Aktive Frequenzweiche COx

[raphael]

Hallo liebe Forumsteilnehmer,

es ist nun schon einige Zeit her, da haben Axel Ridthaler (Der_Axel) und ich begonnen eine aktive Frequenzweiche zu entwickeln. Hauptsächlicher Antriebsimpuls war, daß Axel eine Weiche suchte, um Breitbänder mit Ripolen zu kombinieren, und ich eine Weiche für meinen Ripol suchte, so haben wir aus der Not eine Tugend gemacht und uns an eine eigene Entwicklung gemacht.
Nun, aktive Frequenzweiche gibt es viele, unsere Weiche weist jedoch ein paar Besonderheiten auf, die andere Weichen nicht haben:
- das System ist modular und flexibel, d.h. es gibt unterschiedliche Platinen, die entsprechend kombiniert werden können (s. Blockdiagramme)
- herkömmliche Aktivweichen verwenden weitestgehen parallele MFB- oder Sallen-Key-Schaltungen, unsere Weiche verwendet eine Integrator-Schaltung: Hoch- und Tiefpaßsignal werden mit dergleichen Schaltung erzeugt. Das hat zur Folge, daß die Flankensymmetrie der Filterzweige selbst bei Bauteiletoleranzen herhalten bleibt, Hoch- und Tiefpaßsignal addieren sich immer perfekt zu einem Amplitudenbetrag von 1. Zudem sind Hoch- und Tiefpaßsignal immer phasenkohärent: Beide Signale haben immer den gleichen Phasengang.

Die Filter haben entweder Linkwitz-Riley Charakteristik 2. oder 4. Ordnung.

Hier ist der erste Prototyp, den ich aufgebaut habe:



Um die Funktion der einzelnen Platinen zu verdeutlichen, folgen jetzt ein paar Blockdiagramme, die alle Features der Platinen zeigen.

[raphael]

CO2-Platine

Die CO2-Platine ist eine 2-Wege-Aktivweiche.

[raphael]

COSub

Für einen Subwoofer wird die COsub-Platine benötigt:

[raphael]

Konfigurationsbeispiele

[raphael]

Innenaufbau

Hier nun zwei Bilder vom Innenaufbau. Sie machen den modularen Aufbau deutlich, es wurde hier eine Weiche für 2 Kanäle(Stereo) und einen Subwoofer aufgebaut.





Die Bilder zeigen die Konfiguration 2.1-Stereosetup wie auf Bild 4.

[Cpt.Baseballbatboy]

Re: Aktive Frequenzweiche COx

Nette Sache.

Aber das

Original geschrieben von raphael
- herkömmliche Aktivweichen verwenden weitestgehen parallele MFB- oder Sallen-Key-Schaltungen, unsere Weiche verwendet eine Integrator-Schaltung: Hoch- und Tiefpaßsignal werden mit dergleichen Schaltung erzeugt. Das hat zur Folge, daß die Flankensymmetrie der Filterzweige selbst bei Bauteiletoleranzen herhalten bleibt, Hoch- und Tiefpaßsignal addieren sich immer perfekt zu einem Amplitudenbetrag von 1. Zudem sind Hoch- und Tiefpaßsignal immer phasenkohärent: Beide Signale haben immer den gleichen Phasengang.

erachte ich als Nachteil (auch bei einer ähnlich Weiche von Thel(?)). Denn symmetrische elektrische Filterflanken sind zwar gut und schön, ich möchte aber die akustischen Flanken symmetrisch haben. So eine Weiche funktioniert also prinzipiell nur in den Bereichen, wo ein Chassis einen absolut linearen Frequenzgang hat.

Möglicherweise ist das ja in diesem speziellen Falle gegeben. Und Du sparst ein paar Bauteile (ein ansonsten parallel liegender Weichenzweig entfällt).

Trotzdem schön, dass Du (Ihr) das hier veröffentlich(s)t.

BTW, wenn die Filterflanken symmetrisch sind ist immer auch die Phase passig (um N*pi zueinander verschoben, N=1, 2...).

Gruß
Cpt.

[ow124]

Hallo,
nur mal unqualifiziert in den Raum gefragt: Hat der XO-Block irgendwas mit der Subtraktivweiche zu tun, die es vor vielen Jahren in der Elektor gab?
Gruß,
GD

[raphael]

Nein, hat er nicht. Subtraktive Filter haben meistens das Problem, daß einer der Fitlerzweige immer nur 6dB/Oktave hat, auch wenn der andere 12dB oder mehr Steilheit hat. Zudem haben subtraktive Filter in einem Zweig häufig einen Buckel.

Raphael

[PeterG]

Original geschrieben von raphael
Subtraktive Filter haben meistens das Problem, daß einer der Fitlerzweige immer nur 6dB/Oktave hat, auch wenn der andere 12dB oder mehr Steilheit hat.

Hallo,

das halte ich für ein absolutes Gerücht.

Schau mal in die Patentabteilung Deiner Wahl und suche das von HP aus den Jahre 1973 über Klirrfaktormessung ( die Stichworte sollten genügen).


mfG
Peter

[walwal]

Wofür ist denn die 3 KHz-Absenkung gut?

Was sie macht, ist klar, aber wie kommt ihr darauf, gerade diese Frequenz zu wählen?

[raphael]

@walwal das ist ein Geheimnis! Ne im Ernst: Die 3kHz-Senke ist ein zusätzliches Feature, das bei Bedarf dazugeschaltet wird. Es ist im Prinzip pure Psychoakustik. Man hat per Untersuchung festgestellt, daß viele Menschen in großen Konzertsäalen bei großorchestralen Aufführungen in 3kHz-Senke "hören". Das scheint mit der Größe des Raumes zusammenzuhängen. In den heimischen vier Wänden ist dieser Effekt nicht vorhanden, der Bereich um 3kHz ist quasi "zu laut", man kann ihn aber künstlich erzeugen mit einem solchen Filter.
Ein Urteil zu fällen, fällt mir schwer. Ich weiß, was ich da konstruiert habe und bin deshalb voreingenommen und höre logischerweise jede Kleinigkeit/Veränderung. Ich persönlich finde den Effekt bei klass. Musik sehr angenehm, aber wie heißt es so schön: Man liebt immer die eigenen Kinder...

Raphael

[raphael]

@Peter: Das HP-Patent kenne ich nicht, werde ich mal suchen. Aber, das Problem mit den subtraktiven Filtern habe ich jetzt schon an drei Stellen gelese, u.a. war auch M.Hawksford dabei, der etwas zu subtraktiven Filtern geschrieben hat. Man kann das auch rechnerisch nachweisen, daß es so sein muß bzw. innerhalb von 5min in Matlab zeigen.

Raphael

[PeterG]

Hi raphael,

ich hab ja F-Weichen nach dem Prinzip Substraktion gebaut, ok, nicht so komfortabel wie heute gemessen, aber da ist mir absolut solches nicht auf gefallen.
Möglich gibt es unter dem Begriff Substraktionsweiche andere Auslegungen?

Ich: ein Hochpass mit zB 18dB Substraktionsstufe und aus Summe das Hochpasssignal substrahiert => Tiefpass.

HP: es wird ein Bandpass mit besser 80dB gebaut ( einfach), das Signal aus Gesamtsignal "heraus" subtrahiert und es jibbt ne Bandsperre mit > 80dB! ( anders sehr schwierig)


MfG
Peter

[raphael]

Meinst Du, so wie hier im Blockschaltbild?

http://www.sound.westhost.com/articl...ved-xovers.htm

Raphael

[PeterG]

Hallo,

genau so. Ja, OK es gibt da ein paar Phasendreher.... aber damit konnte ich leben.

MfG
Peter