Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Raummodendämpfung und Frequenzgangkorrektur mit 2-fachem parametrischem Equalizer
Nun isses so weit:
Jetzt muß ich doch mal ran. Für meinen Kumpel BASSDRUCK haben wir mal seine Heco Celan im Hörraum mit ARTA vermessen und einen sehr schönen Dröhner entdeckt und mit dem Berhinger steilflankig gedämpft.
Trotz einger widersprüchlichen Informationen, ob so ein Filter denn überhaupt zur Raummodendämpfung geeiget ist oder nicht, (Diskussionen über REW bei hometheatershack.com) können wir nun ganz klar sagen, dass es das Filter massiv gebracht hat. Die Abklingzeitkonstante kann natürlich nicht geändert werden, aber der Pegel ist linearer und das Dröhnen ist definitiv weg. Nebenbei haben wir noch ein kleines breitbandiges Frequenzloch gefüllt. An einem bevorzugten Hörplatz ist der Frequenzgang deutlich ausgewogener und der positive Effekt zeigt sich auf allen Sitzpositionen der Couch. :)
Daher hat mich Alex gebeten, die Filtercharakteristika vom Behringer auf ein einfaches kleines preisgünstiges Analogfilter umzusetzen. Die kleine Platine wird dann in den Verstärker eingeschliffen. Es handelt sich um zwei parametrische Equalizer mit variabler Güte. Das Signal kann entweder frequenzselektiv angehoben oder gedämpft werden. Die Schaltung soll dauerhaft an einem 18V/7W ECO-Netzteil für 7€ arbeiten und dauerhaft nur ca 0,4W aus dem Netz zuzeln. Ein Einschalter kann der Bequemlichkeit daher entfallen.
Mit den 2 para-EQ's kann man entweder 2 Raummoden abdämpfen, als auch den Bass ganz unten anheben und nur eine Mode dämpfen.
Ich würde gerne die Leiterplatte so entwickeln, damit Ihr auch was davon habt. Habt Ihr Sachen oder Ideen, die Ihr gerne noch mit auf der Platine hättet?
Die Schaltungen von Filtern, also Hoch- und Tiefpässen, Bandpässen sowie selektive Frequenzerhöhungen oder Absenkungen (EQ) sehen alle sehr ähnlich aus.
Deshalb habe ich mir mal einen Building-Block überlegt, aus dem man möglichst viele Filter realisieren kann. Das hat u.A den Vorteil, dass ein Platinenlayout universal ausgeführt werden kann und damit je nach Bestückung alle möglichen Filterfunktionen realisieren kann.
Ich komme vorläufig auf den folgenden einfachen Building-Block. Die Building_Blocks müssen auf verschiedene Weise verschaltet werden um bestimmte Filterfunktionen realisieren zu können. Die komplexen Widerstände Z sind entweder Widerstände oder Kondensatoren, 0 Ohm Brücken, oder werden einfach nicht bestückt. Ich habe vor einen Block vollständig als Modul zu layouten und dann die Blöcke über Jumper auf der Leiterplatte möglichst flexibel verschaltbar zu machen. Daraus kann sich dann ein Platine ergeben, mit der man eine möglichst viele Kanäle filtern kann. Ziel wäre zum Beispiel eine 3-Wegebox mit 24dB Filtern und umfangreichen Korrekturmöglichkeiten in jedem Kanal - Stereo natürlich.
Das ist der universale Filter-Building-Block:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=12782
Hier mal ein Beispiel eines Hochpasses 2. Ordnung (Salley Key). A ist Eingang, C ist Ausgang. Die kann mann natürlich auch hintereinanderschalten um Filter höherer Ordnung zu realisieren.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=12779
Das Gleiche mit einem Tiefpass 2.Ordnung: A ist Eingang, C ist Ausgang. Die kann mann natürlich auch hintereinanderschalten um Filter höherer Ordnung zu realisieren.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=12780
Und hier die Schaltungsblöcke 1 und 2 für einen (parametrischen) Equaliser: A ist Eingang, C ist Ausgang. An B wird ein zweiter Block angeschlossen. Sieht das nicht aus wie ein Hochpass? Da sieht man schon die Ahnlichkeit.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=12784
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=12785
Natürlich kann man damit auch einfache Gainstufen relaisieren. Reines Phasedelay bin ich noch am überlegen.
Habt Ihr noch einen Vorschlag, oder irgend welche Bedenken? Was hält Ihr davon?
Sehr sinnvoll, hab ich auch schon mal gemacht und festgestellt, dass mein Entwurf doch viele Haken hatte.
Aus meiner Sicht hier einige Wünsche:
- Z7 ist zu einfach, z.B. geht kein Linkwitz Transformation Filter
- Alle Zs sollten doppelt, parallel sein um gerade bei präzisen Filtern 2 ausgemessene Cs einsetzen zu können und so den exakten Wert zu treffen.
- grosszügiger Aufbau, irgendwie passt es immer wieder mal nicht und dann ist improvisieren angesagt.
- 1 Stromversorung für viele Platinen, Brummschleifen!, besonders bei Stereo. Was hab ich da schon rumgefummelt.
Sehr sinnvoll, hab ich auch schon mal gemacht und festgestellt, dass mein Entwurf doch viele Haken hatte.
Aus meiner Sicht hier einige Wünsche:
- Z7 ist zu einfach, z.B. geht kein Linkwitz Transformation Filter
- Alle Zs sollten doppelt, parallel sein um gerade bei präzisen Filtern 2 ausgemessene Cs einsetzen zu können und so den exakten Wert zu treffen.
- grosszügiger Aufbau, irgendwie passt es immer wieder mal nicht und dann ist improvisieren angesagt.
- 1 Stromversorung für viele Platinen, Brummschleifen!, besonders bei Stereo. Was hab ich da schon rumgefummelt.
Hi Loki,
Danke für Deine Anregungen
> mal überlegen wie man den Linkwitz noch mit reinbekommt. Gehe ich richtig in der Annahme, dass wir damit den Baffle-Step ganz gut korrigiren können?
> Als Widerstände und Kondensatoren hatte ich COG SMD 1206 Kondensatoren (gibts leider nur bis 2.7nF mit 1% also doch X7R im Bassbereich) und 1206 er 1% Widerstände angedacht, sonst wird mir die Leiterplatte zu groß. Ich habe da an ca. 3 mal 4cm (beidseitig bestückt) gedacht. Große SMD Komponenten sind leichter zu bestücken als bedrahtete.
> Bezüglich Großzügigkeit hätte ich mir eine Struktur überlegt mit der ich ca 16 Blöcke pro Lautprecher (stereo) also insgesamt 64 für ein 4-Wegsystem unterbringe (=32 oder 16 OPV's). Das dürfte für einen 4 Wegler vielleicht ausreichen.
> Die Toleranzen sehe ich nicht so dramatisch, da ich die Platine nicht als High End System verwenden möchte. Wenn ich möchte kann ich ja die Konponenten selektieren.
> Eine Single Supply Option käme auch auf die Platine
> Bezüglich Brummen hatte ich sehr selten Probleme- ist wohl IMHO eher eine Sache der Hochohmigkeit als von der Platine abhängig.
Die Herausforderung wird u.A. sein, eine Struktur reinzubringen, mit der man möglcisht viele Blöcke auch wirklich nutzen kann, und zwar ohne sich mit 0 Ohm Widerständen 'nen Wolf' zu löten.
Hier mal ein Verschaltungsbeispiel für einen Basspeaker. Nur leider hätte man bei dieser einfachen Struktur zwei ungenutzte Blöcke.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=12787
Natürlich hat die Sache einen prinzipellen Haken:
Bei der Fertigstellung eines Aktivlautsprechers wird man wohl eher ein sehr genaues individeulles Filter/Platine erntwickeln, als so eine universelle Filterleiterplatte zu verwenden. Die Leiterplatte befindet sich dann sowieso ewig im Gehäuse und wird bestimmt nicht mehr umkonfiguriert. Da kann man gleich was Spezielles Bauen. Für Experimente ist eh ein DSP zweckmäßiger.
Also wird die Angelegenheit mit dem universellen Filterblock eher Theoretisch bleiben und ich konzentriere mich hier weiter auf meine usrprünglichen Thread einfacher Basskorrekturen (Raum und Geschmack) an einem bestehenden passiven Lautsprecher. Vielleicht kann ich ja die Idee zumindest hier noch nutzen.
Hallo zusammen,
mit der Kontrolle des Bassbereichs sind - glaub ich - folgende Funktionen sinnvoll:
1. Ab dem 5.6. neuerdings nur ein genau einstellbarer parametrischer Equalizer zur Unterdrückung einer Raummode (Dröhner)
2. Ein einstellbarer 24dB/Oktave Hochpass zur Reduktion des Menbranhubes bei Bassreflexboxen (Klirrreduktion)
Ich würde am liebsten alles einstellbar machen und in SMD aufbauen, aber für einen guten einstellbaren EQ braucht man Stereopotis, die gibt's aber nicht in SMD. :(
Also wahrscheinlich baue ich es so auf, dass das Filter nur durch andere Werte umdimensioniert werden kann. Meistens rückt man ja die Boxen auch nicht ständig im Raum rum und die Mode bleibt da wo sie ist.
Dann bleibt's auch klein, schnuckelig und einfach und die Platine wird günstig...
Ich sehe gerade, dass es von ALPS Stereopotis gibt die nur 10mm breit sind. Die gibt's auch ohne das Gewinde:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=12956
Natürlich kann man auch DIP Schalter verwenden, aber da muß man ne Menge Widerstände bestücken. Allerdings verstellt sich dann nichts mehr.
Mal sehen....vielleicht wäre es gut wahlweise das Poti oder die DIL-Schalter zu bestücken...
- 1 Stromversorung für viele Platinen, Brummschleifen!, besonders bei Stereo. Was hab ich da schon rumgefummelt.
Hallo loki,
mit den Gyratorbandpässen nach obigen Schaltungsvorschlägen ergeben sich tatsächlich bei hohen Güten sehr hohe Widerstandswerte in etwa bei 220kOhm, die natürlich sehr brummempfindlich sind.
Wird der EQ mit einem Universalfilter realisiert, könnte man die Schaltung etwas niederohmiger ausführen - man benötigt nur ein paar OPV's mehr.
Ich bin jetzt diesem Weg gegangen. Die Umschaltung des Raummodendämpfers geschieht mit DIP-Schaltern in ca. 3Hz-Schritten zwischen 20Hz und 200Hz. Mit den DIp-Schaltern wird auch die Güte und der Abschwächungswert eingestellt. Potis verwende ich keine. Die Kondensatoren werden zuvor auf 1% Toleranz selektiert und 1% Widerstände verwendet.
Außerdem habe ich nur ein Raummodenfilter verwendet, sonst wird's mir zu aufwendig. Der Schaltplan ist fast fertig. Ich bin nur noch am überlegen ob und wie wie ich die 24dB Hochpässe einstellbar mache. Verwendung findet ein einfaches 5W ECO-Steckernetzteil mit 24V. Der Stromverbrauch ist unter 1W. Ich brauche daher keinen Einschalter und dann auch keine Antiplopp-Elektronik. Ein Bypass ist natürlich drinnen. Und es wird natürlich alles auf eine Platine gesetzt inklusive aller Buchsen und Schaltern.
Hallo Sven,
tolles Projekt!
Hier gibts `ne Schaltung (Universalfilter) die mit nur einem Stereopoti (Freq) auskommt.
http://sound.westhost.com/articles/state-variable.htm
Da kannst du sicher einige Widerstände einparen.
Gruß Andreas
Hi Andreas,
interessante Webadresse!
Ich habe das state variable filter (=Universalfilter) bereits für das Raummodenfilter im Schaltplan eingezeichnet. Die Frequenzumschaltung geschieht pro Kanal über zwei 8polige DIP-Schalter, mit dem man die Frequenzen sehr genau einstellen kann.
Das Problem bei diesen steilen analogen Filtern ist, dass man für die Frequenzeinstellung entweder mindestens ein Stereopoti benötigt, wobei man bei einem Poti ja nicht sicher ist, in welcher Stellung es sich befindet, oder die Kondensatoren oder Widerstände mit Doppelumschaltern umschaltet. Ich tendiere zu den Umschaltern da ich dann genau weiß, welche Frequenz ich genau eingestellt habe. Beide Varianten sind ziemlich umständlich.
Ich bin mir auch nicht so sicher, ob ich die Hochpassfrequenz unbedingt einstellbar machen soll (Schön wärs schon), wenn nicht bleibts bei den einfachen Sallen Key.
Möglicherweise weiche ich bei den Hochpässen auf die zuerst beschriebene Gyratorschaltung (OVP=Induktivität) aus, da hier die Frequenzeinstellung einfacher ist und ich nur einen 8poligen DIL-Schalter für die Frquenzumschaltung benötige. Das wäre dann zwar nur 12dB/Oktave aber mit etwas höherer Güte könnte der Hochpass in der Nähe der Eckfrequenz schon eine ähnlich gute Wirkung an einer BR-Box bringen wie ein 24dB Hochpass mit geringerer Güte (Besselcharakteristik).
Mal sehen, was die Simulation sagt....
Wichtig für die Begrenzung der Membranauslenkung im Bassreflexgehäuse ist nicht unbedingt die Hochpass-Filterpolzahl an sich, vielmehr wäre ideal wenn unterhalb des Auslenkungsminimums möglichst schnell eine Dämpfung von mehr als ca.6dB realisiert wird. Das würde dann die Auslenkung schnell halbieren. Viel mehr als ca 6dB ist zu tieferen Frequenzen vielleicht gar nicht nötig zur Entlastung.
Das Problem ist, dass die Membranamplitude unterhalb der Frequenz des Auslenkungsminimums sehr schnell nach oben schnellen kann. So müßte man z.B bei einer Frequenz von 40Hz (Auslenkungsminimum) möglicherweise schon bei 30/35Hz mindestens ca 6dB dämpfen (hängt natürlich vom Lautsprecher und vom Gehäuse ab)
Es könnten sich dann theoretisch mit einem nicht zu steilen HP zwei Auslenkungsmaximas ergeben, wobei es ausreichen würde, wenn beide Maximas auf gleicher Höhe liegen. Was meint Ihr dazu?
Nachtrag: Nach einigem hin-und hersimulieren wirds wohl schwierig mit einem 2 poligem Filter.
Also das wären die vorläufigen Resultate für das Raummodenfilter- hier bei etwa 43Hz . Die Simulation zeigt alle verschiedenen möglichen Einstellungen für die Güte die per DIP-Schalter eingestellt werden kann.
Was meint Ihr, ist die Güteneinstellung in etwa praktikabel?
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=13046
Hallo zusammen,
hier meine erste Überlegung für die Leiterplatte. Auf diese Leiterplatte wird eine halb durchsichtige graue Acrylplatte mit gleichen Abmessungen aufgesetzt, damit die Elektronik nicht allzu zustaubt. Öffnungen für die Schalter sind vorhanden. Ansonsten kein Gehäuse (ich will mir nicht die Mühe machen, auch noch ein Alugehäuse bohren zu müssen..) - nur eine klitzekleine LED vorne. Die 3 Elkos sind auch gleichzeitig die Gehäusefüsse.:), sozusagen als Gimmik. Schliesslich sind wir ja im DIY, da darf es ruhig ein bisserl verrückt sein. Die anderen Komponenten werden auf der Rückeite platziert.
Da ist jetzt genau 1 exakt einstellbares Notchfilter drauf und 1 24dB Hochpass pro Kanal. Es soll ja eine schnueckelige Minimallösung sein.
Die Güte der Hochpässe ist ebenfalls einstellbar, damit man bei kleinen Breitbändern noch den Bass anheben kann. In diesem Fall brauchts kaum keine Raummodendämpfung, da unterhalb 50Hz rum bei kleinen und mittelgroßen BB's im Allgemeinen eh Schluß ist. Für diesen Fall kann das Notchfilter auf eine höhere Frequnez umgeschaltet werden, um einen Sperrkreis für den BB zu realisieren. Der BB hat also gute Chancen, einigermaßen linear auch ohne Frequenzweiche betrieben zu werden. Damit meine ich natürlich keine Exotic-BB's für mehrere 100€ (da würde ich schon mehr Aufwand treiben) aber für BB im mittleren Preissegment kann man vielleicht eine akzeptable Korrektur ohne Frequenzweiche hinbekommen - glaub ich.
Wenn der Lautsprecher nicht unbedingt fast genauso breit ist wie die Schallwand, dürfte der BaffleStep nicht ganz so steil ausfallen und wäre dann leichter zu korrgieren. Lieg ich da mit meiner Annahme richtig?
Vielleicht finde ich ja noch leicht lötbare SMD Arrays, um auf der Rückseite nicht so viel bestücken zu müssen. Die meisten Widerstände sind 10kOhm. Der Schalter zum reinen Durchschleifen des Signals fehlt hier noch. Ansonsten werde ich noch versuchen ein paar Komponenten abzuspecken!
Bis dann!
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=718&pictureid=13138
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