Frage zum Linkwitz-Korrektur-Filter

[Murphy 0]

Hi,

wenn ich mich nicht irre, steht es auf der Site vom Linkwitz, www.linkwitzlab.com

War vor einiger Zeit hier schon mal Thema, da war damals die URL angegeben, vielleicht hat die noch wer?

Zumindest aus der Erinnerung heraus stand da in etwa, dass diese "Linkwitz-Schaltung" ursprünglich für BR-Betrieb ersonnen war, aber aus verschiedenen Problemen heraus nicht dafür taugt, was allerdings nur an der Mechanik lag.

 

Joohoo

 

[detegg 0]

Hallo Kay und Andi,

 

da auch Guru Sigi nun sein OK gegeben hat, möchte ich kurz zusammenfassen:

 

* geschlossene Box:

Treiber + Gehäuse = Hochpass 2. Ordnung

* BR-Box:

+ Helmholtz-Resonanz = HP 4.Ordnung

* entzerrte BR-Box:

+ HP 2.Ordnung = Hochpass 6.Ordnung

 

Theorie:

Das Zusammenwirken der komplexen Pole ergibt einen resultierenden Amplituden/Phasenfrequenzgang. Simulationsprogramme errechnen bei vorgegebenen Koeffizienten der Übertragungs-Funktion die Sprungantwort.

 

Bei gegebenem Treiber/Gehäuse lassen sich die Pole (Resonanzfrequenzen) des Helmholtz-Resonators und/oder des vorgeschalteten Filters ändern. Die resultierende Ü-Funktion des Systems kann nach div. Ansätzen modifiziert werden.

 

Die Wichtigsten:

 

*"Bessel"

Sprungantwort ohne Überschwingen

*"Butterworth"

Sprungantwort ohne Phasenverschiebung

*"Tschebyscheff"

Sprungantwort mit def. Welligkeit

 

Zwischen diesen gibt es fließende Übergänge - kein System ist 100prozentig !!!

 

Soweit zur Theorie. Wenn es interessiert, eine Zusammenfassung mit den wichtigsten Formeln (Taschenrechner) und Allignment-Tabellen findet ihr in

 

Sigi und auch K&T haben diesen "alten Hut" wieder aufgegriffen.

 

* Zur Praxis:

 

Das Filter (HP 2nd order) ist naturlich auch ein Equalizer - ein solcher ist aber für die Einstellung der Resonanzfrequenz des elektr. Filters nicht schmalbandig (=hohe Güte) genug. Es geht um Variationen im Bereich +/- einige Hertz!

Man baut dieses Filter für Versuche am besten als "Käschtel" zum Einschleifen zwischen Vor- und Endstufe - und experimentiert dann mit versch. C und R (Poti?)- an der Messtechnik kommt man beim Tuning aber nicht vorbei, da alles von der resultierenden Gehausegüte abhängt. Diese wird aber beim Design als fest (Qb=5 oder 10) vorgegeben. Allerdings kann man später durch Einbringen von Dämmmaterial (Vergrößern des Vb)oder harter Volumina (Verkleinern des Vb) die Gehäusegüte abgleichen.

 

Da grad Wochenende wird - den Filter kann man auf Lochrasterplatine mit Steckernetzteil leicht (?) in ein paar Stunden aufbauen. Und dann gehts los ...!

(Wenn´s interessiert, ich habe bestimmt noch ein paar alte Schaltungen - bitte eMail)

 

Aber Vorsicht!!

Wenns richtig gut werden soll, muss auch die Qualität des Filterdesign entsprechend sein. Das heißt z.B. ausgesuchte Bauelemente, saubere Versorgungsspannung usw. Aber das wäre vielleicht ein weiteres Thema für dieses Forum!

 

...ansonsten - viel Spaß beim Testen

 

Gruss

Det

 

Kay schrieb:

"Aber zurück zu meiner Baustelle.

Ich habe gerade meinen Treiber gemessen:

Fs=26Hz; Qts=0,43; Vas=244

Mögliches Alignment BR 6.Ordnung

Fc=18,3Hz; Vol=186l

Gewünschtes Alignment BR 6.Ordnung

Fc=29..35Hz; Vol=84l

 

'nen guten Vorschlag (ohne Linkwitz)?"

 

Also, Linkwitz hat nichts damit zu tun (s.o.). Leider kann weder er noch ich dir helfen. Wie schon früher vermutet, ist dein Treiber für eine sinnvolle Entzerrung nicht geeignet. Für ein Vas/Vb=3 benötigst du - egal ob Bessel, BW oder CHEB - ein Qtr=0,26...0,29 - alles andere wäre Humbug!

 

Det

 

 

 

 

 

[andreasw 1]

Hallo

 

Dann mal viel Spass beim Testen.

 

(Mit dem Mr Linkwitz hättest Du Dich vermutlich auch in deutsch unterhalten können, ist doch Deutscher?)

 

gruß

 

Andi

 

[Kay 0]

Hallo Murphy,

ich habe die Seiten rauf und runter gelesen,

offline und online, und habe diese Aussagen nicht gefunden.

Ich würde es wirklich gerne finden, vielleicht

hilft es mir bei 'ner Meinungsfindung.

gruß

Kay

 

 

[Gast Morph]

Ne,

 

der Linkwitz hat das nicht gedacht, sondern i c h. Aufgegeben wurde das tatsächlich wegen mechanischer probleme. Aber die waren : ich ahtte keine lust, 70DM für eine passiv-membran auszugeben, und die eigenkonstruktion wollte unter 20cm schallwandbreite nicht gehen! Und mehr preit, das will keiner.

 

Manno mann! Hörensagen und dummheit ...

 

[Gast Morph]

Klar geht das - oder so halb. Du brauchst zwei! Linkwitz-equaliser. und Du brauchst noch ein bißchen mehr mathematik, weil Du die 2 polpaare des nenners der übertragungsfunktin faktorisieren musst.

 

So, der "murphy" - hmmm ...

 

Ich hatte das mal in einem anderen forum angedacht. Aufgegeben habe ich tatsächlich, aber nur, weil mir "aus prinzip" passivmambranen - sonst geht's nicht - fertig gekauft zu teuer sind. Die selbstbastelei hätte eine schallwand grösser 20cm erfordert, zu viel für mich.

 

Der trick hätte sein sollen, die reflexresonanz auf jeden fall auf unter 35 Hz zu legen, unabhängig von den parametern, um den "akustischen kurzschluss" zu verhindern. Daß man damit auch gleich ein kleines volumen einsetzen kann hat zwei! positive gründe : a) die mechanische güte des reflex geht auf unter 2 - super! und platzersparnis. Kleine güte des reflex? Ja, weil dann die hubminderung breitbandiger wirkt so ab unter 2 eben, muss man simulieren ...

 

Viel Spass!

 

[Kay 0]

Hallo Morph,

daß "mechanische" Problem war dann wohl deine Unlust :-)

Also an dieser Stelle wollte ich nur aufzeigen,

daß es Leute gibt, die irgendwo irgendetwas gehört oder gelesen haben, es dann als wahr behaupten, aber selbst einfache Fragen nach der Quelle nicht beantworten können.

Ich hatte natürlich vor der Diskussion hier wirklich alles gelesen, was ich finde konnte.

Hätte aber auch sein können, daß ich etwas übersehe.

gruß

Kay

 

[Kay 0]

1. Warum ging's bei dir nur mit Passivmambran ?

2. Hattest du 'nen Hochpass in deiner Konstruktion ?

gruß

Kay

 

[Gast Morph]

Tach! :-)

 

Ja, es gibt sie, die alles wissen, aber nichts versteh'n [b.Brecht 8-]

 

1) ich hatte vor, ein besonders kleines gehäuse zu bauen, und dabei doch auf 35Hz abzustimmen, damit es keinen akustischen kurzen gibt, unter der reflexresonanz bei "normaler" musik, Du weisst schon. Also kann man das kaum sinnvoll mit einem kanal machen.

 

2) nein, ich hätte keinen hochpass genommen. Meine simulationen am PC haben aufgezeigt, dass die membranbewegung bis 20Hz geringer gewesen wäre, als bei einer geschlossenen box bei gleicher lautstärke. Und zwar soviel geringer, dass sie fast so gering gewesen wäre, wie bei einer geschlossenen box mit 12dB rumpelschutz - na, immerhin!

 

99) die empfindlichkeit gegenüber toleranzen bei den chassisparametern ist erstaunlich gering. Wie auch bei den geschlossenen kommt es letztlich nur auf die stimmigkeit der parameter an. Sollte die güte ansteigen, etwa an der grenze des auslenkungsbereichs, muss auch die resonanz ansteigen. Das ist bei praktisch allen chassis gegeben. Die reflexresonanz und deren güte ist auch nicht so ultragenau einzustellen. Selbst bei 15..20% prozent abweichung bleibt mit +/- 1dB unter 40Hz alle im grünen bereich, wenn man das mit den unvermeidlichen raumresos vergleicht sowieso.

 

100) die aussteuerungsfähigkeit des systems nimmt um 6dB zu, aus einem 17er wird also fast ein 25er - bei POP. Bei klassik ist ja bekanntlich der bereich um 100Hz kritischer, da bringt's nur jämmerliche 1dB mehr headroom, aber mit 100dB+ gehts sowieso meist laut genug, kräftige verstärker vorausgesetzt. Hier : 25Watt :-)

 

101 ) die am wenigsten empfindlichen einstellungen für den equaliser sind übrigens, wenn man auf die "Linkwitz-charakteristik" abstimmt, nämlich ein quadriertes Butterworth mit je Q=0,7 -> Qtotal = 0,5 bei -6dB auf der frei wählbaren grenzfrequenz, die bei mir bei 25Hz hätte liegen sollen.

 

1001) alles mit einem M18WO von VIFA in 9Litern :-))

 

Viel Spass!

 

 

 

[Kay 0]

Hallo Morph,

deine Aussagen bestätigen mein Vermutungen.

Du machst mir Mut, meinem Weg weiter zufolgen, danke.

Ich habe allerdings noch zwei Probleme

1. Ich habe mit Akabak Light simuliert. Das Programm ist limitiert, so daß ich zwei LWF nicht simulieren kann. Jedoch zeigt die Sim. mit einem LWF und einem Hochpass 2.Ord. mit einem Q von ca. 2 , den gewünschten Verlauf. Spricht deiner Meinung irgendetwas gegen diesen Weg?

2. Wie bestimme ich die Güte der Helmholtzresonanz? Ich denke, ich habe immer die Gehäuseverluste mit im Ergebnis.

Gruß

Kay

 

[Murphy 0]

Hi,

wann wirst auch Du merken, dass Simu an sich zwar ganz schön so als Spielerei ist, aber mit den real existenten Gegebenheiten nur entfernte Verwandtschaft zeigt?

Oder besteht Selbstbau(?) letzten Endes fast zu 100% nur noch aus Simulanten?

 

Joohoo

 

[Kay 0]

>Oder besteht Selbstbau(?) letzten Endes fast zu 100% nur noch aus Simulanten?

Es gibt auch Menschen, die >jede< zur Verfügung stehende Möglichkeit nutzen, um an Informationen zukommen !

Die Simulation ist eine Quelle von vielen anderen!

Ich finde es aber auch interessant, immer wieder

auf Menschen zutreffen, die bestimmte Dinge ignorieren, u.a. die Physik.

gruß

Kay

 

 

[Murphy 0]

Hi,

ich ignoriere keinesfalls die Physik, schon gar nicht die der Mechanik. Und dass scheint bei den Simulanten nur allzugern unter den Tisch gekehrt zu werden, dass nicht nur Elektrik einen Lautsprecher bestimmt, sondern auch eine ganze Menge Mechanik.

Wobei Simulation bei gewissen Anwendungen eine recht fragwürdige Quelle für Informationen ist.

Wie die Messung vs. Simulation und Mutmaßungen schon ergeben hat.

 

Joohoo

 

[Kay 0]

>Wobei Simulation bei gewissen Anwendungen eine recht fragwürdige Quelle für Informationen ist.

>Wie die Messung vs. Simulation und Mutmaßungen schon ergeben hat.

 

Danke für den Tip, da wäre ich ohne deine Hilfe bestimmt niemals drauf gekommen.

gruß

Kay

 

[Murphy 0]

Hi,

 

Danke für den Tip, da wäre ich ohne deine Hilfe bestimmt niemals drauf gekommen.

 

Erstens war meine Formulierung allgemein gehalten, aber Du musstest Dich angesprochen fühlen? Nun gut, wenn dem so ist, dann frage ich mich zweitens, warum Du jetzt bei der Antwort sämtliche Umgangsformen vergessen hast, keine Anrede, nichts der gleichen, was auf den Umgang mit einem ziviliserten Menschen schliessen lässt.

Ist aber drittens schon klar, Du hast ja schon Schwierigkeiten damit, die physikalischen Zusammenhänge zu begreifen.

 

Joohoo

 

 

 

 

 

[Kay 0]

Hallo Murphy,

damit die Diskussion nun völlig niveaulos wird,

noch folgendes:

 

Achtung:

Der Einsatz von Werkzeugen ist eine gefährliche "Spielerei"!

 

Ich schlage Nägel immer mit 'ner Schuhsohle in die Wand,

weil, wenn ich 'nen Hammer nehmen würde, könnten ja Dinge

dabei heraus kommen, die nix mit der Realität zutun haben,

wie bespielsweise 'nen roter Daumen.

gruß

Kay

 

P.S.

Ist es euch auch schon aufgefallen, daß Murphy keine

konstruktiven Beiträge zum eigentlichen Thema (steht ganz

oben) in Diskussionen bringt.

Mir fällt besonders unangenehm auf, daß der Mensch wohl

'nen großes Problem damit hat, auf konkrete Fragen zu

antworten. Ist mir in der letzten Woche gleich dreimal in

verschiedenen Diskussionen passiert.

 

[Murphy 0]

Hi,

was will uns diese Werbeeinblendung sagen:

 

Ich schlage Nägel immer mit 'ner Schuhsohle in die Wand,

weil, wenn ich 'nen Hammer nehmen würde, könnten ja Dinge

dabei heraus kommen, die nix mit der Realität zutun haben,

wie bespielsweise 'nen roter Daumen.

 

Bist Du Berufskomiker? Dann solltest Du ev. an Deinem Stil noch etwas feilen....

Da Dir selber anscheinend nix gescheites mehr einfällt, willst Du jetzt noch andere auf Dein Niveau herunterziehen?

Ich denke, Du bist reif für eine Merkbefreiung.

 

Joohoo

 

 

[Gast Morph]

Hallo,

 

tja, der "murphy" spricht schon für sich selbst. Sein spruch in sachen "urps" : "es kann nur einen geben"

 

Wenns's gegen den vom ihm nichteinmal verstandenen sabberwuff geht, kennt der weder spass noch argumente ...

 

Ich hoffe, ich finde Deine e-mail-adresse .. die ladezeiten sind mir hier zu lang.

 

gruss

 

[Kay 0]

Hallo Murphy,

wenn du irgendetwas konstrukives zu meiner Fragestellung (siehe oben) betragen kannst,

bist du mir willkomen. Auch das Beantworten von Frage gehört zu den "guten" Umgangsformen.

 

Ansonsten spiel woanders.

 

Ach, vielleicht noch nebenbei, obwohl es auch nicht zum Thema gehört. Ich arbeite selbstverständlich an meiner Komik. Ja, auch an dieser Stelle lerne ich noch, genau wie beim Lautsprecher-Boxenbau. Mir ist eine Weiterentwicklung sehr wichtig.

Aber gut, du bist wohl schon am Ende, in diesem Sinne,

schönes Wochenende

Kay

 

[Murphy 0]

....aaah, funktioniert auch hier ganz hervorragend:

EGALMODUS

 

 

 

[Kay 0]

Hallo Murphy,

also mich würde wirklich interessieren, warum

du überall mitreden mußt.

Geh doch gleich in deinen "egalmodus", wenn du nix zum Thema beitragen willst oder kannst,

erhöht vielleicht deine Glaubwürdigkeit bei den Mitlesern.

Gruß

Kay

 

[Gast Morph]

Hallo,

 

keine e-mail-adresse. Also kurz:

 

eine bassreflexbox lässt sich als filter 4.ordnung darstellen. Der nenner der übertragungsfunktion enthält die parameter Qts, Fs, Vas/Vbox, Qb, Fbox. Die herleitung der koeffizienten der übertragungsfunktion aus den parametern ist langwierige rechnerei. Ergebnis sind die üblichen abstimmformeln, um ein bestimmtes verhalten wie Butterworth, Bessel, QuasiButterworth u.s.w. zu erhalten, bezw. die antwort auf die frage zu geben, welche parameter wie abzustimmen sind, um etwa mit Qts=0,4 / Qb=5 ein B4-verhalten zu bekommen.

 

Üblicherweise bestimmen dann alle parameter die untere grenzfrequenz mit. Und darunter darf eine bassreflex nicht betrieben werden, weil dann der akustische kurzschluss droht.

 

Bevor man den equalizer ansetzt, muss a) die wirkung der reflexöffnung so breitbandig wie möglich sein, die tuning-frequenz um 35..40Hz liegen. Ausserdem soll das gehäuse möglichst klein sein.

 

Lösung : drastische verringerung von Qb auf 1..3, verwendung einer passivmembran gegen port compression *GG*

 

Um die gegenüber "klassischen" alignments völlig verschobenen parameter wieder in den griff zu bekommen, faktorisiert man den nenner der übertragungsfunktion in 2 quadratische terme. Diese quadratischen terme lassen sich je einer mittels dem Linkwitz-equalizer verschieben. Man braucht also summa 2 equalizer.

 

Wie man den nenner (s^4 + a*s^3 + b*s^2 + c*s + 1) aus Qts, Fs, ... bildet, findet sich in "Basslautsprechergehäuse" von J.Panzer, RPB taschenbuch.

 

Meist erhält man bei recht kleinen gehäusen die zwei terme, dass sie als paar Q=1, f=20Hz und Q=0,5, f=70Hz entsprechen, also keine extremen sachen.

 

Zur lösung des problems, aus dem nennerpolynom vierter ordnung ein produkt zweier terme zweiter ordnung zu machen, bediene ich mich des softwarepakets "Euler" für LINUX. Für Dows mag's ähnliches geben. Das ganze zu überblicken und durchzuziehen verlangt schon etwas mathe - leider.

 

Die simulation habe ich dann mittels eines eigenen programms durchgeführt. Die empfindlichkeit gegenüber parameterschwankungen ist recht gering. Der gewinn durch reflexen relativ zu geschlossenen boxen ist wahrscheinlich nur bei POP wesentlich. Bei klassik könnte aber wegen zweiweg doch noch ein vorteil entstehen, wenn die schwingspule auch bei grösseren lautstärken + bass im linearen bereich bleibt - der wesentlich kürzer ist, als gemeinhin angenommen - nämlich nur 1..2 mm ...

 

Das ausschwingverhalten ist eine frage des raumes, bezw. durch eine verschiebung auf quadrierte Butterworth = Linkwitz-Reiley sehr fix. Die membran jedenfalls ist schneller wieder in der ruhelage als bei einer ähnlich tiefgehenden geschlossenen box.

 

Mehr kann ich dazu nun auch nicht beisteuern, weil ich noch keine praktische erfahrung damit habe. Bei von mir angekündigten messungen zum "urps", eigentlich ELF werde ich aber gleich mal etwas derartiges aufbauen und mit messen; dann vieleicht mehr an anderer stelle oder per e-mail. Ich habe sehr schlechte erfahrungen damit gemacht, solcherlei im internet abzubieten. Du magst es nicht glauben, aber ich hatte eben jenen schon mindestens 2mal am telephon, sollte erklären - und herausgekommen ist ein wahn! So komplizierte sachen sollte man eigentlich für sich behalten. Damals habe ich iddi tatsächlich "das geheimnis der ELF gelüftet" und den nachbau angeboten und erklärt und erklärt. Man sieht, was daraus geworden ist. Ich mag fanatismus überhaupt nicht leiden.

 

gruss

 

[Kay 0]

Hallo Morph, ich habe dir 'ne Email geschickt, ich hoffe

sie ist angekommen (wenn nicht bitte melden). Schade das

du noch "härtere" Erfahrungen gemacht hast als ich.

Ich halte die "modernen" Möglichkeit des Internets, über

ein Forum Leute kennenzulernen, die sie sich mit ähnlichen

Problemen herumschlagen wie ich, für ein extrem gute

Sache. Leider treten dann aber auch immer Personen auf,

die ausschließlich Selbstdarstellung betreiben und so

jeden positiven Ansatz pervertieren.

Man sollte es nicht zulassen, daß solche Personen alles

kaputt machen!

Gerade auch Mitlesern, die noch nicht wissen, wie

kompliziert die Sachverhalte bei Lautsprecher sein können,

kämen in diesen Diskussionen vielleicht auf neue Ideen,

wenn da nicht die selbsternannten Gurus wären.

Mitunter, wenn ich nichts besser zutun habe, versuche

diese Leute zu demontieren. Ich denke, viele die hier

mitlesen sind intelligent genug, die "falschen Götter"

zuerkennen, schade um die anderen, die dann viel Geld in

die "falschen" Sachen investieren.

So sollte man sich nicht ins "private" abdrängen lassen.

Aber gut, jeder, der zum Thema beitragen kann, mag hier

seine Meinung kund tun oder mir 'ne Mail schicken.

Ich möchte dir Morph nochmals ausdrücklich für deine

Bemühungen danken.

gruß

Kay

 

P.S. Ich finde es immer wieder erstaunlich, daß die

Industrie Größenordnungen weiter ist, als die

Bastlergemeinde. Dort arbeiten halt Ingenieure, die wissen

was man machen kann, vor allen Dingen auch hinsichtlich

Preis-Leistungsverhältnis. Ja, eine Firma wie Yamaha weiß

schon, warum sie BR-Boxen aufbauen und nicht URPS.

Wir haben mit Klang&Ton, diesem Forum, o.ä., die

Informationsquellen, die wir verdienen. Nach einiger Zeit

macht es dann wirklich kein Spaß mehr, weil einfach nix

neues mehr rüberkommt.

Ich bin mittlerweile so weit, daß ich mir Subwoofer kaufe,

um die kommerzielle Konstruktion zu anlysieren und

daraus Erkenntnisse zuziehen.

Zugegeben, ich habe mitunter 'nen sehr theoretischen

Ansatz, wobei ich eher ein schlechter Mathematiker bin.

Für mich heißt "Hobby" eben dazuzulernen und nicht (mehr)

auf die reißerischen Sprüche wie

"Weltrekord - 15Hz aus einem Tetra-Pack" hereinzufallen.