Controller Filter Theorie und Praxis

[Rockopa]

Vor kurzem viel mir wieder eine Text in die Hände mit Erklärungen und Einstellungen von Controller.
Dabei bin ich über mehrere Punkte gestolpert die ich so nicht in Erinnerung hatte.
Speziell geht es dabei um die 3 Filterkarakteristika BW /LR und Bessel.
Wenn ich das richtig verstanden dann unterscheiden sich die Filter hauptsächlich durch ihr Verhalten am Arbeitspunkt.
Während BW Filter an der Grenzfrequenz eine Absenkung von 3 dB aufweisen so ist das bei LR bereits bei 6 dB.
Weiter heisst es im Text zu den LR Filtern das die obere und die untere Grenzfrequenz von aufeinander folgenden Frequenzbänderen die gleiche Frequenz haben.
Für mein bisheriges Verständniss hiess es doch immer der Schnittpunkt der beiden Frequenzbänder soll sich am -6dB Punkt befinden sonst kommt es im Übernahmebereich zu einer
Überhöhung im Frequenzgang.
Ich habe heute viel gemessen (wer viel misst,misst Mist) und auch mal die Übernahmepunkte extrem überspitzt trotzdem keine Überhöhung im Übernahme Punkt gemessen.
Wo liegt der Fehler .
Zu dem Thema hatte ich im PA Forum auch was gelesen leider finde ich das auch nicht mehr.

 

[chris_kah]

Theoretisch kann man ja auch die anderen Filter so zusammen schalten, dass sie bei einer neuen "Übergangsfrequenz" jeweils 6dB Dämfung haben, sprich entsprechend verschieben.
Der Vorteil beim LR ist neben der jeweils 6dB Dämpfung an der Grenzfrequenz auch ein Phasengang, der wenig Schweinereien macht.

Wenn ich eine Frequenzweiche designen müsste, wäre es LR, weil dieses Filter im Übergang am wenigsten Ärger macht.

Wenn du andere Filter addierst, kommt auch noch die Phasenkomponente mit dazu. Es muss also bei der Addition nicht nur der Amplitudenbetrag, sondern auch die Phasenlage berücksichtigt werden.

Wenn du mit echten Lautsprechern arbeitest kommt ja auch noch die Laufzeitdifferenz dazu, die eine frequenzabhängige Phase darstellt.

Nicht umsonst korrigieren etliche Hersteller bei Ihren Weichen auch noch die Laufzeitkomponenten ihrer Lautsprecher (Mackie macht wohl so etwas, bei RCF heißt das FIR Phase)

 

[Rockopa]

Du hast bestimmt den Text gelesen den ich angehängt habe.
Wenn ich das richtig interpretiere dann heisst das z.B wenn ich in den Controller eingebe die Trennung zwischen TT und HT
als Beispiel 1,2kHz LR HPF für den TT und 1,2kHz LR LPF für den HT dann liegt doch die Schnittkurve beider nicht bei -6dB.

 

[EDE-WOLF]

Puuuh... ich habe jetzt 4 mal angesetzt was zu schreiben und jedes mal ist es ausgeartet....

Aaalso vielleicht kurz:
Ein LR-Filter ist ein Filter 4ter Ordnung, was durch die Kaskadierung zweier Butterworthfilter 2. Ordnung entsteht.
Das Butterworthfilter 2. Ordnung hat bei seiner Grenzfrequenz (und hier müsste man schon fast Begriffsklärung betreiben, was das eigentlich sein soll) DEFINITIONSBEDINGT eine Dämpfung von 3dB (oder in Terminus technicus: Der Amplitudengang besitzt den Wert 1/sqrt(2)).
Kaskadiert man zwei solcher Filter, multiplizieren sich die Amplitudengänge und man erhält "bei Grenzfrequenz" (und hier übernimmt man gewissermaßen die Grenzfrequenz der Butterworthfilter) eine Dämpfung von 6dB bzw. der Amplitudengang nimmt einen Wert von 1/2 an.

So weit zum "Tiefpassteil". Das "nette" an der Sache ist jetzt, dass der entsprechende LR-Hochpassfilter so gestrickt ist (das ergibt sich in natürlicher Weise ohne ins Detail gehen zu wollen), dass er ein Übertragungsverhalten von "1-Tiefpass" hat (genauer formuliert in Übertragungsfunktion: H_HP(s) = 1- H_TP(s), aber das ist wieder sehr technisch). das bedeutet, dass bei der Grenzfrequenz der Hochpass ebenfalls eine Dämpfung von 6dB hat und das netterweise PHASENGLEICH. Will sagen: Addiert man den Frequenzgang von Tiefpass und Hochpass kommt wieder konstant 1 raus. Das klingt für Frequenzweichen natürlich erstmal sehr gut und findet auch deshalb genau da Anwedung.

Guckt man natürlich ins Detail, ist das ganze als Ausgangspunkt natürlich sehr nett, aber in der Praxis kommt dann leider noch der Frequenzgang des Tieftöners und des Hochtöners dazu nebst eventueller Laufzeitdifferenz, was dieses wunderschöne Konstrukt dann wieder etwas bröckeln lässt....

Der Text den du da hochgeladen hast erklärt halt nicht viel und so wie er da steht ist er zwar irgendwie nicht falsch, aber wenn ich nicht einen fundierten Background hätte könnte ich damit nicht allzuviel anfangen....
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Du hast bestimmt den Text gelesen den ich angehängt habe.
Wenn ich das richtig interpretiere dann heisst das z.B wenn ich in den Controller eingebe die Trennung zwischen TT und HT
als Beispiel 1,2kHz LR HPF für den TT und 1,2kHz LR LPF für den HT dann liegt doch die Schnittkurve beider nicht bei -6dB.

Doch.. genau das ist bei LR definitionsbedingt der Fall.... oder ich verstehe deine Formulierung falsch... Wenn du dir den Amplitudengang beider filter anguckst, dann schneiden sich beide bei -6dB bei 1,2kHz
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Wenn ich das richtig verstanden dann unterscheiden sich die Filter hauptsächlich durch ihr Verhalten am Arbeitspunkt.

Ich würde den Begriff "Arbeitspunkt" zwar nicht verwenden aber ja im Bereich der "Grenzfrequenz"

Während BW Filter an der Grenzfrequenz eine Absenkung von 3 dB aufweisen so ist das bei LR bereits bei 6 dB.

Ja, definitionsbedingt, da ein beim BW-Filter gerade so festgelegt ist und das LR-Filter durch Hintereinanderschaltung zweier Butterworthfilter entsteht.

Weiter heisst es im Text zu den LR Filtern das die obere und die untere Grenzfrequenz von aufeinander folgenden Frequenzbänderen die gleiche Frequenz haben.

Nicht ganz, da steht wörtlich: "Bei Linkwitz-Riley-Filtern hingegen können die obere und untere Grenzftequenz von aufeinander folgenden Frequenzbändem die gleiche Frequenz haben".
Gemeint damit ist folgendes: Wenn ich die Grenzfrequenz des Hoch- und Tiefpasses gleich wähle, ergibt sich in Summe wieder ein "konstanter" Frequenzgang. Das steht da aber nicht genau, das meinen die aber...

Für mein bisheriges Verständniss hiess es doch immer der Schnittpunkt der beiden Frequenzbänder soll sich am -6dB Punkt befinden sonst kommt es im Übernahmebereich zu einer
Überhöhung im Frequenzgang.

Und genau das ist bei LR Hoch- und Tiefpass der Fall. Aber wie gesagt: In der Praxis kommen die Frequenzgänge der Lautsprecher noch dazu und machen ehh alles mögliche noch kaputt (wenn man es genau nimmt).

Ich habe heute viel gemessen (wer viel misst,misst Mist) und auch mal die Übernahmepunkte extrem überspitzt trotzdem keine Überhöhung im Übernahme Punkt gemessen.
Wo liegt der Fehler .

Gibt keinen