mag. Durch die sehr unterschiedlichen Einzelfilter ergibt sich aber kein Standardfilter (Butterworth oä.).

Idealisiertes Beispiel mit Filter 5. Ordnung und 100Hz-Trennung (abgeschätzt):
- 25 Hz, ca. -45°
- 50 Hz, ca. -90°
- 75 Hz, ca. -155°
- 100 Hz, ca. +135°
- 125 Hz, ca. +75°
- 150 Hz, ca. +45°

Was da bei Dir wirklich rausgekommt, ist schwer zu sagen. Ein Filter so hoher Ordnung müßte allerdings eine recht hohe Gruppenlaufzeit und ein verzögertes Einschwingen bedeuten. Der Kickbass wird nun wahrscheinlich deutlich vor dem Tiefbass wiedergegeben - je nach Filterung der anderen Systeme. Ob das im Auto ein Problem ist, steht auf einem anderen Blatt. Es kommt ja ohnehin durch die unterschiedlichen Einbauorte noch die Laufzeit bis zum Ohr hinzu.

Wenn das Ergebnis stimmt, würde ich mir keine Sorgen machen. Es wäre aber grundsätzlich möglich, sowas per mobilem Meßsystem genau zu analysieren. Ist nur eben entsprechend aufwendig und wird selten gemacht.

Gruß

Frank


PS: Damits ganz kompliziert wird... Hat die Bass-Endstufe ein Subsonic-Filter, dreht dieses zusätzlich an der Phase. Und aufgrund der geringen Bandbreite des Basszweigs wirken alle Phasendrehung bis weit in den eigentlichen Übertragungsbereich!!

PPS: Vernüftige Ausgangsstufen im Radio/CD helfen in Sachen Präzision im Bass aber auch, war von meinem DVD echt etwas geschockt. Da hilft auch kein Silber mehr.

[MrWoofa]

Hi THX erstmal,

ja, der zusätzliche Filter ist der im Radio und auch der der Endstufe sind beides akive, also VOR der Verstärkung, und beides Tiefpässe. Sollte jetzt ab etwa 75Hz mit 12dB und dann ab 120Hz mit 30dB pro Oktave abfallen. Die Endstufe hat (leider?) kein Subsonicfilter, bei Musik ists aber dank geschlossenem Gehäuse kein Problem.


Die Gruppenlaufzeit ist bei mir kein Problem, ich habe am Radio eine Laufzeitkorrektur, mit der ich den Sub z.B. um die Zeit einer Wellenlänge bei 80Hz (Übernahme) voreilen lassen kann. Das werde ich auch noch testen, bis jetzt ist das Ergebnis sehr gut, erstmal bissel damit rumfahren und sehen, was mir noch so negativ auffällt

[UweG]

Wenn die Laufzeitkorrektur nur für den Sub ist, dann ist das doch die ideale Möglichkeit, die beiden in Phase zu bringen. Einfach so einstellen, dass das Loch maximal wird und dann den Sub umpolen. Wenns aber mit den beiden filtern so schon geht, dann ist das natürlich auch o.k. . Ich staune nur was Auto-Equipment so alles kann, Laufzeitvverzögerung für den Sub hätte ich da nicht erwartet, scheint ein sehr hochwertiges Teil zu sein.

[MrWoofa]

Hi Uwe,

die Laufzeit kann ich natürlich für alle Kanäle einstellen, wenn ich hätte Front L, Front R, Center, Rear L, Rear R und Sub, hab aber nur Stereo + Sub, weil DVD-Video brauch ich nicht und DVD-Audio / SACD lohnt sich nicht.

hier das das Teil, meins ist der Vorgänger, kann aber das gleiche und ist silber:

http://www.clarion-eu.com/de/Audio.a...f06ec63.4.html


Mit der Laufzeit hatte ich schon rumgespielt, aber nicht mit dem Erfolg den ich jetzt habe. Liegt wahrscheinlich daran, daß die LZK das komplette Signal 'verschiebt' aber das Filter die Phase frequenzabhängig schiebt.

[UweG]

@Woofa: Ich habe das nicht so beobachtet und war bisher der Meinung, die einzige Neuerung der letzten Jahre beim Thema Autoradio sei, dass es integrierte freundliche Damenstimmen gibt, die einem den Weg weisen. Kompletter AV-Receiver im Autoradio ist schon geil.

[MrWoofa]

Joa

Habe jetzt vorgestern ausprobiert, und den Sub wie besagt um etwa 1 Wellenlänge bei 80Hz voreilen lassen; es ist noch druckvoller, und nochmals präziser geworden, was ich und andere beim Umschalten deutlich merken konnten.

Der Volker meinte zwar, das da noch 'ein Loch' irgendwo ist, aber da komm ich auch noch hinter

[Volker]

Hallo, MrWoofa,

ich musste mir erst mal nach dem hören die Haare kämmen. Evtl. hätten wir mal das/die Fenster ein Stück öffnen müssen, weil durch den Druck den die TIWs erzeugen die Scheiben gegenphasig schwingen.

Gruß, Volker

[MrWoofa]

Hm. Ich denke da schwingen nicht nur die Scheiben gegenphasig...

Kennst du nen 3qm-Biegewellenwander? genannt Autodach?