einfache Aktivweiche ?

[Jens.Borowski]

Hallo,

an meinem jetzigen Projekt bastele ich schon ziemlich lange herum. Jetzt bin ich kurz vorm Schluss und komme nicht weiter. Ich habe ein Aktivkonzept gebaut, auch die Elektronik ist Eigenbau. Als Endstufe kommen 4 LM3875 zum Einsatz, getrennt werden soll aktiv. Im ersten Anlauf wollte ich Endstufe und Vorstufe in ein getrenntes Gehäuse bauen. Jetzt habe ich mich doch entschieden, alles in ein Gehäuse zu zwängen. Und da kommt mein Problem. Das Gehäuse ist ein alter Kenwwod Verstärker. Die EIngangswahlschaltung und den Phonoentzerrer nutze ich (erstmal) weiter.

Eigentlich sollte als Weiche die Brösel Weiche zum Einsatz kommen. Die ist aber
1.) etas zu groß für das neue (alte) Gehäuse
2.) brauche ich die vielen Funktionen nicht, bei einer simplen 280Hz/12 db Trennung klingt (und misst sich) das Ganze schon sehr gut

Probiert (und gemssen) habe ich mit einer einstellbaren Car-Hifi Weiche.

Beim googlen fand ich einige Schaltpläne für Aktivweichen, aber irgendwie nicht das Richtige. Folgende Ansprüche habe ich:

1.) feste Trennung 280Hz/12 db
2.) ich brauche ein bißchen Verstärkung
3.) nicht zu groß

Hat da jemand einen Tipp für mich? Wenn möglich, keine englischen Links, in Englisch bin ich RICHTIG schlecht

Freundlichen Gruß von
Jens

[sinus]

Hi,
schau mal hier nach. Dort findet man im allgemeinen schon sehr sinnvolle Sachen
http://sound.westhost.com/projects-3.htm
Chris

[raphael]

Das kannst Du im Prinzip ganz einfach machen: Standardschaltung nehmen, etnweder das Filterberechnungsprogramm von TI runterladen oder Tietze-Schenk kaufen/ausleihen, die Schaltung auf Lochraster aufbauen, fertig.

Raphael

[Jens.Borowski]

Hallo,

dank euch für die Hilfe!!

Ich habe den link von Chris übrigens seit Jahren schon in meinen Favoriten *schäm*. Und da bin ich auch schnell fündig geworden....

Gruß
Jens

[J.Ollig]

Genau, baue diese Weiche ruhig, die ist klasse, die 3-Wege 24dB habe ich für meine Concorde Utopia aktiv gebaut.

Gruß
Jürgen

[PeterG]

Hi Jens,


da kannst noch etwas vereinfachen: Du baust den Tiefpass so wie da ist 24dB und als "Hochpass ne Subtraktion des TT-Signals aus dem ursprünglichen. Dann sind die HT nicht durch den Filter gelaufen ( HighEnd grüßt) Aber sparst 4 Kondensatoren aussuchen und und

Damit sollte meiner bescheidenen Meinung nach die Trennung der beiden Kanäle identisch sein HT- TT.

MfG
Peter

[Peter K]

Hallo Peter,

Hi Jens,


da kannst noch etwas vereinfachen: Du baust den Tiefpass so wie da ist 24dB und als "Hochpass ne Subtraktion des TT-Signals aus dem ursprünglichen. Dann sind die HT nicht durch den Filter gelaufen ( HighEnd grüßt) Aber sparst 4 Kondensatoren aussuchen und und

Damit sollte meiner bescheidenen Meinung nach die Trennung der beiden Kanäle identisch sein HT- TT.

Leider nicht, das wird der Hochtöner kaum überleben, die dabei herauskommende Filterfunktion sieht nämlich so aus (bei Trennung 2000 Hz. 4. Ordnung Linkwitz im TP)



Gruß
Peter Krips

[PeterG]

Hallo Peter,

die Frage ist, welchen Simulator Du benutzt? Man will es ja nachvollziehen! Welches Schaltungsdesign? Das von westhost?

Mit FreeFilter ist es mir nur mit Chebyshev gelungen einen Peak zu erzeugen, Bessel und Butterworth erzeugen diese nicht, leider kann das Proggy aber nur 18dB-filter, deshalb meine obige Frage.

Bei Linkwitz fand ich diese Grafik:

[

Ich seh da auch nichts von nem Buckel bzw beim Tiefpasss einen Einbruch.

Wenn ich mal etwas Zeit habe werde ich das in Tina eingeben, weil da mehr als 5min nötig sind.


MfG
Peter

[Peter K]

Hallo Peter,

das ist mit Audiocad "gemacht"...

Die Sache ist folgende:
Auch eine Linkwitz-Weiche (andere Weichen auch) stellt nicht das Originalsignal wieder her. Zwar den Schalldruck auf Achse, aber nicht den Phasenverlauf und nicht das Energieverhalten.
Wenn man also von einer Idealfunktion 1 nun in einer Subtraktionsweiche den TP oder den HP abzieht, bleibt das "übrig", was zur Wiederherstellung der Idealfunktion "1" nötig ist.
Kannst den Test ja machen: Mit dieser krummen Funktion plus dem in der Simu verwendeten LR Tiefpass 2000 Hz lässt sich die Originalfunktion wiederherstellen.
Alle mir noch von früher bekannten Substraktionsweichendesigns krankten daran, daß IMMER die aus der Substraktion entstandene Übertragungsfunktion diesen Buckel UND 6 dB Flankensteilheit hatte.

Gruß
Peter Krips

[Calvin]

Hi,

eine einfache Subtraktion ist noch nicht zielführend. Idealerweise sollten HP und TP gleich laufende Phasenverläufe aufweisen, was aber nur gegeben ist, wenn das Gesamtsignal die Tiefässe und parallel dazu Allpässe durchläuft. Ein TP 2ter Ordnung (12dB) und ein Allpass erster Ordnung haben identische Phasenverläufe. Werden deren Signale subtrahiert, dann entsteht ein Hochpass mit gleich laufendem Phasenverlauf. Die TPs und APs können für höhere Ordnungen kaskadiert werden.
Diese Topologie hat aber mehrere Nachteile.
- Es müssen APs mit der halben Ordnung der TPs eingesetzt werden (was ungerade Ordnungen ausschließt)
- Die Anzahl eng tolerierter Bauteile ist groß und nur wenig geringer als bei getrennten klassischen TP-HP-Weichen (Sallen-Key oder KRC, o.ä)
- Es ist eine idealisierte Weiche, deren theoretisch sehr guten Eigenschaften durch die Chassiseigenschaften zunichte gemacht werden
- Es gibt Subtraktionsweichen mit zwangsläufig gleichlaufenden Filterflanken, die keine gematchten und dazu noch weniger Bauteile benötigen (Hawksford)

Am besten fährst Du wahrscheinlich mit simplen klassischen ´equal components KRC-Strukturen´, die Du einfach auf die Berdürfnisse der Treiber einstellen kannst.
Das sieht so aus.


Die Verstärkung K ist hier 1+(Rb/Ra)
Die Übergangsfrequenz fo ist 1/(2pi*SQR(m*n*R*C))
und Q wird SQR(m*n)/(m+1+m*n(1-k))
Das ganze wird einfacher wenn ´equal components´ eingesetzt werden, also daß die frequenzbestimmenden R´s und C´s eines Zweiges gleich sind, bspweise C1/C2 und R1/R2. Dann werden m und n = 1 und somit fo=1/(2pi*R*C) und Q=1(3-k) ...K=1+(Rb/Ra). Der Nachteil hierbei ist, daß unterschiedliche Verstärkungsfaktoren auch zu veränderten Q-Faktoren führen. Findet sich keine passende Einstellung, dann bleibt nur übrig den Filter fest einzustellen und mit einer Verstärkerstufe anschließend etwas Pegel nachzuschieben, oder komplexere Filterstrukturen (state-variable et al), bei denen Verstärkung, Fo und Q unabhängig voneinander einstellbar sind.

Hier noch eine Seite auf der massenhaft Links zu Filterseiten stehen:
http://www.educypedia.be/electronics/analogfil.htm

jauu
Calvin

achso: mit R1,2,5,6 = 56k, C1,2,3,4 = 10n, R3,7 =17k5 und R4,8 = 10k kommt ein Filter mit F0=285Hz, Q=0,7 und K= 3,9dB raus ;-)

[PeterG]

, daß IMMER die aus der Substraktion entstandene Übertragungsfunktion diesen Buckel UND 6 dB Flankensteilheit hatte.

Hallo Peter,

ich habe vor 16 Jahren eine erste aktive HP-Weiche so gebaut. Damals konnte ich nicht messen, aber bei 6dB wäre mir der Tiefmitteltöner sicher öfter gestorben.... Ob es da einen Buckel gab? gibt? müsste ich mal zu messen versuchen, gehört hab ich den nicht, aber ich bin da kein Massstab ( Messstab) . Die Trenn-F war so 120Hz.

MfG
Peter

[Jens.Borowski]

Hallo,

nochmal besten Dank für eure Hilfe. Von den letzten Beiträgen verstehe ich allerdings nicht mal die Hälfte *lach*...... Obwohl, das Wort "Substraktion" habe ich schon einmal gehört.......Muss so vor 20-25 Jahren in der Schule gewesen sein.....

Ich schwanke jetzt noch zwischen zwei Weichen. Es soll entweder diese hier werden:

http://sound.westhost.com/project78.htm

Oder diese:

http://www.linkwitzlab.com/filters.htm#2

Bei der ersten lasse ich einfach den Mitteltonzwei weg und nehme nur die Pufferstufe im Eingang und den eigentlichen LPF bzw. HPF. Die Trennfrequenz von 300 Hz kommt meinen 280 Hz ja recht nahe. Linkwitz-Riley Filter genießen ja einen recht guten Ruf, deshalb auch die Idee, Schaltung Nr. 2 zu verwenden. Und hier könnte ich noch etwas Nachhilfe gebrauchen. Die Berechnungsformel sind ja im Text bzw. den Bildern dabei. Aber, wie lege ich die Werte der Widerstände bzw. Kondensatoren fest? Ich kann ja mit beiden Werten etwas "rumspielen". So erhalte ich eine Übergangsfrequenz von 280 Hz sowohl mit 56 kOhm und 10 nF; als auch mit 8,3 kOhm und 68 nF. Kann ich die Werte also mehr oder weniger beliebig festlegen oder gibt es da gewisse Rahmenbedingungen, denen die Auswahl unterliegt?

PS: jetzt ist mein Englisch wieder etwas besser (deshalb dauert auch die Antwort hier so lange :-))

Gruß
Jens

[Calvin]

Hi,

die bei Linkwitz angegebene Schaltung nennt sich unity gain Sallen-Key. Hier werden Fo und Q durch die Verhältnisse der R´s und C´s zueinander als auch untereinander festgelegt. Die Verstärkung im Durchlassbereich ist dabei immer 1.
Wenn die Parameter also vorher festgelegt werden können und man die vielleicht nötige Verstärkung >1 mit einer zusätzlichen Verstärkerstufe bewerkstelligt, dann ist das eine simple und gute Lösung.
Etwas unverständlich ist mir dabei allerdings, wieso diese Schaltungen fast ausschließlich mit OPs gezeichnet sind. Ein simpler Transistor (als Emitterfolger oder Sourcefolger geschaltet) tuts ebenso gut und lässt viel mehr Mucke durch ;-)

jauu
Calvin