Фазолинейный фильтр для трех полос
Привиделась мне вот такая схема фазолинейного фильтра второго порядка.
Собрал я ее и померял.
Таки фазолинейная.
На фото - импульсный отклик суммы трех полос на резистивном сумматоре (меандр 1кГц, осциллограф шумный, однако).
Я подумал, что может кому-то интересно.
R8,R9,R28 и R33 по схеме ставить не надо, они для экспериментов.
Толя.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Основной критерий это потеря стабильности «звукового образа» или потеря частоты громкости динамика? Просто я думаю собирать фильтр и хочу при выборе частоты раздела использовать критерий снижения громкости динамика, у меня получается частота раздела НЧ с СЧ на частоте 1,6кГц, а частота раздела СЧ с ВЧ на 6кГц. Вот сижу и думаю, а не делаю ли я грубую ошибку. Может НЧ динамик режут на частоте 300Гц, не по критерию снижения излучаемой мощности, а по какому то другому более важному критерию.Сообщение от mAxSpace
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
300-3000 - так называемый "телефонный" диапазон, в котором уши весьма разборчивы и чувствительны.. В том числе - к разного рода искажениям, в том числе - к фазовым.. Поэтому и стараются не резать дины в этой полосе, т.к. стыковка динов здесь неизбежно приводит и к фазовым и к амплитудным проблемам..
Книжка.. Найдите книжку Алдошиной и Войшвилло "Высококачественные акустические системы и излучатели".. Найти можно, например, здесь..
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Если стремиться к мониторному звуку то нужно дину работать в поршневом режиме, как на ачх(сверху диаппазона) начинаются выбросы и провалы, т.е. на графике наблюдается значительно большая нестабильность ачх - этот диаппазон должен быть уже отрезан. Еси это хай-енд то графики можно вообще не смотреть - всё на слух, чтоб больше музыкальности, легкости, вовлечённости, больше сцены и прочих акультных атрибутов.
Я для себя предпочёл сделать и то и другое - в зависимости от настроения и стиля прослушиваемой музыки.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
mixxxxxer,. Телефонный диапазон – мне становится плохо когда я начинаю представляю какие требования к фильтру и к динамикам по линейности АЧХ и ФЧХ надо предъявлять в зоне раздела частот. Это не реальные вещи получаются. Если учесть что обобщенный порог чувствительности всевозможных искажений 2дБ то в зоне раздела на протяжении декады надо синфазность и линейность как фильтра так и динамиков. Теперь я начинаю понимать почему хорошие колонки стоят хороших денег, но так же понимаю что цена не показатель качества как такового. Спасибо за ссылку и название книги, уже читаю.
За не имением калиброванного измерительного микрофона придётся искать компромисс, между графиками и субъективным восприятием музыки.
Спасибо за консультации и наводки, чувствую меня ждёт длительный, занимательный и мучительный поиск оптимальной частоты раздела динамиков. И что интересно я понимаю, что всё это закончится не в мою пользу, частоты раздела на слух найти не получится. Но попробовать стоит.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Не оправдались мои ожидания. Настроил частоту раздела на 650Гц, включил и на слух услышал что не то пальто, потеря в НЧ и провалы в СЧ слышно «невооружённым» слухом. Вернул на 300Гц и на том пока успокоился.
К стати полную фазолинейность на частоте раздела я не получил, проверял на цифровом осциллографе, вычитанием одного канала из другого. По идее на частоте пересечения АЧХ НЧ и CЧ выходов на осциллографе должна быть прямая линия, я её так и не увидал, добиваться фазолинейности не стал, так как знаю что динамики вносят свою задержку, так что оставил как есть. В принципе мне этот фильтр понравился больше чем тот который стоял (второй порядок) до этого, СЧ диапазон стал более приятней.
Спасибо автору за схему.
---------- Добавлено в 00:55 ---------- Предыдущее сообщение в 00:42 ----------
Блин, прочитал название темы, и опомнился что я собрал схему 3-х полосного кроссовера 4-го порядка с сабсоником и регулируемой частотой раздела, уже и не помню у кого на этом форуме я скопировал эту схему, но думаю автор того топика появляется в этой ветке тоже.
Последний раз редактировалось uriy; 28.08.2010 в 02:08.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Слушай музыку и наслаждайся, все остальное - вторично (если ты этим не торгуешь).
Толя.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
После изучения ветки у меня возникло кое-какое недопонимание...
На первых страницах промелькнуло утверждение, что ГВЗ по сути - производная ФЧХ. Получается, что при постоянной ГВЗ для полосы частот ФЧХ имеет наклонную линию, т.е. при одинаковой задержке сигналов разных частот фаза на выходе имеет разное значение. Это мне понятно. Но на картинке в Микрокапе в анализе схемы из поста №2 я вижу, сдвиг фазы суммарного сигнала почти 0. Т.о. ГВЗ - тоже 0. Т.е. как будто фильтра вовсе нет, а сигнал распространяется по проводнику. Но фильтр есть! И вносит какую-то задержку. Объясните, пожалуйста, этот момент.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Где бы нарыть статейку "A Family of Crossover Networks of High Slope Derived by Time Delay"?...
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Если таки найдете (и посчитаетет возможным), выложите пожалуйста на сайте. Вероятно, это покажется многим интересным.
Самой статьи не видел (встречал только за деньги, имхо в данном случае оно того не стоит), но вроде как там хронологически впервые была упомянута возможность осуществления фазолинейной фильтрации с использованием временной задержки части сигнала. При этом (в отличие от минимальнофазовых сехем) при желании реализуются довольно крутые порядки раздела (хотя авторы вроде как не продвинулись в ФНЧ выше третьего порядка), область совместой работы получается почти как у LR-семейства и можно выйти на "почти"-фазокогерентность соседних полос (разбег до пары ждесятков граудусов). (Иными слвами, все Очень неплохо)
В то время данный подход было просто теоретическим измышлением (временной сдвиг не так просто сделать в аналоге), но статья вызвала интерес и породила пару реализаций, которые ссылаются на данную топологию, являясь правда на самом деле обычными (хоть и через ... реализованными) LR-фильтрами.
Сейчас сделать временную задержку в цифровой части тракта не стоит труда, но аналоговых реализаций нет по причине некоторых "мелочей" и необходимости многоканального ЦАП (не набора нескольких плат и не компьютерной карты; блок ЦАП-фильтры, по сути - одно целое).
В цифровом-же сегменте при слове "фазолинейность" пока не смотрят дальше очевидного решения - фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ - FIR)
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
ViktKors,
К сожалению, я сам смог найти только на сайте AES, который предлагает скачать статью всего за 20 баксов сомнительного содержания. Однако, на этапе изготовления RIAA корректора я понял, как важно читать именно первоисточники: все вопросы сразу пропали, когда я нашел основу всех статей "On RIAA Networks..." того же Липшица.
Мне эта статья интересна в плане, как авторы понимают саму идею фазолинейности: минимальное и постоянное различие фаз на границе раздела или именно линейную суммарную фазу. Вопрос в топике поднимался, но внятного (для меня) ответа я не увидел. Лучше, разумеется, и то, и другое, и можно без хлеба
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
А у "фазолинейности" только один смысл - "линейная фаза", фаза которая линейно зависит от частоты. Смысл у такой фазы бывает только тогда, когда она означает постоянную задержку.Мне эта статья интересна в плане, как авторы понимают саму идею фазолинейности: минимальное и постоянное различие фаз на границе раздела или именно линейную суммарную фазу. Вопрос в топике поднимался, но внятного (для меня) ответа я не увидел. Лучше, разумеется, и то, и другое, и можно без хлеба
А то, что "минимальное и постоянное различие фаз на границе раздела" тоже обзывают так, ну что-ж, можно понимать это как плохое владение основами или как хороший маркетинг.
"и то, и другое, и можно без хлеба" - тоже можно (ну почти). Достаточно например сделать ФНЧ как у LR, а потом вычесть получившееся из задержанного широкополосного сигнала и получить ФВЧ. Собственно, как я понял, про это и статья.
Вот "азовый" пример подобной топологии:
Фазолинейность, разбег фаз в зоне совместной работы градусов 30, минимальная зона совместной работы динов.
Можно лучше (меньше разбег фаз), крутые порядки и т.д.
К сожалению, реализация не совсем тривиальна. Проблемы начиная от "кривизны" динов (ее тут труднее учесть чем обычно) и до стабильности выходного уровня каждого из каналов ЦАП.
Последний раз редактировалось ViktKors; 03.06.2013 в 22:14.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Я моделировал по этой схеме: http://users.otenet.gr/~athsam/3way_..._phase_eng.htm, которую автор позиционирует именно как Л-Р с фазовой коррекцией.
Получилось именно так, как я сказал: минимальное и постоянное различие фаз на границе раздела. На первом разделе разность фаз получилась порядка 10*, на втором - единицы. Но при этом поворот фазы суммарного сигнала в звуковом диапазоне более 400 (!!!) градусов, а ГВЗ при этом 2мс до 100Гц, а потом 0... Вот это я и не понимаю.
По схеме из 2го поста получается разбег около 118*, причем не монотонный, а с минимумом на частоте раздела...
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Ну да, формальные признаки упомянутой топологии наличествуют, но по сути - профанация.
Традиционными методами задержку реализовать очень непросто, фазовращатели на ОУ - один из доступных способов. Другое дело, что для задержки сигнала во всей полосе требуется громадье деталей - чуть не несколько десятков ОУ, желающих пойти на такое трудно найти. Вот автор и заменил полноценный модуль задержки суррогатом. Вышло вполне работоспособно (получается ровно тот-же Линквитц-Рейли, хотя и хуже), но от первоначальной идеи не осталось уже ничего.
В первом посте формально именно фазолинейный кросс.
Другое дело, что превратить его в фильтр для АС (учесть дины) - та еще задача. Особенно неудобна тут широкая полоса совместной работы динамиков (в примере из первого поста при наличии СЧ нужно свести НЧ и пищалку ! по уровню -7-8 дБ).
Большой разбег между полосами (тут ~120°) практически неминуемо присутствует в подобных фазолинейных фильтрах. При этом сигналы в сосдних полосах уже как-бы отчасти противофазны, и должны взаимовычитаться. Это еще работает в электрической форме и по акустике на НЧ, но для разделов выше по частоте такое акустические взаимовычитание реализуется только весьма условно.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
ViktKors, Все правильно говорите. Только где ж найти такой идеальный фильтр с линейной фазой и небольшим разбегом между полосами?
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Спасибо конечно, только я сформулировал-бы "главный риторический вопрос" чуть иначе: "как к идеальному электрическому кроссу прикрутить реальные динамики?"
Фильтры-то есть.
И вышеприведенный вычитатель довольно легко причесывается до замечательных величин, и цифровые FIR легко дадут нужную фазу, да и вообще (строгое ИМХО, углубляться не буду) важность фазокогерентности (совпадения фазы в соседних полосах) несколько преувеличена (если не сказать больше).
Зато если отказаться от довольно сомнительных выгод фазолинейности (и вообще тех кроссов, выходной сигнал которых без вариантов дает идеальную электрическую сумму) и ограничиться обычными простейшими фильтрами (саллен-кей, MFB), то вполне можно сделать фильтры неидеальными, практически без дополнительных элементов компенсируя кривизну динов.
П.С. Мне фазолинейность кросса (в отличие от фазолинейной нижней границы АС) счастья не прибавила (правда и не убавила). ИМХО другие факторы, например равномерная мощностная АЧХ (про которую на форумах писать не любят) куда важнее.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Мое мнение: надо делать меньше косяков, чтобы потом не исправлять их костылями. В данном случае между вариантами "кривые дины + кривой кросс" и "кривые дины и прямой кросс" я однозначно выбираю второй (о компенсации одной кривизной другой речи не идет, ровно как и о цифровой фильтрации). У Вас есть варианты этого "легкого" причесывания?
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
И напрасно. Потому что "прямой кросс" = "отфонарная фильтрация".
Не бывает "некривых" динов, и дело тут не в косяках изготовителей, а в самом принципе преобразования электричества в акустическую волну.
Потому "прямой кросс" это примерно как усилитель для звукоснимателя с линейной АЧХ. Ведь по той-же логике усилитель с линейной АЧХ точно менее "кривой", чем стандартный с его вывертами АЧХ и фазы. только толку-то от линейности..
Здесь ситуация точно такая-же, просто сложнее. Нет никакой стандартной RIAA-кривой, а есть динамики с индивидуальными параметрами. На это обстоятельство можно забивать, можно уговаривать себя "зато кросс прямой", можно верить в то, что частоты раздела далеки от резонансных частот дина (хотя дело не только в них), можно привести еще кучу разных тем для "разговоров в пользу бедных", только от реальности не уйти. "Прямая" АС - это именно реальные ("кривые") дины + соответствующие (а значит тоже неканонические - "кривые") фильтры.
Есть (хотя непонятно, чем плох показанный вариант), только это все бесполезно.
Ну будет идеальный кросс. Что дальше, подключить его к микшеру и любоваться прямоугольником на экране?
Или Вы знаете как на практике разобраться например с "фазокручением" нижнего среза АС?
Последний раз редактировалось ViktKors; 04.06.2013 в 20:52.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
ViktKors,
Пример РИАА не очень уместный: там глубина коррекции значительно больше, чем неравномерность АЧХ динамика в безэховой камере.. И каждый ЗС имеет свои индивидуальные характеристики, но, тем не менее, корректоры все делают по стандартной характеристике. А исправлять нелинейности сочетания акустики и комнаты - это задача не фильтров, а эквалайзера. Фильтры, как и акустика, должны быть расчитаны под идеальные, а не индивидуальные условия.
Если у Вас есть схема, опубликуйте. В противном случае это переливание из пустого в порожнее.
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
"А исправлять нелинейности сочетания акустики и комнаты", - это как-бы совсем о другом.
Тут где-то есть тема, что-то вроде "почему нельзя так просто рассчитать кроссовер", - посмотрите, там многое разжевано.
Все уже указано в посте, какая еще схема Вам нужна?
Как сделать три полосы из двух и как прилепить второй канал? - размножить показанный элемент топологии
Как сделать меньше разбег фаз? - уменьшить добротность ФНЧ.
А "переливание из пустого в порожнее" это все просто по определению. Разделить сигнал на полосы - это даже не пол-дела. Причем вторая половина - увязка с динами - строго индивидуальна, для выбраных динамиков и их акустического оформления, посмотрите в "Акустике" сколько усилий тратится для оформления фильтров. Тут ведь то-же самое, какая может быть схема без промеров конкретных динов??
Re: Фазолинейный фильтр для трех полос
Позволю себе не согласиться. Реально в железе перепробовал массу всяких схем активных фильтров. Кроме схемы из первого поста. Потому как попробовал ее сначала в LSPCad-е. Взял реальные АФЧХ своих динамиков, набросал схемку, сунул все в LSPCad -- получается фигня... Т.е. если просто взять такой "прямой" фильтр, то получается такой ужОс, что затея теряет вообще всякий смысл. Как-то, как-то, подбирая номиналы, поставив доп. фазокрутилку, можно добиться линейной АЧХ, но ни о какой "фазолинейности" уже, естественно, речи не идет -- опять же смысла "0".
Если, вдруг, когда будут менее "кривые" динамики, то попробую помоделировать еще раз. Может, будет лучше.
Ваши права
Социальные закладки