Was ist ein Pole-Shifting-Filter

[newmir]

Hi,

Bin gerade ueber den Begriff Pole-Shifting-Filter gestolpert.

Hier:
http://www.hifi-forum.de/viewthread-104-6519.html

ein bischen runter scrollen oder nach "Pole" suchen.

Das ganze klingt ein bischen wie GHP, aber ich werde aus den Angaben nicht schlau und die Bilder sind im Nirvana verschwunden.

Google gibt erstaunlich wenig her zu dem Thema. Ist das neu, ist das alt, kann das weg?

[Spatz]

Ein Lautsprecher verhält sich am unteren Ende seines Übetragungsbereichs wie ein Hochpassfilter (CB = 2. Ordnung = 12dB/8ve, BR = 4. Ordnung = 24 dB/8ve). Dieses Filter lässt sich dabei mathematisch beschreiben, wobei auch der Begriff Polstelle verwendet wird, AFAIR um das Verhalten des Filters zu beschreiben (Frequenz, Güte).

Ein Polefilter wird auf das bekannte Übertragungsverhalten des Lautsprechers eingestellt, und kann dann zu verwendet werden, um das Übertragungsverhalten am unteren Ende neu zu definieren.

[waterburn]

Jedes Lineare System (Also auch Lautsprecher und Audio Elektronik) lässt sich durch eine komplexe Übertragungsfunktion beschreiben.
Diese Übertragungsfunktion hat in der Regel einen Zähler und einen Nenner. Die Nullstellen des Nenners werden Polstellen genannt. Damit ein System stabil ist, müssen alle Polstellen in der negativen Halbebene liegen. Ein kausales System (alle real existierenden Systeme müssen kausal sein) hat immer mindestens so viele Polstellen wie Nullstellen.

Ein Pole Shifting Filter ist so abgestimmt, das es Nullstellen hat die im gleichen Punkt liegen wie Polstellen des zu linearisierenden Systems. Dafür werden dann zwei andere Polstellen hinzugefügt die an einem günstigeren gewünschten Ort liegen können. Beispielsweise lässt sich damit die untere Grenzfrequenz eines Lautsprechersystems verschieben ohne die Gruppenlaufzeit oder den Phasengang negativ zu beeinflussen wie es beispielsweise bei einem überschwingenden Hochpassfilter der Fall wäre.

Das ganze funktioniert natürlich nur so lange wie der Lautsprecher im linearen bereich arbeitet und das System Zeitinvariant ist. Wenn ein Lautsprecher aufgrund von Erwärmung etc. Grenzfrequenz und Güte verändert, funktioniert das Filter nicht mehr richtig. Wenn das Filter abgestimmt wird sollte sich der Lautsprecher also möglichst in Betriebszustand befinden.

Viele Grüße

waterburn

[Ausgeschiedener Benutzer]

Hi,

hier das ganze in der Praxis: http://www.uibel.net/bauvor/bv_tutorials/linkwitz/linkwitz.html

[newmir]

Ich bin ja schon garnicht mehr ueberrascht, dass ich hier die richtige Kompetenz fuer solche Fragen finde. Ihr seit so gut. :danke:

Ich sage das mal mit meinen Worten, soweit ich das in der Schnelle verstanden habe (Das ganze muss ich mir noch in Ruhe reinziehen ....danke fuer den Lesestoff): Im Prinzip geht es einfach darum, den physikalisch unvermeitbaren Abfall des Schalldrucks unterhalb der Resonanzfrequenz bei einem Tieftoener zu kompensieren. Dabei tausche ich maximalen Lautstaerke gegen mehr Tiefgang und dabei verbrauche ich auch noch mehr Leistung. Das habe ich ohne Theorie hemdsaermlich auch schon mittels Nahfeldmessung und mit "Equalizer APO" gemacht. Der Vorteil der Theorie ist vermutlich, dass es mir den genauen Verlauf der Kompensationskurve liefert. Schoen, wenn ich dann heutzutage einen DSP habe, wo ich genau die passende Kurve schon drin habe und nur noch die richtigen Parameter eingeben muss. Frueher wurde das ganze vermutlich mittels analoger Schaltung gemacht. Und natuerlich kann ich auch das Gehauese gleich kleiner planen, wenn ich plane das hinterher entsprechend zu entzerren.

Geht mein Verstaendniss in die richtige Richtung?

Frage? Geht das nur bei CB oder auch fuer BR?

Es ist schon klar, dass die Entzerrkurven anders aussehen muessen. Ich vermute Linkwitz hat die Theorie nur fuer CB geliefert?

Muesste BR in dem Fall tiefer als normal abgestimmt werden ...wie ich vermute? Gibt es da auch eine fertige Theorie?

Gibt es da auch eine Theorie fuer einen passiven Filter? Macht das Sinn?

[JFA]

Frage? Geht das nur bei CB oder auch fuer BR?

Ja, allerdings nicht mit der Originalschaltung. Mit DSPs ist das allerdings kein Problem.

Aber Vorsicht: unterhalb der Tuning-Frequenz schwingt der Bass fast Freeair, deswegen muss der Bass noch höhere Auslenkungen verkraften, es sei denn man macht...


Muesste BR in dem Fall tiefer als normal abgestimmt werden ...wie ich vermute?

genau das.


Gibt es da auch eine fertige Theorie?

Ich glaube nicht.

[newmir]

Deswegen habe ich sowas auch mit einem Hochpass kombiniert. Der filtert die tiefen Frequenzen weg, die sowieso nur noch Auslenkung, aber keinen SPL mehr bringt.

[Bizarre]

Deswegen habe ich sowas auch mit einem Hochpass kombiniert. Der filtert die tiefen Frequenzen weg, die sowieso nur noch Auslenkung, aber keinen SPL mehr bringt.

:ok: mach ich auch so.. Ausgangspunkt -3dB Lowshelf Abstimmung.. ein EQ drauf, und, auf JEDEN Fall ein HP...

[newmir]

Schönes Tool ...Was ist das?

[3eepoint]

Sieht verdächtig nach winISD aus

[newmir]

Stimmt ..allerdings WinISD Pro. Ich wusste bis gerade eben nicht, dass es zwei Versionen gibt. Danke

[Ausgeschiedener Benutzer]

Bei BR-Boxen kann man auch einen überschwingenden (hohe Güte) Hochpassfilter ansetzen, was einen ähnlichen Effekt hat. Man gewinnt damit ca. 1/2 Oktave. Mit LW-Filter ist, entsprechende Belastbarkeit des Basschassis vorausgesetzt im geschlossenen Gehäuse ca. 1 Oktave drin.

[newmir]

Ich habe inzwischen ein bischen mit WinISD Pro rumgespielt. Jedenfalls komme ich fuer BR im Vegleich zu CB immer auf weniger maximale Auslenkung und weniger elektrische Belastung bei aehnlichem Tiefgang und SPL (die natuerlich mit Filtern hingebogen sind) bei gleichem Volumen. Das gilt selbst, wenn ich das BR Volumen deutlich zu niedrig waehle nach normalen Massstaeben.

[detegg]

Moin,

zum nicht ganz falschen Ansatz "pole shifting bei BR-Abstimmung" habe ich dortens (http://www.hifi-forum.de/index.php?action=browseT&forum_id=104&thread=19618&postID=1#1) einen imho nicht unwichtigen Beitrag gefunden.

Man mag es mir verzeihen :)

Detlef

[waterburn]

Zu dem zweiten Beitrag in dem Link sollte man aber noch erwähnen, dass in der beschriebenen Lösung kein Subsonic enthalten ist. Wird die Box unterhalb der Tunigfrequenz angeregt kann das zu unkontrolliertem Membranhub. Fügt man einen Subsonic hinzu hat man wieder die hohe Gruppenlaufzeit. Bei identischem Frequenzgang ist die Gruppenlaufzeit auch identisch, sofern minimalphasige Filter verwendet werden.

Gruß

waterburn