Flankensteilheit Verständnisproblem

[vita]

Hallo, arbeite gerade an meiner GFS für die Schule und bin gerade beim Thema Frequenzweiche. Jetzt habe ich ein Problem mit der Flankensteilheit. Beim folgenden Bild sieht man eine 6dB und einer 12 dB Weiche,

1. warum liegt die Trennfrequenz am -3dB Punkt und nicht am -6dB Punkt, da ja bei zwei chassis die Amplitude phasengleich addiert 6dB Erhöhung bringt.

2.in beiden Fällen liegt die Trennfrequenz bei 3kHz, gehe ich nun in der 6dB weiche eine Oktave nach oben (6kHz) erhalte ich -6dB, OK aber gehe ich eine weiter Oktave höher (12kHz) erhalte ich -9dB und nicht -12dB warum?

3. gleiches problem nochmal bei der 12dB weiche, gehe ich von 3kHz eine Oktave höher erhalte ich -9db statt -12dB.

Ist das Schaubild falsch?



entschuldigung für das große bild, dachte man sieht so mehr.

[freeraider]

Hallo,

die Grenzfrequenz eines Hochpasses ist technisch auf 1/wurzel(2)=0,707 normiert. Dies ergibt nach 20*log(0,707)=-3dB

Soviel zur Theorie, die bei Lautsprechern in der Praxis angegebene Trennfrequenz gibt den Schnittpunkt der beiden Filterflanken an.Die Grenzfrequenz der Filter entspricht aber NICHT der Trennfrequenz.

gruß Florian

[Claus]

Hallo Vita,

die Dämpfung bei der Grenzfrequenz hängt von der Filterart ab. Beim Filter erster Ordnung oder bei Butterworth Filtern sind es z.B. -3dB. Bei Linkwitz-Riley Filtern dagegen z.B. -6dB.
Bei der Betrachtung des Summenschalldrucks im Übergangsbereich musst Du auch die relative Phasenlage der Hoch- und Tiefpassfilter berücksichtigen, allein an der Kurve siehst Du das nicht. Beim Filter erster Ordnung ist die relative Phasenlage zwischen Hoch und Tiefpass immer konstant 90 Grad und daher ergibt sich ein konstanter Gesamtschalldruck.
Beim Butterworth Filter 2. Ordnung ist die Phasenverschiebung bei der Ternnfrequenz 180 Grad. Deshalb verpolt man da einen Treiber, dann sind beide Signale wieder gleichphasig.
Du hast dann tatsächlich wie Du es beschreibst eine Überhöhung von 3 db bei der Trennfrequenz. Deswegen kann man da z.B ein Linkwitz Riley Filter nehmen, dann ergibt sich- wegen der 6 dB - ein ebener Schalldruckverlauf.
Die Kurven in deinem Diagramm sind wohl nicht so ganz genau gezeichnet daher die anderen Abweichungen.

Im übrigen gilt das alles nur, wenn Du Widerstände an diese Weichen anschließt, ein Lautsprecher ist aber alles andere als ein ohmscher Widerstand. Daher haben diese Betrachtungen eh nur sehr begrenzten praktischen Wert.


Grüße

Claus K

[VISATON]

Die Kurven sind falsch gezeichnet. Am besten sieht man das im oberen Frequenzbereich, wo die Flanken linear sind. Von 10 kHz bis 20 kHz (1 Oktave) fällt die Flanke nicht um 6 dB ab sondern nur um knapp 4 dB.

Im Übrigen habe die Vorredner völlig Recht.

[vita]

melde mich mal zurück...

leider konnte ich im i-net kein diagramm finden, dass mir optisch zusagte. daher habe ich ein eigenes gemalt. ich hoffe ich habe alles richtig verstanden:



ich ging jetzt davon aus, dass der 12db filter auch 90° phasenverschiebung hat. bitte um bestätigung.

[UweG]

Die Amplituden sind so richtig.
Die Phasenverschiebung beträgt beim 6dB-Filter:
- 45° an der -3dB-Frequenz
- 90° im Unendlichen
Beim 12-dB-Filter:
- 90° an der Resonanzfrequenz (beim Butterworth identisch mit -3dB-Frequenz, bei Linkwitz mit -6dB)
- 180° im Unendlichen

Ich möchte aber nochmal darauf hinweisen, dass das theoretische Filter betrifft, nicht das was sich ergibt, wenn man Spulen und Kondensatoren vor Lautsprecherchassis schaltet. Das weicht ERHEBLICH ab.