Lattice filter

Jeg har lige ryddet op i nogle papirer... Tidligere på året blev jeg spurgt til realisering af tidsforsinkelse (af fx diskanten) i et passivt delefilter, så jeg skitserede et overblik, som jeg tænkte, at I andre måske også kunne have gavn af. Det har vist ikke rigtig før været oppe at vende herinde, og folk bruger det tilsyneladende ikke, selv om det kan give nogle flere muligheder m.h.t. filterkonfiguration (fx anvendelse af 1.ordens filtre, der teoretisk set er det mest ideelle - det er det dog ikke altid i praksis). Tidsforsinkelse realiseres med et all-pass filter (her i form at et Lattice-netværk), hvis amplitude-overføringsfunktion er lig 1 (dvs. 0 dB) i hele frekvensområdet samtidig med, at fasen drejer hen over frekvensområdet, hvilket giver en frekvensafhængig gruppeløbetid (der er altså ikke tale om et rent delay, som er en konstant tidsforsinkelse). Dynaudio er bl.a. kendt for at have anvendt dette i mange konstruktioner gennem tiden. Vedhæftede dokument bør være rimeligt selvforklarende. Jeg skal dog lige bemærke, at Q skal være lig 1, for at der er tale om et ægte all-pass filter, idet log(1)=0 og 1/1=1 (se grafer for overføringsfunktion og impedans - for Q=1 kommer der ingen pukler/dale) - men det behøver ikke at betyde, at det nødvendigvis er mest optimalt hver gang at ramme denne værdi. For at forstå kredsløbet kan man lave simpel inspektion (ved DC er kondensatorer afbrudt og spoler kortsluttet - ved høje frekvenser er det omvendt). Det viste filter fasevender altså den tilsluttede enhed (typisk en diskant) ved lave frekvenser. Lad os lige slutte af med et eksempel. For C=8,2 uF og L=0,5 mH fås for en belastning på 8 ohm en gruppeløbetid på 65,6 us (mikrosekunder) ved ca. 2486 Hz og en Q-værdi på 1,02.

Edited by USXX - 17 Maj 2017 at 10:09

Det kræver jo også nogle ekstra komponenter, og medmindre man dæmper diskanten meget kraftigt med magnetisk olie, vil man ved brug af 1. ordens filter som regel også skulle linearisere impedanspuklen ved dennes resonansfrekvens, så den ikke slår igennem på overføringsfunktionen - men med den rette kombination af enheder kan det være værd at forfølge denne løsning (jeg kender i hvert fald et par stykker, der bruger det med rigtig godt resultat).

Nu jeg har fået rettigheder til at svare på tråde herinde, vil jeg lige stille et spørgsmål til dette lattice filter.

Hvis jeg tager udgangspunkt i det viste eksempel, hvor filteret realiserer en gruppeløbetid på 65.8 us ved 2486 Hz, så er der noget, der ikke giver mening i mit hoved.

Er der forskel på gruppeløbetid og det rene fasedrej (akustiske delay)?

Hvis vi tager fat i eksemplet.

Ved 2486 Hz har man en bølge-tid, svarende til  1 / F = 1 / 2486 Hz = 402 us. Det tager altsÃ¥ lydkilden 402 microsekunder at udsende en hel bølge (360 grader) med den pÃ¥gældende frekvens.
Lattice filteret har i henhold til teorien drejet fasen 90 grader (1/4 bølge) ved 2486 Hz. Det rene, akustiske fasedrej skulle i så fald være 402 us / 4 = 100.5 us.
Det stemmer ikke med gruppeløbetiden på 65.8 us.

Hvor gør jeg noget galt?

Ok. Tak for svaret. Den kræver vist lidt læsning.

Ahh... Jeg havde ikke luret, at der var tale om group delay. Men nu jeg tænker over det, så passer det danske navn jo meget godt.