Hjälp med delningsfilter till högtalare

[Terho]

Hej.

Har lagt ner ett antar tim på att konstruera ett modulärt högtalarsystem som kan fräsas eller 3D printas ut men har kört fast lite.... Har byggt massor med olika typer av högtalare i mina dagar men aldrig fördjupat mig i analoga delningsfilter. Marten högtalare i Sverige säger att de använder bara första orderns delningsfilter för att de är mest exakta filtren man kan bygga på deras vis? Vilket vis? Man kan bygga på två olika sätt när jag kollar olika crossover beräkningsprogram. Tänkte ha ett 4" bredbands element från ca 400 hz och uppåt sen dubbla 4" basar från 400 hz och neråt. Ska klara max 150w. Hur ska jag börja?

[ASEA]

Det beror på elementen och hur de beter sej utanför det frekvensområde som du vill använda.
Första ordningens delningsfilter har endast en branthet på 6db/oktav, vilket kräver stor omsorg vid val av element som passar ihop.

Här kan du läsa lite om olika filter.
https://www.drkrupp.se/hifi/filter_allt_om_filter.html

[pi314]

Jag vet inte vilken impedans dina högtalare har, så jag chansade på 8 ohm.

L1 och C1 måste tåla ström och spänning. R i L1 bör vara en bråkdel av impedansen. För att undvika förluster.

Ett exempel.

250928_Crossover Design.png

Här kan du designa ett filter med godtycklig impedans och krossoverfrekvens.

https://www.diyaudioandvideo.com/Calcul ... Crossover/

/π

[MiaM]

Om du tänkt köra allt själv, utan att t.ex. sälja högtalarlådor separat eller liknande, så rekommenderar jag separata slutsteg och aktiva filter.

Som ASEA nämnt så kräver första ordningens filter rätt bra koll på matchningen.

Andra ordningen = 12dB/oktav fasvrider ljudet 90 grader vid punkten där man vill överlappa låg- och högpassfilter, och därför kopplar man vartannat element polvänt. Alltså tvåvägs = polvänd diskant, trevägs = polvänd mellanregister.

Fjärde ordningen är nog vanligast i PA, eller var iaf förr då filter var analoga. Fördelen med dessa är att alla element kopplas med "rätt" polaritet, och därför fungerar det bättre att ställa olika system nära varandra.

[alexanderson]

Finns det verkligen 4 tums element som klarar den höga effekten ?
Hur stor är talspolens diameter ?

[4kTRB]

Kan du inte först mata med förstärkare och motstånd i serie med elementet och när halva effekten uppnås har du anpassning, i princip.
Sedan driva de två med varsin förstärkare kopplad till en equalizer och när det låter bra så kollar du på "dämpkurvan", inställningen.
Utifrån resultatet konstruerar du filtret.

[alexanderson]

Filter av olika ordning fungerar i vissa fall bra.
Exempelvis 6dB/oktav lågpassfilter ihop med 18dB/oktav högpassfilter.
Även här kopplas det ena elementet polvänt eller så förskjutes elementet fysiskt en halv våglängd.

[MiaM]

Ja, det är ett rätt bra exempel!
Specifikt 6dB/oktav passivt högpass för "resten" och 18dB/oktav aktivt lågpass för subwoofer verkar vara en bra kombination.

[Bjaellerud]

Här är en sajt med beräkningsprogram för att göra delningsfilter, mycket annat oxo.
Kanske du redan läst den rdan, men ett tips i alla fall:
https://www.diyaudioandvideo.com/Calcul ... Crossover/
För att göra spolar finns flera onlinecalculatorer, något jag använt för RF spolar, dvs för antenner etc. Men även luftlindade spolar för filter finns.

När jag tänker på hur vi med spolar och kondensatorer anpassar HF till antenner etc.
Så har jag inte sett varianten att gör variabla spolar och omkopplare med kondensatorer att labba aktivt med.
Ex en provlåda med spolar med flera uttag omkopplare amma för kondingar.
Omkopplare gör sig givetvis inte i en färdig konstruktion pga av glapp och åldring.


Roysan

[4kTRB]

Innan du designar filtret så kan det vara bra att ha koll på elementens impedans.
Analog har en hårdvarupryl för sina "lår dig labba-sidor" 670kr hos Digikey https://www.digikey.se/sv/products/deta ... 00/5125378
ADALM1000 SMU Training Topic 16: Measuring a Loudspeaker Impedance Profile---
https://www.analog.com/en/resources/ana ... -2019.html

[JimmyAndersson]

Terho:
"Marten högtalare i Sverige säger att de använder bara första orderns delningsfilter för att de är mest exakta filtren man kan bygga på deras vis? Vilket vis?"

Det blir lite märkligt att kalla första ordningens filter för "mest exakt" med tanke på att den dämpar så pass 'långsamt'.
Se bilden nedan. Första ordningen till vänster.
Visst, man går efter en viss dämpning i dB, men hur pass exakt ska det vara. Dvs vad menar de med "exakt"? (Öronens känslighet är logaritmisk, så...) <-- slarvigt uttryckt.
Vore intressant att veta vad "deras vis" innebär.

View4.jpeg

Egentligen har inte det jag skrev så stor betydelse, för du vill ju ha hjälp med bra delningsfilter till dina högtalare.
(Jag är ljudtek...tomte och har ingen erfarenhet av att designa högtalare, men sök lite på forumet så kommer du hitta en del hjälp.)

Är hornen 3D-printade förresten? Spännande. Vore kul att veta mer om det projektet överhuvudtaget.

[HUGGBÄVERN]

En god idé vore att hinta om använda elements data för det är ju där man börjar konstruktionen. Du vill ju gärna att bas- och diskantelement överlappar varandra med minst två oktaver. Du ska ta hänsyn till verkningsgrad. Hur ser lådan ut; tas hänsyn till effekter pga baffeln och annat?

Det är heller inte en oklok tanke att dela olika (6dB för basen och 12dB för diskanten).

[VISA]

Lite extremt men mina tvåvägshögtalare har ett 24dB-filter för diskanten eftersom jag INTE har knappt en oktavs överlappning - LÄNK.

[MiaM]

Innan du designar filtret så kan det vara bra att ha koll på elementens impedans.
Analog har en hårdvarupryl för sina "lår dig labba-sidor" 670kr hos Digikey https://www.digikey.se/sv/products/deta ... 00/5125378
ADALM1000 SMU Training Topic 16: Measuring a Loudspeaker Impedance Profile---
https://www.analog.com/en/resources/ana ... -2019.html

Annars så för att mäta högtalare så kan man sätta seriemotstånd på t.ex. 4-8 ohm eller liknande i serie med högtalaren, och med spänningsdelare mata in dels signal före och efter seriemotståndet in på höger/vänster line in på en dator, och skicka mätsignaler till denna rigg.
Se upp för jordslingor dock om dessa skickas från samma dator via slutsteg, i så fall rekommenderar jag isolertrafo eller optisk S/PDIF mellan dator och förstärkare, ifall du inte använder inbyggt liten förstärkare i 90-talsljudkort, eller använder slutsteg med balanserad ingång och inte ansluter signaljord den vägen. Enklast är väl att använda en annan signalkälla.

[alexanderson]

Ofta behöver elementens impedans inte mätas upp eftersom:
1) delningsfrekvensen nästan alltid ligger långt från högtalarens resonansfrekvens.
2) delningsfrekvensen befinner sig ofta långt från den punkt där talspolens egeninduktans har en betydande inverkan på impedansen. Annars använd Zobel-nät.
Punkt ett och två ger att fasförskjutningen mellan ström och spänning är liten vid delningsfrekvensen. Detta förenklar beräkningen av delningsfiltret avsevärt.
Som beräkningsvärde använd högtalarens nominella impedans eller talspolens resistans multiplicerad med en faktor (1,1-1,2).

[alexanderson]

Visst finns det beräkningsprogram för delningsfilter.
--
Något som jag aldrig har stött på är ett program som låter ripplet från ett chebyshev filter utjämna ojämnheter i högtalarens ljudtryckskurva.
Detta är delningsfilterkonstruktion på högsta nivå.
Knappast något för en nybörjare i elektronik/matematik/mätteknik.