Polariteit speaker bij luidspreker-filter

Zeer geacht forum,

Al lezend over en kijkend naar schema's van luidsprekerfilters zie ik vaak verschil van polariteit tav. de aansluiting van de midden- en tweeterspeaker tov. de basspeaker. (Zie voorbeeld in afb. A en B.)
Is daar een regel voor?
Bij voorbaat dank.

High met Henk

Special Member

Even heel kort:

Het is ac, dus als je alles omkeert maakt het geen bal uit.
Moet je dus wel alles omkeren

Een condensator draait 90° de ene kant op en een spoel 90° de andere kant

Dus dat de tweeter en woofer omgekeerd staan klopt ook, omdat die totaal 180° draaien. Das dus omkeren

Echter de midden toner draait maar 90°. Hij loopt dus ofwel aan de ene, ofwel aan de andere kant 90° verschil

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Krelis Vonketrekker

Golden Member

En ik maar denken, dat de conussen alle tegelijk naar voren/ naar achter moeten gaan!ook van de andere box, dus in faze.

mel

Golden Member

IK heb idd in diverse schema's gezien,dat de woofer andersom zat.
Vraag me niet waarom..misschien met looptijdverschillen?

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
High met Henk

Special Member

Zoek eens op fasedraaiing en je zal zien dat ik gelijk heb

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Hou je aan het schema. Het maakt wel degelijk uit, alhoewel de verschillen subtiel zijn.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Bij de overgangen (scheidingsfrequentie) wil je dat beide speakers akoestisch in fase staan. Geheel afhankelijk van het filterontwerp (flanksteilheid, type etc.) worden dan de drivers electrisch gezien in- of juist uit-fase gezet om een juiste optelling te krijgen in output.
Sluit je één speaker dan juist andersom aan, dan zal je een flinke dip hebben in de frequentiekarakteristiek.

meer over car audio: www.12vhifi.nl
Kruimel

Golden Member

Op 19 augustus 2017 20:46:47 schreef High met Henk:
Zoek eens op fasedraaiing en je zal zien dat ik gelijk heb

Haha, dat is wel heel zelfverzekerd! :) Je hebt in zekere zin wel gelijk, maar dat gaat alleen op als je een zuivere harmonische hebt. Met een mengsel van tonen wordt de redenering heel wat ingewikkelder. Een fasedraaiing in de lage tonen betekent namelijk een veel grotere verschuiving in tijd dan een fasedraaiing op de hoge, en dat kan je tot zekere hoogte horen. Een blokgolf bevat bijvoorbeeld een hele hoop frequenties, en als de tonen dan 90° achter lopen is het effect dat je voor elke harmonische (blokgolf bevat de oneven harmonischen) een afnemende vertraging gaat krijgen. Nu zal dat op een scoop veel dramatischer zichtbaar zijn dan voor je gehoor, maar het gaat wel merkbaar zijn. Dan wil je de hogere tonen wel graag wat vertragen. Het is natuurlijk heel belangrijk dat je speakers daarin hetzelfde zijn, anders krijg je een heel raar geluidsbeeld. Bovendien is het grootste probleem dan ook in het midden te horen, waar je waarschijnlijk zal zitten.

Omdat de filters in een speaker een frequentie-afhankelijke fasedraaiing hebben zou het best kunnen dat je ergens de fase wil inverteren om daarvoor te corrigeren. Dat hangt echter af van de waarden in het filter en de elektrische en de mechanische eigenschappen van de gebruikte drivers. Ik geloof dat er audiopuristen zijn die streven naar fasecontinuïteit voor het hele spectrum, maar dat is IMHO niet volledig noodzakelijk. Je oor werkt in theorie namelijk ook door het waarnemen van resonanties van een steeds smaller wordende zenuw die een soort mechanisch fourierfilter vormt. Voor de hogere tonen is het nagenoeg onmogelijk om de excitatie van die frequentie in een fractie van een golfvorm waar te nemen en is de fasedraaiing minder belangrijk.

Om de vraag van de TS te beantwoorden, nee, er is daar geen regel voor. Dat vereist een diepere kennis van de werking van je systeem. Ik vermoed dat het te maken zou kunnen hebben met de aanwezigheid van een baspoort, die fasedraaiing toevoegt aan de lage tonen. Dat kan echter ook totaal ongerelateerd zijn. Dat zijn over het algemeen toch al snel "medium fidelity" luidsprekers.

High met Henk

Special Member

Om nu meteen complete bodeplots te maken en impedantie afhankelijke karakteristieken gaat wat ver meteen.

Het heet niet voor niets complexe getallen die je dan nodig hebt. Het is aan ts om er verder in te duiken als hij wil...

Gaf hem een duwtje in de richting...

Voor de tweeter en woofer klopt het ook.
Voor middentoners is het een probleem..

Een al meer dan 15 jarig project zijn dan ook mijn 4 weg zuilen, welke actief moeten worden en met dsp filtering en dan 8 balanced digitale signslen om daar 8 dacs aan te hangen. De "pre amp" bevat de dsp en adc.

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Ik hoor hier mooie theorieen maar reden is een stuk eenvoudiger.

In een 3 weg systeem heb je 2 crossover frequenties. Rond die crossoverfrequentie weergeven 2 drivers tegelijkertijd. Als zij tov elkaar uit fase staan krijg je uitdoving in je karakteristiek. Dat is afhankelijk van de group delay van je systeem en de hart-afstand van je drivers.

Een uit-fase sub-bas, meestal rond de 100Hz mist warmte in de klank.
mid-hoog ~1-3khz zit midden in spraak spraakgebied. Beide hoorbaar als je weet waarnaar je zoekt.

Hallo heren, bedankt voor uw input aangaande mijn vraag.
Met A en B bedoelde ik niet Links(A) en Rechts(B) voor één stereo combinatie.
Voorbeeld A betrof een schema van Philips en scheidingsfilter B was afkomstig van de 'Picco' beschreven in Klang + Ton (1988).
Bij mij spelen die 'Picco' Satelliten met een gescheiden basbox(5" woofer). Het scheidingsfilter voor Links is gelijk aan die van Rechts, dus in fase.
Beide genoemde ls-filters kwamen aardig overeen, terwijl de polariteit van enkele speakers een verschil lieten zien. Vandaar mijn vraag of daar een eenvoudige regel voor bestond: dus niet.
Voor de komende winter weer genoeg stof aangereikt gekregen om te onderzoeken, te testen en te beluisteren.
Alsnog mijn hartelijke dank!

vergeten

Golden Member

Op 19 augustus 2017 19:05:30 schreef Piet Hein2:
Zeer geacht forum,

Al lezend over en kijkend naar schema's van luidsprekerfilters zie ik vaak verschil van polariteit tav. de aansluiting van de midden- en tweeterspeaker tov. de basspeaker. (Zie voorbeeld in afb. A en B.)
Is daar een regel voor?
Bij voorbaat dank.
[bijlage]

Links & Rechts wel gelijk houden.
Dus niet, bijvoorbeeld, schema A voor links en schema B voor rechts gebruiken of andersom.

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Zoals reeds gezegd: ook al zijn de filters bijna aan elkaar gelijk, als de filterkarakteristiek verschilt (Bessel, Chebyshev, Linkwitz/Riley, etc.), kan de fase op de wisselfrequenties ook compleet anders uitvallen.

Over het algemeen geldt, dat bij 2e order filters elke andere speaker in tegenfase moet staan. Maar bij filters waarbij de filterorde per band verschilt, wordt het een pak ingewikkelder. In bovenstaande filters wordt geen Zobel-correcties toegepast, dus waarschijnlijk zijn de fases bij deze filters d.m.v. simulatie of proefondervindelijk vastgesteld.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com
High met Henk

Special Member

oeps je hebt gelijk fuzzbass: daar krijg je meerdere keren draaiing en kan e.e.a. afwijken.. bijna vergeten. maar meer als 2e orde kom je passief bijna niet tegen gelukkig. Actief is heel ander verhaal.

butterworth is ook zo? leuk filter idd..

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???
Kruimel

Golden Member

@HmH: Ik trok het ook een beetje ver inderdaad, maar ik geloof dat het nu al wel duidelijk is dat luidsprekerontwerp complexer is dan je op het eerste gezicht ziet. Ik geloof dat de TS zijn vraag beantwoord heeft in elk geval. :)

blackdog

Golden Member

Hi,

De fases van de luidsprekers moeten goed om aangesloten zijn.
Doe je dit niet goed, dan krijg je in het luisterveld "sweetspot" nare effecten als je je hoofd een klein beetje beweegt.
Er kunnen in het overgangs gebied dan vrij sterke dippen ontstaan op meerdere frequenties.

Als je ver uit het midden van de luidsprekers luisters, dan valt dit minder op.
Er is hier al aan aangegeven, dat de fase aardig kan draaien in het overname gebied van de filters.
Goede passieve filters worden hierdoor aardig complex, het hier afgebeelde filter is trouwens niet complex :-)

Om dat overgangs gebied goed onder de knie te krijgen had ik ruim 30 jaar geleden al besloten om actieve fase lineair filters te gebruiken, met iedere luidspreker zijn eigen versterker.

Nu is een passief filter met een goed CAD programma met daarin de eigenschappen van de driver ingevoerd een stuk makkelijker geworden.

Het is maar net wat je wilt, vooralsnog zou ik de aangegeve fase aanhouden die in het schema staat.

Groet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.

Op 19 augustus 2017 20:34:12 schreef Krelis Vonketrekker:
En ik maar denken, dat de conussen alle tegelijk naar voren/ naar achter moeten gaan!ook van de andere box, dus in faze.

als je woofer 50hz weergeeft, en je middentoner 100hz, dan mogen ze nog uit faze zijn, elke 40ms krijg je toch weer hetzelfde te horen dan.

ik zie eigenlijk enkel een probleem in het overlappende gebied tussen speakers. als je woofer tot 70hz gaat, en je middentoner begint op 60, dan zal dat nare vervorming geven bij 60-70hz als ze in tegenfaze staan.

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
RAAF12

Golden Member

Op 21 augustus 2017 15:57:30 schreef VWG3JB:
uit fase staan krijg je uitdoving in je karakteristiek. Dat is afhankelijk van de group delay van je systeem en de hart-afstand van je drivers.

Klop als een bus. Als het systeem faselineair is bereiken alle frequenties het oor op dezelfde tijd. Als alle luidspreker op het hetzelfde verticale vlak op de baffle gemonteerd zitten treden er looptijdverschillen op.
Zie oa. de ontwerpen van B&W die de luidsprekers getrapt plaatsen. Zelfs bij tweewegstemen zoals de DM7 wordt de tweeter een stuk verder naar achteren geplaatst. Bij dit soort uitgekiende systemen hoor je behalve stereo ook diepte in het geluid. Bijv. een zanger staat gepositioneerd vóór het orkest.
Zonder geavanceerde computergestuurde apparatuur zijn zulke luidsprekersystemen niet te ontwikkelen.

@fcapri

Er treed een dip of soms zelfs een bult op bij de cross-over frequency, aan de ontwerper de taak die zo minimaal mogelijk te maken. Bijv. met een audiosweep in een anechoic chamber wordt er gemeten. Er zitten altijd wel pieken en dalen in. Helemaal recht binnen 1 dB lukt niet van 20Hz-20kHz.