Allpassfilter, Umpolung, Phasenkorrektur

[Zermatt]

Hallo,
ich überlege gerade, ob oder wie z.B. bei einem 24dB Filter noch mit einem zusätzlichen Allpass die Phase eines Weges um 360° korrigiert werden kann, evtl. auch passiv (ähnlich wie es Dynaudio früher eingesetzt hat).

Wo wäre der Unterschied, wenn etwa bei einer 12dB-Weiche der Hoch- oder Mitteltöner umgepolt wird, im Vergleich zur Umpolung durch ein Allpassfilter bzw. über die Kondensatoren der eingesetzten Lattice-Schaltung?

https://de.wikipedia.org/wiki/Allpassfilter
https://de.wikipedia.org/wiki/Linkwitz-Riley-Filter


... 24 dB/Oktave (80 dB/Dekade). Die Phasendifferenz zwischen Tiefpass- und Hochpass-Ausgang der Weiche ist 360°, so scheinen sie in Phase zu sein, wobei der Tiefpass eine volle Periode nacheilt.


LG

[Yogibär]

Hallo Zermatt,

ein Allpass weist einen konstanten Amplitudengang, einen frequenzabhängigen Phasengang und unterhalb seiner Grenzfrequenz eine konstante Verzögerungszeit auf.
Wenn die Verzögerungszeit gleich der Periodendauer bei der Übernahmefrequenz der Weiche ist, dann gleicht der Allpass im Hochpasszweig das Nacheilen des Tiefpasses aus.

Ein Umpolen eines Chassis erzeugt keine Verzögerungszeit und schafft nur die phasenrichtige Addition beider Zweige eines LR2 Filters, was das LR4 Filter per se macht.

viele Grüße

Thomas

[Zermatt]

Hallo Thomas,
danke für die Erläuterung. Die Sache ist mir, auch hinsichtlich der Anwendbarkeit, noch nicht ganz klar.



Wenn die Verzögerungszeit gleich der Periodendauer bei der Übernahmefrequenz der Weiche ist, dann gleicht der Allpass im Hochpasszweig das Nacheilen des Tiefpasses aus.
Wie mache ich das, evtl. ohne Kreisfunktion o.ä., bei dem Allpass? Vielleicht könnte ich mich grob einfach an den gemittelten Werten des 24dB Tiefpass oder der Frequenz, orientieren?

Mal eine einfache Simulation eines Allpass mit Boxsim:
https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=62190&d=1632244643
Da dreht die Phase (dunkelblau) offenbar um 180°? (Hellblau ohne Filter, Dunkelgelb ohne Filter verpolt)

Bei einer Weiche mit 24dB Filter könnte man wohl auch mit einem passiven Allpass für Hoch- oder Mitteltöner 360° hinzufügen, aber ich habe auch den Beitrag https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?20932-Phasenverzerrungen-durch-Frequenzweichen-und-wie-man-sie-(nicht)-behebt&p=289887&viewfull=1#post289887 gefunden, und muß mir das vmtl. nochmal gründlicher anschauen.

LG

p.s.:
Mir ist gerade noch etwas dazwischengekommen, vielleicht komme ich erst in paar Tagen dazu nochmal zu antworten, oder das weiter auszuführen.

[Yogibär]

Hallo Zerrmatt,

der 180 Grad Phasenversatz ist nur der Darstellung geschuldet. Die Phase springt nicht.

Kennst Du den Tietze/Schenk? Dort werden Allpässe ausführlich behandelt. Je nach erforderlicher Verzögerungszeit und Grenzfrequenz kommt man schnell auf Filter hoher Ordnung.

viele Grüße

Thomas

PS : Die Erläuterungen von Onno sind übrigens sehr gut.

[fosti]

Moin Zerrmatt,
hier findest Du auch noch was: https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?21168-Gruppenlaufzeit-Phase-Allpass-und-Delay

[Zermatt]

Hallo,


der 180 Grad Phasenversatz ist nur der Darstellung geschuldet. Die Phase springt nicht.
Einen Sprung sehe ich da auch nicht, die Phase des (mit Chassis) simulierten Allpassfilter 2. Ordnung verschiebt sich (relativ zu den beiden anderen Kurven, Chassis ohne Filter) aber wohl zwischen 20 bis 5.000 Hz um 0 bis 180°. Der Lesetipp bezieht sich vmtl. darauf: http://www.tietze-schenk.de/tsbuch.htm


Moin Zerrmatt,
hier findest Du auch noch was: https://www.diy-hifi-forum.eu/forum/showthread.php?21168-Gruppenlaufzeit-Phase-Allpass-und-Delay
Danke, schau ich mir noch an.

LG


Nachtrag

Jetzt bin ich bei den ersten Grundlagen etwas weiter:

Beim passiven Allpass werden die Werte offenbar ähnlich wie für ein 6dB Filter berechnet, L=Z/(2*pi*fc) und C=1/(2*pi*fc*Z). Ich war da zunächst unsicher, weil ich etwas abweichende Beispiele gesehen hatte.
Die Phasendrehung beträgt offenbar richtigerweise (nur, bis) 180°, während ich den ersten Quellen zufolge aber 360° erwartet hatte. Da ist mir noch nicht klar, ob 180° fest, etwa als Umpolung (ließe sich auch als Anschlussart definieren) dazukommen bzw. kommen sollen, oder ob ich was falsch verstanden hatte. Die "Lattice-Schaltung" wird (de.wikipedia) als Filter 2. Ordnung bezeichnet, wobei ich da an 2 * 180° denke (Zitat:"Ein Allpass der Ordnung n hat n-Phasendrehungen entlang der Frequenzachse.").