Print Page | Close Window

Lattice filter

Printed From: SpeakerBuilder
Category: Brancheområde
Forum Name: Gæsteoptræden
Forum Discription: Her inviteres nogle af branchen bedste folk til at lave indlæg.
URL: http://forum.speakerbuilder.dk/forum_posts.asp?TID=1862
Printed Date: 21 Nov 2018 at 21:06
Software Version: Web Wiz Forums 9.56a - http://www.webwizforums.com


Topic: Lattice filter
Posted By: USXX
Subject: Lattice filter
Date Posted: 16 Maj 2017 at 15:30
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.

uploads/8/All-pass_network.pdf - uploads/8/All-pass_network.pdf



Replies:
Posted By: Hylle
Date Posted: 17 Maj 2017 at 07:53
Spændende. Jeg har aldrig prøvet at bruge all-pass filteret, så måske man skulle få det prøvet af en dag. Dnaudio er vist gået mere og mere over til et tradiotionel 2 ordens filter.


Posted By: USXX
Date Posted: 17 Maj 2017 at 08:13
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).


Posted By: felsby
Date Posted: 22 Jun 2017 at 20:28
B&W har anvendt det i flere konstruktioner med held. Interessant nok droppede de det i opgraderingen af den første Matrix serie (Matrix 1/2/3 -> 1s2/2s2/3s2). Muligvis pga pris?


Posted By: Enthusiast
Date Posted: 17 Jul 2017 at 20:35
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 altså lydkilden 402 microsekunder at udsende en hel bølge (360 grader) med den pågældende 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?


Posted By: USXX
Date Posted: 17 Jul 2017 at 20:56
Det er korrekt, at gruppeløbetid ikke er det samme som ren faseforsinkelse ved en given frekvens. Gruppeløbetid er forsinkelse af amplitude envelope.


Posted By: Enthusiast
Date Posted: 17 Jul 2017 at 21:07
Ok. Tak for svaret. Den kræver vist lidt læsning.


Posted By: USXX
Date Posted: 18 Jul 2017 at 12:04
Grundlæggende er gruppeløbetid jo (med negativt fortegn) den første afledte af fasen med hensyn til vinkelfrekvensen.


Posted By: Enthusiast
Date Posted: 18 Jul 2017 at 12:56
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.

Så giver det pludselig mere mening, at man for en højere gruppeløbetid ender op med en lavere knækfrekvens (fo).


Posted By: Enthusiast
Date Posted: 18 Jul 2017 at 19:26
For fastholdt Q=1 vel at mærke.



Print Page | Close Window

Bulletin Board Software by Web Wiz Forums® version 9.56a - http://www.webwizforums.com
Copyright ©2001-2009 Web Wiz - http://www.webwizguide.com