[audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
psynoise
EF Sponsor
Inlägg: 7226
Blev medlem: 26 juni 2003, 19:23:36
Ort: Landvetter

[audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av psynoise »

Baxandalls tonkontroll finns i två versioner, en kallad One-capacitor Baxandall tone control och den andra kallad Two-capacitor Baxandall tone control. Med detta inlägg har jag tänkt utreda frekvenssvaret från dessa på grund av tveksamheter i en annan tråd.

Enkondensator Baxandall tonkontroll
schema-enkondensator-700.png
R1 och R2 med ekvation 1 modellerar en potentiometer för baskontroll. R5 och R6 med ekvation 2 modellerar en annan potentiometer för diskantkontroll.
frekvenssvar-enkondensator-700.png
Plotten ovan visar frekvenssvaret från en simulation där båda potentiometrarna för bas- respektive diskantkontroll ändrades samtidigt. Det vi kan se är att frekvenssvaret blir helt jämt när båda potentiometrarna står i mitt läge.

Tvåkondensator Baxandall tonkontro

Simuleras i mån av tid och lust.

Referenser

Self, D. (2010) Tone Controls and Equalizers. I Small Signal Audio Design. ss. 257-289. Focal Press.
Qucs project: Quite Universal Circuit Simulator
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Argtomte
Inlägg: 243
Blev medlem: 7 april 2008, 22:49:49
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av Argtomte »

Jag kom på en fundering när jag läste det här med att ha helt platta frekvenssvar i förstärkaren. Högtalare har ju väldigt varierande impedans, jag hittade den här exemplelbilden över impedansens frekvenskaraktäristik:
IMAGE1 2.GIF
Eftersom förstärkaren är spänningsstyrd och inte effektstyrd så borde väl en varierande impedans direktöversättas till en varierande frekvenskaraktäristik för utljudet även om man har helt platt frekvenssvar i förstärkaren. Vilket intuitivt borde göra det än viktigare med equalizer, oavsett hur platt eller inte platt den må vara.

Har jag gjort något tankefel?
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
ghu
Inlägg: 701
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av ghu »

Psynoise

Den variant av Baxandalls tonkontroll som du visar här brukar fungera bra men har en svaghet i förhållande till andra varianter. Svagheten är att inimpedansen vid höga frekvenser är låg. Om man i ditt exempel sätter både bas och diskantkontrollerna på max så fås en inimpedans vid höga frekvenser på ca 500 ohm om jag har räknat rätt i hastigheten (Med höga frekvenser menar jag frekvenser där kondensatorernas reaktans är försumbart liten). Detta är lite lågt för många standard operationsförstärkare. Därför brukar man i denna koppling använda potentiometrar på 47 kohm eller 100kohm för att erhålla lämpligare impedansnivåer.
Användarvisningsbild
Argtomte
Inlägg: 243
Blev medlem: 7 april 2008, 22:49:49
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av Argtomte »

Borde inte inimpedansen bli 22k || 9k = ca 6.3k i värsta fallet?
Användarvisningsbild
psynoise
EF Sponsor
Inlägg: 7226
Blev medlem: 26 juni 2003, 19:23:36
Ort: Landvetter

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av psynoise »

ghu:

Nu har jag inte räknat på det för detta schemat, men 500 Ω är inga problem för NE5532, dessutom föredrar jag låga impedanser för lågt brus med rätt operationsförstärkare.
ghu
Inlägg: 701
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av ghu »

Argtomte:
Ingångsimpedansen vid höga frekvenser blir ca (3,6k//10k)/7 = 400 ohm, där 7:an kommer från (max diskantförstärkning+1).
För att erhålla detta resultatet, sätt bas- och diskantkontroller i maxlägen, ersätt båda kondensatorerna med kortslutningar och gör en Y-D transformation av de 3 resistanserna R3, R7 och R8. Sedan kan man t ex använda sig av Millers teorem för att få ingångsimpedansen. Om man inte är så hemma på dessa beräkningar så kan man simulera i lämpligt program t e x LTSpice och studera ingångsimpedansen.
Senast redigerad av ghu 18 oktober 2011, 16:38:45, redigerad totalt 1 gång.
ghu
Inlägg: 701
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av ghu »

Om man vill studera den låga inimpedansen för Baxandalls tonkontroller så finns det en LTSpice simulering att beskåda på följande länk:

http://audioperfection.deal-times.com/s ... ation.html

OBS! I simuleringen har man använt 47 kohms potentiometrar, ändå blir inimpedansen mycket låg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12878
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av MiaM »

Argtomte:

Nu lyckades du visst glida från ämnet redan i trådens första kommentar. Hoppas trådstartaren inte blir ilsken på att jag hakar på din urspårning. :)

Det har gjorts diverse experiment förr med strömdrivning istället för spänningsdrivning o.s.v., men det har inte slagit igenom.

Det man däremot kan göra är att mäta vad en högtalare har för DC-resistans och bygga en förstärkare med negativ utimpedans, där den negativa utimpedansen är i närheten av högtalarens DC-resistans. Då trollas DC-resistansen i princip bort.

Nackdelen är att förstärkaren då måste matchas mot högtalaren, och helst bör det vara fast anslutning hela vägen eftersom förstärkaren självsvänger om den belastas med fel last och fel last lär uppstå om man får oxid i kontakter o.s.v....

Jag minns att Radio&Television har haft nåt bygge, tror det bland annat fanns med i nån byggbok (med samlingar av deras byggprojekt) på 70-talet.

Audiopro har väl också använt samma trick för sina subwoofers, och sålt rättigheter till deras patent o.s.v. till Yamaha, eller nåt sånt.

Sen kan man göra som Philips provade på 70-talet, mekanisk-akustisk motkoppling på bashögtalarna
http://www.stumpie.com/tech/mfb/
Användarvisningsbild
psynoise
EF Sponsor
Inlägg: 7226
Blev medlem: 26 juni 2003, 19:23:36
Ort: Landvetter

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av psynoise »

Har brukar man mäta frekvenssvaret för högtalarelement, är det beroende av amplituden eller effekten för testsignalen?
Användarvisningsbild
psynoise
EF Sponsor
Inlägg: 7226
Blev medlem: 26 juni 2003, 19:23:36
Ort: Landvetter

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av psynoise »

ström-enkondensator.png
Figuren ovan visar ström på ingången beroende av frekvens. Den högsta strömmen har vi vid 20 kHz på ca 2,5 mA. Med inspänningen på 1 V ger detta en ingångsimpedans på

ZinMIN = 1/2,5 * kΩ = 400 Ω

vilket är på gränsen. Bättre hade varit >1 kQ. Som vanligt får man kompromissa detta mot bruset men även kanske acceptera den förhöjda distorsionen på grund av den låga inimpedansen vid extrema inställningar. Jag föredrar allmänt högre distorsion mot brus då den mesta distorsionen ändå i slutändan uppkommer i högtalarna.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
MiaM
Inlägg: 12878
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: [audio] Frekvenssvar för Baxandall tonkontroll

Inlägg av MiaM »

Jag tror att man brukar mäta frekvensgång på högtalare i förhållande till spänning. Rätt vanligt är väl att också ange impedansen som en funktion av infrekvens. Lasten kanske blir än värre om man krångligare signal än vad man nu använder vid mätningen, men jag antar att man ändå får en rätt bra uppfattning om ifall högtalaren är snäll/elak genom att titta på impedanskurvan.
Skriv svar