Formel für Filter 4. Ordnung

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daniel16
Stammgast
#1 erstellt: 14. Jan 2008, 14:58
Hallo!

Ich schreibe in Physik eine Facharbeit über Frequenzweichen.
Ich gebe in meiner Arbeit auch die Formeln für die Berechnung der jeweiligen Filter an.

Allerdings benötige ich noch eine Formel für Filter 4. Ordnung.
Weiß jemand von euch wo ich die herbekomme?

Gruß
Daniel
ochse
Stammgast
#2 erstellt: 14. Jan 2008, 22:31

daniel16 schrieb:
Hallo!

Ich schreibe in Physik eine Facharbeit über Frequenzweichen.
Ich gebe in meiner Arbeit auch die Formeln für die Berechnung der jeweiligen Filter an.

Allerdings benötige ich noch eine Formel für Filter 4. Ordnung.
Weiß jemand von euch wo ich die herbekomme?

Gruß
Daniel


Google mal nach "Siegfried Linkwitz". Der ist seit Jahr und Tag der Guru der 24 dB Lautsprecherfilter.

allerdings fehlt in Deiner Frage die Angabe ob Du aktive oder passive Filter rechnen willst....

Gruss,
Winfried
daniel16
Stammgast
#3 erstellt: 14. Jan 2008, 23:15
Hallo!

Es soll ein passiver Filter werden. Habe leider immer noch nichts gefunden.

Gruß
Daniel
ochse
Stammgast
#4 erstellt: 15. Jan 2008, 09:47

daniel16 schrieb:
Hallo!

Es soll ein passiver Filter werden. Habe leider immer noch nichts gefunden.

Gruß
Daniel

Passive Filter 4. Ordnung sind auch nicht trivial, aber ich wühle mal in meinen alten Unterlagen...

Interessant wäre noch, wie das Gesamtkonzept der Facharbeit ausieht, was das Ziel der Arbeit ist und wie der praktische Teil aussehen soll. Dann kann ich noch überlegen, was es sonst so für Möglichkeiten und Literatur gibt.

Gruss,
Winfried
tiki
Inventar
#5 erstellt: 15. Jan 2008, 14:33
Tietze/Schenk enthält ein für Nichtsystemtheoretiker sehr passables Filterkapitel.
nektarine
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 15. Jan 2008, 15:59
daniel16
Stammgast
#7 erstellt: 16. Jan 2008, 16:53

nektarine schrieb:
http://img265.imageshack.us/my.php?image=ordnungof9.jpg


Hallo!

Vielen Dank für die Formeln!

Aber braucht man bei Filtern 4. Ordnung nicht auch für jedes Bauteil und für HP und TP seperate Formeln?
Bei 3. Ordnung ist das doch so.

Gruß
Daniel


[Beitrag von daniel16 am 16. Jan 2008, 16:53 bearbeitet]
nektarine
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 16. Jan 2008, 17:44
genau

ich versuche mal die Hochpässe einzustellen

http://img169.imageshack.us/my.php?image=ordnunghochnp2.jpg

Gruss Nektarine
daniel16
Stammgast
#9 erstellt: 16. Jan 2008, 17:52
Super! Vielen Dank!

Hast du vielleicht auch noch Formeln, bei denen man den Ursprung der Werte in den Formeln noch erkennt? Also wo noch keine Zahlen wie z.B. 1,5307 drin stehn, sondern z.B. 2³ oder Wurzel aus 2. Also noch nicht ausgerechnet. Hoffe du verstehst was ich meine.

Gruß
Daniel
nektarine
Hat sich gelöscht
#10 erstellt: 16. Jan 2008, 18:00

Hoffe du verstehst was ich meine.


ja, aber die habe ich nicht, bzw. müsste erst mal........

da du aber sicher talentiert bist, wirst du schon klarkommen

Hoffe du verstehst was ich meine

viel Spass noch

Gruss Nektarine

ich drück dir die Daumen
daniel16
Stammgast
#11 erstellt: 16. Jan 2008, 18:10
Wär echt toll von dir, wenn du nochmal schauen könntest.

Ist ja ne Facharbeit für Physik und ich habe bei den Filtern erster bis dritter Ordnung auch die ursprünglichen Formeln angegeben, damit man die Zusammenhänge schön erkennen kann.
Leider habe ich keine Formel für Filter 4. Ordnung in dieser Form. Habe auch schon versucht es durch Ausprobiern rauszufinden, wird aber nix....

Aber jedenfalls schon mal vielen Dank, dass du dir solche Mühe für mich gibst!

Gruß
Daniel
nektarine
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 16. Jan 2008, 18:43
nene Daniel

du musst wissen ich bin Musiker
und ich kenne mich aus

es ist ja deine Physikarbeit

oton Bassist: herr gitarrist mach doch mal was
später
oton Bassist: dies ist mein Lied

ich hab zwar den Tietzsche Dingsbums den Meister Tiki erwähnt hat, aber reinschauen werde ich deswegen nicht


damit man die Zusammenhänge schön erkennen kann.


genau das ist deine Arbeit

nichts für ungut dein Freund Nektarine
daniel16
Stammgast
#13 erstellt: 16. Jan 2008, 18:49
Schade. Ich habe leider keine Möglichkeit mir das Buch von Tietzsche/Schenk rechtzeitig zu besorgen, da ich meine Arbeit kommende Woche abgeben muss.

Gruß
Daniel
nektarine
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 16. Jan 2008, 19:30

da ich meine Arbeit kommende Woche abgeben muss


das Leben ist schon hart
kenn ich
hatten wir früher auch die Probleme

ich musste mal im Kunstunterricht wegen der Jahresabschlussnote
10 Bilder an einem Tag verfertigen, ne Woche iss viel Zeit den Bach hinunter

dein Nektarinchen

interpolieren schlage ich vor
detegg
Inventar
#15 erstellt: 16. Jan 2008, 22:02
Hi Daniel,

die Terme für die Bauteile (die Koeffizienten aus nektarine´s Formeln) ergeben sich aus den Lösungen der komplexen Ü-Funktion des 24dB-Filters unter Berücksichtigung div. Nebenbedingungen (=Filtertyp).

Wenn Du also komplex - nach Betrag und Phase - rechnen kannst/willst, will ich Dir die ÜF/Terme/Koeffizienten gerne raussuchen.

Die ganze Rechnerei bringt Dir aber bei Deinen realen, verlustbehafteten, passiven Bauteilen leider rein gar nichts! Sie führt letztendlich wieder auf die Förmelchen von nektarine - wobei auch hier verlustlose BE Voraussetzung wären - Du drehst Dich im Kreis.

Erst mit aktiver Weichentechnik drückst Du die resultierenden Fehler auf <1%.

Gruß
Detlef
daniel16
Stammgast
#16 erstellt: 16. Jan 2008, 22:13
Hi Detlev!

Vielen Dank für dein Angebot, aber komplex will ichs dann doch nicht machen.

Um nochmal genau zu zeigen, was ich suche, hier ein Bild:


Ich suche den jeweils ersten Term dieser Formeln für Filter 4. Ordnung. Den zweiten (ausgerechneten) hab ich schon.

Gruß
Daniel
detegg
Inventar
#17 erstellt: 16. Jan 2008, 22:18

daniel16 schrieb:
Ich suche den jeweils ersten Term dieser Formeln für Filter 4. Ordnung. Den zweiten (ausgerechneten) hab ich schon.

... kannst Du bitte mal genauer beschreiben - ich habe gerade ein Verständnisproblem
daniel16
Stammgast
#18 erstellt: 16. Jan 2008, 22:25
In meinem Bild sieht man doch für L und C jeweils zwei Terme. Einmal mit Potenzen und Wurzel und dann das ganze ausgerechnet, sodass man auf eine große Zahl kommt (der zweite Term). Ich brauch den ersten für Filter 4. Ordnung.

Ich suche die rot umkreiste Form für Filter 4. Ordnung. Die blau umkreiste Form hab ich.
Man soll aber in meiner Facharbeit erkennen, wo die Zahlen herkommen. Deswegen brauch ich die.


Gruß
Daniel
detegg
Inventar
#19 erstellt: 16. Jan 2008, 23:22
alles klar - ich schmeiss den Scanner an!
daniel16
Stammgast
#20 erstellt: 16. Jan 2008, 23:23
Echt? Haste was gefunden?
Is ja cool....
detegg
Inventar
#21 erstellt: 16. Jan 2008, 23:34

daniel16 schrieb:
Echt? Haste was gefunden? Is ja cool.... :D

... ist das hier eine gute Community?



(Quellenangabe per PM)

Gruß
Detlef

PS: edit
Dein "Problem" oben ist so trivial, dass ich es wohl nicht verstehen wollte - rechts (blau) sind die Konstanten von links (rot) einfach nur zusammengefasst/ausgerechnet
Egal - auch mit meinen "Formeln" weißt Du leider immer noch nicht, woher sie kommen ...

Und bitte beachte - es gibt reichlich verschiedene Filtertypen mit unterschiedlichem Ü-Verhalten - und damit auch viele verschiedene A,B,C,D,E,F´s etc.


[Beitrag von detegg am 17. Jan 2008, 00:01 bearbeitet]
daniel16
Stammgast
#22 erstellt: 17. Jan 2008, 14:30

detegg schrieb:

Dein "Problem" oben ist so trivial, dass ich es wohl nicht verstehen wollte - rechts (blau) sind die Konstanten von links (rot) einfach nur zusammengefasst/ausgerechnet
Egal - auch mit meinen "Formeln" weißt Du leider immer noch nicht, woher sie kommen ...


Hi Detlev!

Vielen Dank für deine Mühe!
Aber wie du schon gesagt hast, weiß ich jetzt leider immernoch nicht woher die Konstanten kommen.
Ich bräuchte also die nicht zusammengefasste Version.
Die zusammengefasste hab ich schon...

Aber trotzdem nochmal vielen Dank an alle, die sich hier so sehr bemühen!

Gruß
Daniel
detegg
Inventar
#23 erstellt: 17. Jan 2008, 21:52

daniel16 schrieb:
Ich bräuchte also die nicht zusammengefasste Version.

Hi Daniel,

ich habe mal seid langem wieder den Formeleditor an geschmissen - das folgende ist die Ausgangsgleichung für den 24dB-Hochpass. Bei 2 hintereinander geschalteten Stufen 2.Ordnung werden die Frequenzgänge multipliziert, jede Stufe kann eine eigene Grenzfrequenz haben (ergibt unterschiedliche Filtertypen BW, Bessel, LR etc.)



Die Li und Ci ergeben die fi und Qi - und ein wenig komplex rechnen musst Du auch

Gruß
Detlef
matieu1900
Neuling
#24 erstellt: 17. Jan 2008, 22:42
hi leute. danke detegg für den tipp...
ja also bei mir ist es ja n ähnliches prob. aber ich kann jetzt nicht so viel draus ziehen was ihr schon geschrieben habt.
@daniel hast du auch butterworthfilter 2.ordnung behandelt?
und kannst du physikalisch irgendwie

http://img85.imageshack.us/img85/9894/unbenanntnf9.jpg

diese formel herleite??? ich peils irgendwie nicht so recht und mein physiklehrer sitzt mir im nacken.
und ich muss in einer woche abgeben ;(

lg mat
detegg
Inventar
#25 erstellt: 17. Jan 2008, 23:03
@Matieu
schau Dir doch mal die Herleitung des elektrischen Schwingkreises an. Da findest Du die Größen L,R,C,f,Q aus Deinen Formeln wieder.

Der Sonderfall "Butterworth" (entsteht durch eine geschickt/bewusst gewählte Variante der Koeffizienten ai aus obiger Ü-funktion für Filter gerader Ordnung (2,4,...) Deren Herleitung ist aber eher Stoff 2.Sem E-Technik

Gruß
Detlef
matieu1900
Neuling
#26 erstellt: 17. Jan 2008, 23:51
ich weiss schon die kenn ich da komm ich dann zur thompsonschen schwingungsformel. aber irgendwie is da bei mir noch ne lücke. ich bräuchte für die oben genannten formeln irgendwie ne möglichst einfache herleitung. ich saß vor den formeln die ich kenne schon stundenlang aber irgendwie fehlt mir da ein stück ich weiss auch nicht...

hättest du oder irgendwer ne idee wie ich des noch erklärt kriege bis nächste woche?´
ich muss auch sagen dass ich mich mit komplexen zahlen nicht so top auskenne. kommt in der schule bei uns nicht dran.

@detlef: du hast oben eine formel hingeschrieben S²/(...
die wenn man den zweiten teil weglässt auch für butterworth 2.ord. gilt. aber ich kann damit nixht so recht was anfangen. kenn dieses j nicht und a=1/Q usw. versteh ich auch nicht so recht
sorry bin auf dem gebiet irgendwie nicht so bewandert

liebe grüßes mat
detegg
Inventar
#27 erstellt: 18. Jan 2008, 01:27
Armer Matieu!

ich hab´s oben schon 2x geschrieben - für eine Herleitung der Dimensionierungsgleichungen brauchst die komplexe (=im imaginären Zahlenraum spielende) Mathematik. Das wirst Du wahrscheinlich nicht leisten können/müssen. Trotzdem mal eine leichte Einführung ....

Diese Funktion beschreibt die Übertragungsfunktion eines elektr. Hochpasses 2.Ordnung - diesen baust Du passiv mit L+C, aktiv mit C+R
Die Dimensionierungsgleichungen für den Sonderfall BW hast Du ja.



Mal angenommen, die Variable S wäre eine realle Zahl. Wenn Du den Grafen der Funktion F(S) zeichnen solltest, müsstest Du die Nullstellen des Nenners des Bruches ermitteln. Bei diesen S-Werten wird der Graph Unstetigkeitsstellen haben, da der Nenner zu Null wird. Du würdest also mit der bekannten p/q-Formel die NS des quadratischen Nenners berechnen. Das Ergebnis kann 2 NS, eine doppelte oder zwei irreale/imaginäre NS enthalten. Du erinnerst - Wurzel aus (-1) "geht" nicht?!

Wenn man jetzt die "imaginäre" Zahl "j" einführt mit der Definition [Wurzel aus (-1)=j]und eine Zahl grundsätzlich als Z=a+jb definiert - a ist der reale Anteil und jb der imaginäre Anteil der komplexen Zahl Z - dann hat man auf einmal die Möglichkeit, auch elektrische/physikalische Vorgänge mit 2 veränderlichen Parametern zu beschreiben.

Beispiel:
Die (komplexe) Impedanz einer Spule beschreibt sich mit Z=R+jwL (w=omega=2pi*f)
Der reale Anteil R ist der Wirkwiderstand einer Spule, also der rein ohmsche Anteil, nicht frequenzabhängig - also das, was Du mit dem DVM (Gleichspannung!!) am Draht einer Spule misst.
Der imaginäre Anteil jwL der Impedanz Z beschreibt die Wirkung der Spule - nämlich ihr "Entgegenwirken" des Stromflusses durch Induktion. Dabei wird ja der Strom gegenüber der anliegenden Spannung verzögert.
Den aus Real- und Imaginärteil resultierenden Betrag der Impedanz Z kannst Du - diesmal aber abhängig von der Frequenz - wiederum mit einem geeigneten DVM messen.
Die durch die Spule verursachte Phasenverschiebung zw. Strom u. Spannung kannst Du Dir z.B. auf einem Oszilloskop anschauen.

In einer Frequenzweiche hast Du nun mehrere dieser "komplexen" Widerstände zusammengeschaltet (L/C). Ihr Zusammenwirken lässt sich nur durch die resultierende komplexe Impedanz beschreiben.

Die obige Ü-Funktion eines HP 2. Ordnung mutiert dann mit S=s+jw zu einem recht "komplexen" Gebilde.

Im Ergebnis erhälst Du dann aber 2 Funktionsgraphen!! Einmal den Betrag der komplexen Impedanz und einmal die Phase der komplexen Impedanz der Weiche.

Mit den Koeffizienten ai der obigen Gleichung kann man das resultierende Übertragungsverhalten der Weiche nach Betrag und Phase beeinflussen. Bei Deinem Butterworth-Filter sind die ai so gewählt, dass der Frequenzgang (der Betrag der komplexen Impedanz) bei der Übergangsfrequenz möglichst steil abfällt und der Phasengang (der imaginäre Anteil der Impedanz) möglichst stetig (oder die Gruppenlaufzeit als 1. Ableitung des Phasengangs möglichst linear ) verläuft.

Bis hierhin sollte jetzt alles klar sein ...

Gruß
Detlef
matieu1900
Neuling
#28 erstellt: 18. Jan 2008, 16:34
ok vielen vielen dank. schon sehr aufschlussreich.

die gesamtimpedanz einer Spule beschreibt sich durch Z=R+jwL und die von einem kondensator wohl durch Z=R+1/jwC
oder?
aber was genau ist S? irgendwo bei wikipedia steht sowas wie die normalisierte frequenz also w/wg (Frequenz durch Grenzfrequenz)
ist es so dass F(S) die komplexe impedanz der weiche abhängig von der eingangsfrequenz w darstellt, mit S=s/w=((sigma)+j*w)/w. ist (sigma) der nichtkomplexe widerstand einer spule?
aber warum steckt da drin kein L und C oder wo kommen die rein?
und wie kommt man von da auf die dimensionierungsgleichung des BW-Filters 2. ordnung, in dem keine komlexen elemente mehr stecken?

sorry ich will echt nicht nerven aber wie gesagt ich krig des allein irgendwie nicht hin...

vielen vielen dank auf jede fall schonmal!!!!!!!

p.s. warum erhält man zwei funktionsgraphen? den der phase und den des betrags der impedanz?
detegg
Inventar
#29 erstellt: 18. Jan 2008, 22:01

matieu1900 schrieb:
die gesamtimpedanz einer Spule beschreibt sich durch Z=R+jwL und die von einem kondensator wohl durch Z=R+1/jwC oder?

right, Sir!

aber was genau ist S? irgendwo bei wikipedia steht sowas wie die normalisierte frequenz also w/wg (Frequenz durch Grenzfrequenz)

auch das ist richtig, allerdings meint wiki das reale w/wg - komplex ist das dann ((sigma+jw)/wg), wie Du ja richtig erkennst

ist es so dass F(S) die komplexe impedanz der weiche abhängig von der eingangsfrequenz w darstellt, mit S=s/w=((sigma)+j*w)/wg.


ist (sigma) der nichtkomplexe widerstand einer spule?
aber warum steckt da drin kein L und C oder wo kommen die rein?

sigma ist dann der Realteil/nichtkomplexe Widerstand der Spule, wenn Deine Schaltung nur diese eine Spule enthält. Deine Weiche besteht aber aus Reihen-/Parallelschaltung von L und C.

Exkurs:
Das ohmsche Gesetz sollte Dir ein Begriff sein. U=R*I
Ersetze mal die 2 C´s und 2 L´s Deiner 24dB-Weiche durch einfache Widerstände R1...R4. Am Ausgang der Weiche liegt eine Last, der Lautsprecher, mit einer komplexen Impedanz. Diese stellst Du ebenfalls als reallen Widerstand R5=8 Ohm dar.
Du musst nun das Verhältnis der Ausgangsspannung an R5 zur Eingangsspannung ermitteln. U5/Uin = f(R1...R5) = F(R). Das Ergebnis ist eine lineare, konstante Funktion unabhängig von der Frequenz, die R´s haben ja keinen Einfluss auf die Phasenbeziehung zw. Strom und Spannung - also etwa sowas wie U5/Uin = 0,2345

Ersetzt Du jetzt in U5/Uin = f(R1...R5) die R1...R4 durch die komplexen Impedanzen Z1...Z4 der verwendeten L´s und C´s und nimmst vereinfacht den Lautsprecher als einfachen Widerstand R5 - voila, da sind Deine Werte für L und C! - das ganze ist nur eine ekelige Rechnerei unter Berücksichtigung der Definition [j=SQR(-1)] - erhälst Du die komplexe Beziehung U5/Uin = f(L,C,w) = F(S).
Diese F(S) - Du solltest das DIN A4-Blatt lieber quer beschreiben - enthält jetzt bunt gemischt reale und imaginäre Anteile (die mit "j" davor), die gilt es nun zu ordnen nach dem Schema F(S) = A + jB

p.s. warum erhält man zwei funktionsgraphen? den der phase und den des betrags der impedanz?

... genau. Aus F(S) = A + jB erhälst Du den Realteil /Z/ = SQR(A*A+B*B) und für die Phase/den Winkel tan(phi) = B/A

und wie kommt man von da auf die Dimensionierungsgleichung des BW-Filters 2. ordnung, in dem keine komplexen Elemente mehr stecken?

U5/Uin = f(L,C,w) = F(S) enthält Zähler und Nenner in Form der o.g. Formel für die Ü-Funktion ...= S²/(S²+aS+1) - über den Koeffizienten a kannst Du die Lösung des quadratischen Nenners "beeinflussen". Für BW müsste ich nachschlagen, es war irgendwas mit a=1/SQR2 ... und dieses a enthält in seiner Rohform ja noch die L,C etc - und damit die eindeutige Bestimmung der Werte für L,C für diesen Sonderfall.

... später weiter!

Gruß
Detlef
matieu1900
Neuling
#30 erstellt: 19. Jan 2008, 16:55
hi detlef.
ich müsste also bei butterworth 2.ord. von (siehe bild)

http://img253.imageshack.us/img253/6591/frforumaa4.jpg

irgendwie von F(R) auf F(S) kommen??
also solange umrechenen bis alle C's und L's zusammen habe auf einem fleck und das ist dann das spezielle a für butterworth.
ich schaff des aber nicht soi ganz da ist immer völlig der wurm drin. könntest du mir des a für butterworth 2 ordnung sagen wenns nicht zu viel aufwand macht? wär echt nett!

und außerdem müsste ich doch wenn ich Den betrag der Ü-Funktion F(S) = 1/SQR2 setze auf die grenzfrequenz und damit auf die dimensionierungsgleichung kommen??

viele grüße m
detegg
Inventar
#31 erstellt: 20. Jan 2008, 00:23

matieu1900 schrieb:
könntest du mir des a für butterworth 2 ordnung sagen wenns nicht zu viel aufwand macht? wär echt nett!

... heute leider nicht mehr - hoffentlich habe ich das überhaupt noch "auf der Kette"

und außerdem müsste ich doch wenn ich Den betrag der Ü-Funktion F(S) = 1/SQR2 setze auf die grenzfrequenz und damit auf die dimensionierungsgleichung kommen??

... genau, so lautet die Definition von f3!

Gruß
Detlef
ochse
Stammgast
#32 erstellt: 27. Jan 2008, 18:49
Ich hab mal eine Rückfrage an die erlauchte Gemeinde...

Wie lauten die Formeln mit denen ich mit gegebenen passiven Weichenbauelementegrössen die FILTERGÜTE (oder Filtercharakteristik wenn man so will...) für Filter 2. und 3. Ordnung ERRECHNEN kann?

Ich möchte eine vorgegebene Weichenschaltung mit Filtern 2. und 3. Ordung analysieren.

Vielen Dank im Voraus,
Winfried
detegg
Inventar
#33 erstellt: 27. Jan 2008, 21:17
Moin Winfried,

theoretisch:
... ist Deine Aufgabe wohl nicht eindeutig lösbar. Die Bauteilewerte einer auf eine spezielle Güte abgestimmten Weiche ergeben sich durch Koeffizientenvergleich der standadisierten Übertragungsfunktion mit der Ü-Funktion Deiner Weiche.
Z.B. Bessel-Charakteristik - also kein Überschwingen der Impulsantwort - bedeutet eine konstante Gruppenlaufzeit über die Frequenz. Die GLZ ist die 1.Ableitung der Phase der Ü-Funktion. Diese Ableitung =const. gesetzt ergibt durch Koeffizientenvergleich die Bauteilewerte. Da die Teilfilter 1./2.Ordnung meistens auch noch unterschiedliche Grenzfrequenzen haben, dürfte das "Rückrechnen" nicht auf ein eindeutiges Ergebnis führen.

praktisch:
... ist die passive Weiche in ihrer Funktion von der Impedanz des angeschlossenen Chassis abhängig, diese müsste in die Rechnung einfließen. Hier mit einem festen Wert (z.B. 8Ohm) zu rechnen, führt nicht zum Ziel!

Mit passiven Weichen zu rechnen macht keinen Sinn! Einzig die Simulation unter Berücksichtigung von Frequenz- u. Phasengang der angeschlossenen Chassis ergibt brauchbares. Anders bei aktiven FW, hier sind die Teilfilter unabhängig von einander zu betrachten und arbeiten rückwirkungsfrei!

Gruß
Detlef
ochse
Stammgast
#34 erstellt: 27. Jan 2008, 22:12
Lieber Detlef,

vielen Dank für die nette Antwort. Die Zusammenhänge, die Du schilderst sind mir eigentlich bekannt, aber ich dachte, man müsste annähernd Rückrechnen können.

Mein Problem:

Ich habe eine existierende LS Box, für die eine neue Passivweiche entwickelt worden ist. Es scheint nun so, als hätte man da mit Bauteilen experimentiert bis Weiche und Chassis zusammenpassten. Soweit, so gut...

Aber ich will diese Weiche aber nicht passiv, sondern aktiv nachbilden (weil ich diese vorher passiven LS seit langem mit aktiv nachgebildeter Originalweiche betreibe) und wollte deshalb die Grenzfrequenzen und Filtergüten der neuen neuen Passivweiche herausfinden. Leider passen die Bauteilewerte aber, wenn man nachrechnet, nicht zu den bekannten Butterworth, Bessel, usw. Charakteristiken...

In der passiven Weiche sind die Chassis Impedanzlinearisiert. Es müsste doch also Formeln geben, aus denen ich für diese (in erster Näherung) ohmsche Last Grenzfrequenz und Filtergüte berechnen kann. Leider finde ich sie nirgends und deshalb frage ich hald hier nach.

Ich hoffe das hilft zu verstehen, was ich machen will. Kannst Du vielleicht doch helfen? Wo soll ich nachlesen?

Vielen Dank im Voraus,
Winfried
detegg
Inventar
#35 erstellt: 27. Jan 2008, 22:40
Winfried - mal so aus dem Bauch ...

Weiche 2nd ord - die Ü-Funktion in die Normalform gebracht (Post #27)
Der Koeffizient des linearen Gliedes ist jetzt ein Ausdruck mit L,R,C - eine Substitution für Q findet sich irgendwo im Tietze/Schenk. Mit gegebenen Werten für L,R,C erhälst Du einen numerischen Wert dieses Koeffizienten. Dieser enthält jetzt aber das designerische Element ai, den Filtertyp. Für ai=1 hast Du kritische Dämpfung, für ai=1/SQR2 landest Du bei BW und so weiter für LR, Bessel, Tscheby - also unterschiedliche f3 bzw. Qi - das bringt Dich nicht weiter - glaube ich zumindest

Schon mal über Simulation/Messen nachgedacht?

Detlef
ochse
Stammgast
#36 erstellt: 27. Jan 2008, 23:23

detegg schrieb:
Winfried - mal so aus dem Bauch ...

Weiche 2nd ord - die Ü-Funktion in die Normalform gebracht (Post #27)
Der Koeffizient des linearen Gliedes ist jetzt ein Ausdruck mit L,R,C - eine Substitution für Q findet sich irgendwo im Tietze/Schenk. Mit gegebenen Werten für L,R,C erhälst Du einen numerischen Wert dieses Koeffizienten. Dieser enthält jetzt aber das designerische Element ai, den Filtertyp. Für ai=1 hast Du kritische Dämpfung, für ai=1/SQR2 landest Du bei BW und so weiter für LR, Bessel, Tscheby - also unterschiedliche f3 bzw. Qi - das bringt Dich nicht weiter - glaube ich zumindest

Schon mal über Simulation/Messen nachgedacht?

Detlef

Danke! Wir kommen der Sache näher! ai ist wohl was ich herausfinden will und zwar als Formel aus L, R und C.

Die Substitution für Q habe ich im Tietze Schenk nicht gefunden... Da wird das nur für Schwingkreise erklärt, wenn ich mich nicht irre. Die komplexe Rechnung ist sooo viele Jahre her! Was man so alles vergessen und verlernt hat...

Ich hab die Weiche nicht vor mir und will diese auch nicht bauen, sondern habe nur die Schaltung mit Bauteilewerten.

Ein Simulationsprogramm habe ich leider nicht, wäre aber interessiert daran. Habe damit auch nicht gearbeitet, aber das soll keine Hürde sein.

Sollen wir über PN weiterkommunizieren bevor wir zu sehr Off Topic gehen??

Danke vielmals!
Winfried
detegg
Inventar
#37 erstellt: 27. Jan 2008, 23:41

ochse schrieb:
Sollen wir über PN weiterkommunizieren bevor wir zu sehr Off Topic gehen??

vlt. liest ja einer interessiert mit - laß´ uns hierbleiben

Qi = [SQR(bi)]/ai

Ein allg. als sehr gut (und kostenlos) bezeichnetes Simu-Prog ist boxsim - enthält eine umfangreiche Datenbank mit VISATON-Chassis und die Möglichkeit, Datensätze zu importieren.

Detlef
Schlappohr
Inventar
#38 erstellt: 06. Feb 2008, 23:55

detegg schrieb:
vlt. liest ja einer interessiert mit - laß´ uns hierbleiben ;)


yo
hab grad erst den thread gefunden.

wenn mich demnächst meine diplomarbeit an den rand des wahnsinns treiben sollte, weiß ich ja jetzt, an wen ich mich wenden kann
ukw
Inventar
#39 erstellt: 12. Feb 2008, 10:04
Das ist so eine Sache mit den Passivweichen.
Mit einer einfachen Mess Software (F-gang auf Achse) und einem umfangreichen Bauteilsortiment kombiniert einem Stecksystem...

kann man in sekundenbruchteilen zwischen zwei oder drei Frequenzweichenwerten umschalten.
Das ist noch meinem dafürhalten die zielführendste Methode eine gute passive Weiche zu entwickeln.

Abschließend ev. noch Impedanzlinearisierung mit Ohmmeter und Frequenzgenerator.
detegg
Inventar
#40 erstellt: 12. Feb 2008, 16:24

ukw schrieb:
Das ist noch meinem dafürhalten die zielführendste Methode eine gute passive Weiche zu entwickeln.

ja, Uwe, recht hast Du! Leider wird aber die Praxis schon an den (auch weiterbildenden) Schulen vernachlässigt, nur wenige Fachlehrer wissen, wovon sie reden. Noch weniger können sie einen Bezug zw. Theorie und Praxis vermitteln, eher noch eine Abneigung gegen alles, was mit Mathe und Physik zu tun hat.

Allerdings vermute ich, das solide Theoriekenntnisse in der Praxis auch nicht schaden dürften ...

Gruß
Detlef
Schlappohr
Inventar
#41 erstellt: 15. Feb 2008, 11:56
*zustimmung

ukw schrieb:
kombiniert einem Stecksystem...

ein hoch auf die krokoklemmenkabel

Abschließend ev. noch Impedanzlinearisierung mit Ohmmeter und Frequenzgenerator.

wie gehst du da sinnvollerweise vor? *überleg

sind wir schon off topic?
ukw
Inventar
#42 erstellt: 15. Feb 2008, 18:24
Ich habe von schlecht vercrimpte Büschelsteckern gelesen, die einen Widerstand von fast 1 Ohm hatten. Man muss also aufpassen damit.
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