Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Aktief of passief

Moderator: Beheerdersteam

Wieger61
Berichten: 162
Lid geworden op: zo 07 jun 2015, 15:02

Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Wieger61 » vr 11 mei 2018, 16:41

Ergens op zijn site schrijft Linkwitz dat hij voor tweeters bij voorkeur ten minste 3e orde filters gebruikt, omdat 2e orde filters hem al te vlak zijn. Dit heeft met de uitslag van de conus te maken, schrijft hij. Volgens mij, correct me if I am wrong, is die conusuitslag bij constante wisselspanning onder de resonantiefrequentie van een luidspreker, dus ook een tweeter, constant, maar neemt deze bij verder stijgende frequentie 12dB/oktaaf (?) af (Het precieze mechanisme daarvan weet ik niet meer, heb geen Beranek bij de hand). Als je nu de tweeter aansluit op een 2e orde hoogdoorlaatfilter, dan neemt de uitslag bij toenemende frequentie door het filter eerst toe. Daarna is de uitslag, afhankelijk van de eigenfrequentie van de tweeter en de kantelfrequentie van het filter, over een kort of langer frequentiebereik maximaal, voordat de uitslag van de conus afneemt. Volgens mijn inschatting.

Omdat ik de theorie niet zo snel bij de hand heb, heb ik de proef op de som genomen en een klein conustweetertje in serie met een 47uF condensator op een versterker aangesloten. Inderdaad voel je bij een sweep de conus een tijdje trillen, wat boven een bepaalde frequentie juist afneemt.

Is dat erg? Een tweeter zal sowieso niet veel voelbaar trillen. Die zitten meestal strak vast. Maar hoe zit het met het gedissipeerde vermogen? Göran van audio excite doet er niet moeilijk over en werkt het liefste, lijkt, met eersteordehoogdoorlaatfilters, wat Linkwitz zou gruwen. Worden de tweeters dan niet te warm? Ik lees nergens over rokende tweeters. Gaat de kwaliteit van het hoog niet achteruit doordat de tweeter te vaak te ver buiten zijn rustpositie en dus in potentieel niet lineaire gebieden werkt? Of is Linkwitz een oude zeur? :think:

Gebruikersavatar
pappaleo
Berichten: 6062
Lid geworden op: wo 25 sep 2013, 14:30
Locatie: verder dan Delft of Drievliet

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor pappaleo » vr 11 mei 2018, 16:49

Linkwitz heeft wel een punt. Over het algemeen luisteren we niet naar gelijkmatige sinussen (ik niet althans) maar naar een complex muzieksignaal dat over het algemeen een grotere amplitude heeft naarnate de frequentie lager wordt. Een eerste orde filter kan in bepaalde gevallen te weinig filteren.
Daarentegen zijn er natuurlijk een aantal tweeters op de markt die het toegevoerde vermogen bij lagere frequenties nog prima kunnen verwerken.

Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 18105
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Pjotr » vr 11 mei 2018, 17:35

Klopt. Met 1e orde kun je niet alleen veel lager belasten maar doordat de conus/dome/ribbon ook veel meer uitslag blijft maken in een gebied waarvoor zij niet bedoeld zijn, schiet de IM vervorming ook flink omhoog. Ribbons kun je niet eens lager dan 2e orde filteren. Anders gaan ze geheid roken (of in tweeën). Of je moet ze erg hoog folteren (>5K). Maar dan nog blijven ze kwetsbaar.
Peter de Jong

Gebruikersavatar
ds23man
Ook commercieel actief
Berichten: 18661
Lid geworden op: za 05 sep 2009, 18:46
Locatie: Bananenrepubliek

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor ds23man » vr 11 mei 2018, 17:39

Pjotr schreef:Of je moet ze erg hoog folteren


Ik weet niet Peter wat je in je vrije tijd doet, maar dit geeft een behoorlijk andere kijk op de zaak. :mrgreen: :mrgreen:
Fusion Filterdesign

Gebruikersavatar
Walt
Berichten: 7922
Lid geworden op: vr 24 feb 2006, 13:33

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Walt » vr 11 mei 2018, 17:55

Er wordt ineens een hoop duidelijk!

:rofl: :rofl: :rofl: :rofl: :rofl: :rofl:

Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 18105
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Pjotr » vr 11 mei 2018, 18:11

ds23man schreef:
Pjotr schreef:Of je moet ze erg hoog folteren


Ik weet niet Peter wat je in je vrije tijd doet, maar dit geeft een behoorlijk andere kijk op de zaak. :mrgreen: :mrgreen:

Het feest der herkenning? :rofl:
Peter de Jong

Gebruikersavatar
Zweitse
Berichten: 3992
Lid geworden op: di 23 feb 2010, 13:01
Locatie: Assen

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Zweitse » vr 11 mei 2018, 18:12

De zweep erover :mrgreen:
Inspraak zonder inzicht leidt tot uitspraak zonder uitzicht.

Gebruikersavatar
jeroen_d
Ook commercieel actief
Berichten: 11161
Lid geworden op: za 28 aug 2004, 1:21

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor jeroen_d » vr 11 mei 2018, 18:16

Eerste orde kan op zich prima mits het kantelpunt niet te laag ligt. En Linkwitz legt het te laag zelfs. BV in de Orion met de millennium tweeter, die klinkt het best als je hem vanaf 2kHz laat beginnen en niet op 1440Hz. De meeste tweeters niet lager dan 3kHz met eerste orde filtering.
Logica brengt je van A naar B, verbeelding brengt je overal. Albert Einstein (1879 - 1955)

Gebruikersavatar
Pjotr
Berichten: 18105
Lid geworden op: do 26 aug 2004, 18:34
Locatie: bollenstreek

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Pjotr » vr 11 mei 2018, 18:39

Het kan natuurlijk altijd. Maar het blijft een afweging. Je kunt dan gewoon veel minder zwaar belasten. En het is nog maar de vraag wat het gehoormatig voordeel is door de asymmetrische afstraling en etc. Maar ok er zijn fans van. Al heb ik nog geen een ontmoet die ook daadwerkelijk 1e orde en 2e orde heeft uitgeprobeerd in een vergelijkbare set up en iets duidelijk reproduceerbaars over het klankverschil kon zeggen.
Peter de Jong

Gebruikersavatar
pappaleo
Berichten: 6062
Lid geworden op: wo 25 sep 2013, 14:30
Locatie: verder dan Delft of Drievliet

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor pappaleo » vr 11 mei 2018, 19:10

Perse een bepaade filterhelling aanhouden is ook weinig pragmatisch. Ik gebruik juist die filterhellingen waarbij de gebruikte units in de gebruikte opstelling akoestisch het mooist op elkaar aansluiten en waarbij ze qua fase een beetje met elkaar in de pas lopen in het overname gebied. Dat kan beide 2de orde zijn of een combinatie van 2de en 3de orde.

Eerste orde filtering gebruiken bij zowel HP als LP telt zelden mooi op over het hele gebied waar de units elkaar overlappen.

Wieger61
Berichten: 162
Lid geworden op: zo 07 jun 2015, 15:02

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Wieger61 » vr 11 mei 2018, 22:10

Maar wat als je met een condensator in serie met je tweeter akoestisch al op een 2e of 3de orde zit? Dan krijgt je tweeter elektrisch 1e orde voor z'n kiezen, waar dus Linkwitz van gruwt. Wie heeft de formules paraat om de gevolgen te voorspellen? Linkwitz kan zulke zaken zo mooi voorrekenen. Waar zit nu feitelijk het probleem?

MarcelvdG
Berichten: 411
Lid geworden op: do 31 jan 2013, 21:47
Locatie: Haarlem

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor MarcelvdG » vr 11 mei 2018, 22:18

Beetje van het onderwerp af: eerste-ordefiltering kan heel mooi werken bij elektrostaten met gesegmenteerde stators. Een collega van mij heeft ooit zoiets in elkaar gebeund, zie https://home.kpn.nl/verwa255/esl.html

MarcelvdG
Berichten: 411
Lid geworden op: do 31 jan 2013, 21:47
Locatie: Haarlem

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor MarcelvdG » vr 11 mei 2018, 22:29

Wieger61 schreef:Maar wat als je met een condensator in serie met je tweeter akoestisch al op een 2e of 3de orde zit? Dan krijgt je tweeter elektrisch 1e orde voor z'n kiezen, waar dus Linkwitz van gruwt. Wie heeft de formules paraat om de gevolgen te voorspellen? Linkwitz kan zulke zaken zo mooi voorrekenen. Waar zit nu feitelijk het probleem?


Volgens mij kan dat alleen als het kantelpunt van het filter dichtbij de resonantiefrequentie van de luidspreker ligt, want de resonantiefrequentie is ongeveer het kantelpunt van de elektroakoestische overdracht. Dan gaat het dus zeker ten koste van meer vervorming en minder belastbaarheid.
Laatst gewijzigd door MarcelvdG op vr 11 mei 2018, 22:32, 1 keer totaal gewijzigd.

Gebruikersavatar
pappaleo
Berichten: 6062
Lid geworden op: wo 25 sep 2013, 14:30
Locatie: verder dan Delft of Drievliet

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor pappaleo » vr 11 mei 2018, 22:30

Wieger61 schreef:Maar wat als je met een condensator in serie met je tweeter akoestisch al op een 2e of 3de orde zit?

Dan filter je te laag.

MarcelvdG
Berichten: 411
Lid geworden op: do 31 jan 2013, 21:47
Locatie: Haarlem

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor MarcelvdG » vr 11 mei 2018, 22:35

Dat bedoel ik :D

Gebruikersavatar
Tom Magchielse
Berichten: 657
Lid geworden op: vr 16 apr 2010, 13:32
Locatie: Borger (Dr)

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Tom Magchielse » vr 11 mei 2018, 23:00

Filteren van de tweeter hangt af van twee problemen zoals Pjotr al aangaf:
- Het toegevoerd vermogen dat de lichte spreekspoel kan verwerken.
- De maximale uitwijking die zal optreden en die tot beschadiging of vervorming kan leiden
Als je de filter-orde lager kiest, b.v eerste orde, dan zal het toegevoerde vermogen bij dezelfde afsnijfrequentie toenemen.
Als de afsnijfrequentie hoger kiest bij gelijkblijvende orde, dan zal het toegevoerde vermogen juist afnemen, die twee effecten kunnen elkaar compenseren.
De optredende uitwijking zal voor frequenties onder de resonantiefrequentie van de tweeter groter worden naarmate de frequentie lager is. Laat je de afsnijfrequentie dus onder Fs vallen, dan zal een uitwijkingsprobleem kunnen optreden.
Zolang de afsnijfrequentie maar ruim boven Fs ligt, zal er met de uitwijking niet zo veel gebeuren.
In de praktijk gedraagt een tweeter zich ook al als een tweede-orde highpass, met een vrij hoge Q ( b.v. 0.7-1.2 )
Zelfs met een eerste-orde filter krijg je dus akoestisch al een derde orde high-pass karakteristiek. Dat moet dan ingepast worden in je totale cross-over concept. Maar één ding is zeker, een akoestische eerste-orde karakteristiek krijg je nooit.
Resumerend; Met een hoge afsnijfrequentie of een robuuste tweeter kun je een eerste-orde filter wel gebruiken, maar veel voordelen heeft het niet ( nadelen wel) .
vr groet,
Tom
Simuleren is geen vervanging voor nadenken.

Wieger61
Berichten: 162
Lid geworden op: zo 07 jun 2015, 15:02

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Wieger61 » vr 11 mei 2018, 23:06

Mij gaat het vooral om het effect van eerste orde elektrisch op de tweeter, waarbij dus onderscheiden moet worden tussen een kantelfrequentie voor, op of na de eigenfrequentie van de tweeter. Wat zo'n filter akoestisch oplevert, interesseert me even niet. Welke nadelen heeft het eerste orde elektrisch filteren zoals Linkwitz aangeeft? Een beetje is me al duidelijk, maar wat precies?

Wieger61
Berichten: 162
Lid geworden op: zo 07 jun 2015, 15:02

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Wieger61 » vr 11 mei 2018, 23:19

Ligt de kantelfrequentie van het filter flink boven de eigenfrequentie van de tweeter, zie ik ook geen problemen. Maar vanaf welke verhouding tussen die twee moet je oppassen?
Wat je in ieder geval niet moet doen, is rekenen op de natuurlijke akoestische afname onder de resonantiefrequentie en enkel tegen de gelijkspanning een grote condensator in serie zetten. Dan ligt je filterkantelfrequentie te laag en trilt de tweeter te veel. Helder.

Gebruikersavatar
jeroen_d
Ook commercieel actief
Berichten: 11161
Lid geworden op: za 28 aug 2004, 1:21

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor jeroen_d » za 12 mei 2018, 0:50

Pjotr schreef:Het kan natuurlijk altijd. Maar het blijft een afweging. Je kunt dan gewoon veel minder zwaar belasten. En het is nog maar de vraag wat het gehoormatig voordeel is door de asymmetrische afstraling en etc. Maar ok er zijn fans van. Al heb ik nog geen een ontmoet die ook daadwerkelijk 1e orde en 2e orde heeft uitgeprobeerd in een vergelijkbare set up en iets duidelijk reproduceerbaars over het klankverschil kon zeggen.

Ik heb dat vaak geprobeerd en ook toegepast. Je komt met 2de orde elektrisch en een wat lager kantelpunt uit op akoestisch 4de orde. Met eerste orde elektrisch en een wat hoger kantelpunt kun je 2de orde akoestisch goed benaderen in het overnamegebied. De tweeter dient dan geïnverteerd te worden. Dit klinkt mooier omdat je door meer overlap tussen mid en tweeter een constanter afstraalgedrag kan creëren in het horizontale vlak. Dit lukt vaak erg mooi met een wat kleinere middentoner, niet groter dan 5".

Een mooi voorbeeld is de klassieke 3-weg die ik voor mijn ouders had ontworpen en gebouwd.
viewtopic.php?f=59&t=14793
Logica brengt je van A naar B, verbeelding brengt je overal. Albert Einstein (1879 - 1955)

Gebruikersavatar
Tom Magchielse
Berichten: 657
Lid geworden op: vr 16 apr 2010, 13:32
Locatie: Borger (Dr)

Re: Eerste orde filter slecht voor tweeter?

Berichtdoor Tom Magchielse » za 12 mei 2018, 11:58

Het vermogen dat in een meerwegssysteem in iedere driver terecht komt, hangt natuurlijk af van de kantelfrequenties.
Bij benadering geldt dat bij een crossoverfrequentie van 5 kHz ca 8% van het vermogen in de tweeter eindigt, met 2.5 kHz is dat ongeveer 15%, met 1.2 kHz is dat 25%. Daarbij is uitgegaan van "steile " filtering. Ga je over van 3e orde naar 1e orde dan mag je volgens mij rekenen met de dubbele crossoverfrequentie, dus 3e orde op 1.2 kHz is vergelijkbaar met een 1e orde filter op 2.5 kHz. Voor ruige popmuziek kunnen deze getallen wat hoger uitvallen, ze gelden voor "gemiddelde" muziek. Afhankelijk van wat de tweeter kan hebben, de gewenste luidheid en het soort muziek is een eerste-orde filter wel of niet toe te passen.
vr groet,
Tom M
Simuleren is geen vervanging voor nadenken.


Terug naar “Filter Ontwerp”

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: CCBot en 0 gasten