Aktive Weiche für Lautsprecher ROGERS (BBC) LS 5/8

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bukongahelas
Inventar
#1 erstellt: 16. Mrz 2009, 08:47
Hi , ich habe ein paar ROGERS LS 5/8 Zweiwege Lautsprecher, echte Klassiker, die bei der BBC verwendet wurden.
Aktive Weiche bzw BiAmping.
Die mitgelieferten aktiven Weichen (mono) sind diskret aus Transistoren etc aufgebaut (waren in QUAD 405 Endstufen eingebaut) und haben laut Internet einen schlechten XLR-Eingangsübertrager.
Ich möchte eine aktive Weiche in OP-Technik nachbauen, mit asymmetrischem Cinch-Eingang.
Dazu suche ich die theoretischen Werte der original Aktivweichen, also Trennfrequenz,Flankensteilheit, Charakteristik (ich las was von Linkwitz/Riley), Tiefbassanhebung, Subsonic-Filter.Die Trennfrequenz liegt laut beiliegendem Frequenzdiagramm bei ca 1800 Hz, die Flankensteilheit beträgt 18dB/Okt. Ich las im Net aber auch was von 24dB/Okt.
Ebenfalls unklar ist die Charakteristik, LW-Riley,Butterworth oder nochwas anderes.
Geplant ist eine mehrstufige Filterschaltung, durch OP entkoppelt (die Standardschaltung wie auch in ALBS-Aktivweichen verwendet,entkoppelte aktive Filter).
Den Schaltungsaufbau kann ich dem ALBS-Schaltplan entnehmen (Weiche Typ UWE-25), was mir fehlt ist ein Berechnungsprogramm oder eine fertige Berechnung der R-C-Kombinationen zwischen den OP.
Gruss und Dank
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#2 erstellt: 18. Mrz 2009, 07:33
Erneuter Versuch.
bukongahelas
detegg
Inventar
#3 erstellt: 18. Mrz 2009, 11:57
Moin,

funktionieren die alten Weichen denn noch? Wenn ja, F-Gang und Phase der beiden Zweige messen/dokumentieren.

Dann musste man die neue Weiche bzgl. Filterart, fg etc. "modelieren". Entweder mit Software oder mit DSP.

Ob hinterher allerdings entkoppelte RC-Filter das Optimum sind .. Filterkoeffizienten kann ich bei Bedarf raussuchen.

Gruß
Detlef


[Beitrag von detegg am 18. Mrz 2009, 11:58 bearbeitet]
bukongahelas
Inventar
#4 erstellt: 18. Mrz 2009, 14:02
"Filterkoeffizienten kann ich bei Bedarf raussuchen"
Danke für das Angebot. Zunächst muss ich aber klären, welchen Filtertyp die Originalweiche hat.
Frequenzgang der OriWeiche könnte ich noch per Sinuston-Einzelfrequenzmessung in einem Diagramm zu Papier bringen, aber Phasenmessung ist für mich Neuland.
Ich werds anders angehen: Zunächst die Parameter der Oriweiche erfragen bzw feststellen. Es war ja ein Diagramm bei der Oriweiche dabei, wo zumindest die Trennfrequenz und die Flankensteilheit abzulesen war. Keine Aussagen wurden aber über Filtercharakteristik (Butterworth,Bessel,Linkwitz-Riley) gemacht.War auf verschiedenen HPs , dort fanden sich widersprüchliche Angaben. ZB war dort von 24dB/Okt und LW-Riley die Rede. Das OriDiagramm sagt 18dB/Okt und ca (abgelesen) 1800Hz Trennfrequenz.
Habe auch den "Tietze-Schenk" , dort wird die Berechnung der Filterkoeffizienten mittels Polynomen erklärt, leider für mich mathematisch völlig unverständlich.
Zum Glück habe ich ein Rechnerprogramm gefunden, das mittels Operationsverstärker entkoppelte RC Glieder verschiedener Flankensteilheiten nach Butterworth,Bessel und Tchebycheff berechnet und die C und R Werte direkt ausgibt. Ich nehme an, es macht dasselbe wie die "zu Fuss" Berechnung im "Tietze-Schenk".
Leider unterstützt dieses Program kein "Linkwitz-Riley".
Fazit: Ich muss erst definitiv die Parameter der Originalweiche kennen, bevor ich praktisch loslege.
Gruss und Dank
bukongahelas
detegg
Inventar
#5 erstellt: 18. Mrz 2009, 14:27

bukongahelas schrieb:
Habe auch den "Tietze-Schenk" , dort wird die Berechnung der Filterkoeffizienten mittels Polynomen erklärt, leider für mich mathematisch völlig unverständlich.

Dabei ist aber auch eine Tabelle mit den ai, bi, den verschobenen Eckfrequenzen der Einzelfilter für die div. Filtertypen. Das ist ziemlich easy - aber erst kommt ...

Ich muss erst definitiv die Parameter der Originalweiche kennen, bevor ich praktisch loslege.

... und das ist das größere Problem

Gruß
Detlef
bukongahelas
Inventar
#6 erstellt: 05. Apr 2009, 07:49
Nochmals:
Ich muss erst definitiv die Parameter der Originalweiche kennen, bevor ich praktisch loslege.
Scheinbar weiss es niemand auf diesem Planeten, also bleibt mir nichts anderes übrig, Butterworth oder Bessel mit 18dB/Okt Flankensteilheit zu nehmen.
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#7 erstellt: 21. Apr 2009, 04:22
So sehen die originalen Aktivweichen auf Transistorbasis aus. Ohne Schaltplan (habe stundenlang gegoogelt) ist eine
Inbetriebnahme oder Reparatur unmöglich.



Dummerweise sind die beiden auch noch im Platinenlayout unterschiedlich, eine stammt von CHARTWELL , die andere von
ROGERS , Typenbezeichnung AM8/16 .
Ohne weitere Informationen über Flankensteilheit und Filtertyp sowie Besonderheiten wie Tiefbassanhebung und Subsonic-Filter wird der Nachbau zum Glückspiel.
Hätte ich diese Informationen, wäre der Nachbau in wenigen Stunden erledigt. Suche nun schon wochenlang nach Informationen, leider bisher ohne Ergebnis.
bukongahelas
detegg
Inventar
#8 erstellt: 21. Apr 2009, 07:38
Moin,

nochmals: wenn eine Weiche funktioniert, messen - ist eine Sache von 5min. (PC+Soundkarte+ARTA)
Dann hast Du die Zielfunktion für einen Nachbau.

edit: alternativ könntest Du auch mal diesen Belgier anschreiben. Hier die Commercial Site --> Link.
Die von Stefaan verwendete Behringer AFW habe ich hier - könntest damit dann testen

Interessant auch dieser Link

Und dann fand ich mehrere Blogs, in denen (ehem.) Quad-Techniker posten Link

Schon bei Quad nachgefragt? info@quad-hifi.co.uk

Detlef


[Beitrag von detegg am 21. Apr 2009, 08:55 bearbeitet]
bukongahelas
Inventar
#9 erstellt: 21. Apr 2009, 21:19
Die Weichen sind total verbastelt in einem Gehäuse eingebaut
gewesen, lose Drähte, irgendwelche Drahtbrücken wurden nachverdrahtet, Trimmpotis auf der Platine wurden an die
Gehäuseseiten verlegt oder fehlen völlig, Schalter für Tiefbassanhebung wurden entfernt und durch Drahtbrücken ersetzt.
Ich brauche erstmal einen vollständigen Schaltplan zur Wiederinbetriebnahme zwecks Ausmessung per ARTA.
Ein grosser Aufwand, zumal auf den entsprechenden InetSeiten
die Weichen sowieso als klanglich miserabel (Eingangsübertrager) eingestuft werden.
Ein Nachbau mit OP incl Tiefbassanhebung und Subsonicfilter
wäre überhaupt kein Problem, vorausgesetzt ich wüsste den
Filtertyp der Originalweichen (Butterworth,Bessel,etc.).
Die Trennfrequenz ist mit 1800Hz bekannt, ebenso die Flankensteilheit mit 18dB/Okt, abgelesen aus einem Frequenzgangdiagramm, das ich im Net fand.
Die Einsatzfrequenz der Tiefbassanhebung würde ich auf 100 Hz legen,12dB/Okt Flankensteilheit, Filtertyp Butterworth.
die EF des Subsonicfilters auf 15 Hz ; 24dB/Okt
mit Filtertyp Butterworth.
Ausserdem müsste ich mich erstmal in ARTA einarbeiten,
ich finde es gibt kaum was Schwierigeres als die
Bedienung unbekannter WIN-Programme autodidaktisch zu erlernen. Habe mich bereits stundenlang erfolglos mit ARTA
beschäftigt, die Fülle der Messarten,Funktionen und Icons
erschlägt mich einfach. Hinzu kommt, das ARTA auf meinem
Rechner dauernd mit Bluescreen abstürzt.
Habe es trotzdem geschafft, mit ARTA eine zweikanalige Frequenzgangmessung mit Loopback-Kabel und rosa Rauschen
zu machen. Während der Messung scheints zu funktionieren,
aber wenn ich die Messung stoppe, schlägt die Frequenzgangkurve bei allen Frequenzen bis zum Maximum aus.
Ich denke das Gegenteil müsste der Fall sein.
Fazit: Um die Originalweichen auszumessen muss ich sie erstmal reparieren, dann die ARTA bzw PC-Probleme lösen,
lernen, wie man ARTA bedient und die Messergebnisse interpretiert, um dann endlich zum Nachbau der Weichen überzugehen.
Besser: Die Parameter der Originalweichen zu wissen, Weiche nachbauen,fertig.
Gruss
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#10 erstellt: 22. Apr 2009, 04:56
Der Belgier schrieb das:
The Rogers-filters were built with transistors and very old components and there are no schematics to be found...
Revision Step 3: giving up the project...
There were many reasons why Jean-Marie and myself were very unhappy with the Rogers crossover filters.
Rogers used a small transformer to change the balanced input-signal to unbalanced in the input-line. Although this transformer does the job it causes a lot of distortion and phase-shifting.
The filter is made with transistors and some very old components, some of which were broke. The schematics can't be found.

Deshalb will ich die Weichen auf OP-Basis nachbauen.
Werde mal die ganzen Links , Danke für die Verweise, abarbeiten , ob nicht doch jemand einen kompletten Schaltplan der Originalweichen hat oder deren Parameter kennt.
Selbst wenn ich die Behringer-Fertigweiche einsetzen würde,
müsste ich ja trotzdem wissen, welche Parameter dort einzustellen sind.
Kann denn die B-W 18dB/Okt ? Ich bekam die Info, sie liege auf 24dB/Okt fest. Werds bei Behringer nochmals nachfragen.

Gruss
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#11 erstellt: 22. Apr 2009, 05:06
Mark Hennessy schrieb auf seiner HP unter "Kontakt":

Contact Me:
I welcome feedback and comments about this website, but I'm finding it impossible to deal with the volume of emails that I receive these days. For this reason, please consider me to be in "read-only" mode from now on - in other words, I will read every email received, but please assume that I won't reply.
This wasn't an easy decision. I have had many interesting conversations with correspondents in the past. But feel free to send me a message, hopefully of thanks or encouragement, but on the understanding that I probably won't be able to reply.
Thank you for your understanding.

Wozu ihm also emails schreiben, wenn man doch keine Antwort bekommt ?
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#12 erstellt: 22. Apr 2009, 05:10
Und wie man unter diesem Link:

http://newsgroups.de...006-09/msg00757.html

Kontakt mit den Leuten aufnimmt, ist mir auch ein Buch mit sieben Siegeln...

bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#13 erstellt: 22. Apr 2009, 07:51
Soeben nachgesehen: Die Behringer SUPER-X PRO CX2310 Weiche ist auf 24 dB/Okt fest eingestellt und hat Linkwitz-Riley Filtertyp.
Nach dem Frequenzgangdiagramm, das mir von den Originalweichen vorliegt, brauche ich aber 18dB/Okt.
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#14 erstellt: 22. Apr 2009, 09:17
Nach dem üblichen Kampf gegen WIN ist es mir gelungen,
das Frequenzgangdiagramm zu scannen.



Ich lese aus dem Diagramm:
Trennfrequenz 1800 Hz ; Flankensteilheit 18 dB/Okt ; Bassanhebung von 700 Hz bis 70 Hz plus 12 dB ; kein Subsonicfilter. Ich finde, wenn man den Bass anhebt, sollte man den Subsonicbereich steilflankig ab 15 Hz mit 24 dB/Okt abschneiden, um den Tieftöner zu entlasten und bei Schallplattenwiedergabe das Rumpeln zu unterdrücken.
Der Schaltplan ist nur ein Ausschnitt der gesamten Schaltung, wie man sieht sind auf der Platine mehr als 4 Transistoren verbaut. Natürlich sind auch keine Bauteilordnungsnummern wie zB R12 angegeben.
Falls ich keinen kompletten Schaltplan der Originalweichen finde, muss ich ihn zunächst selbst aufnehmen/zeichnen,
bevor ich die Weiche reparieren und (wie empfohlen) mit
ARTA ausmessen kann. Ein irrer Aufwand, dazu noch relativ
sinnlos, da ich die Weiche ja in OP-Technik völlig neu
aufbauen will, da sie ja klanglich (Input-Transformer) sowieso schlecht sein soll.
bukongahelas
detegg
Inventar
#15 erstellt: 22. Apr 2009, 09:54
Hi Buko,

ist wirklich nicht einfach, Info´s zu den Teilen zu erhalten.

Sicher ist, das eine 24dB-Weiche wie die CX nicht funktioniert. Ebenso sicher ist, das eine nach Lehrbuch entwickelte OP-Weiche mit 12dB oder 18dB gleich welcher Coleur ebenfalls NICHT funktioniert. Eine Modellierung wäre allerdings mit (m)einer DSP-Weiche möglich ...

Ich lese aus dem Frequenzschrieb etwas völlig anderes ...
Der 19mm-HT wird mit 12...18dB bei f>2,5kHz getrennt. 1,7kHz wäre für das Chassis völlig unrealistisch.
Der 8"-TMT wird ab ca. 100Hz mit 6dB "leiser" gemacht. das wirkt der zunehmenden Bündelung und dem Bafflestep entgegen. Eine Trennfrequenz zum HT vermute ich bei ca. 1kHz mit 12dB.

Ich werde die Filterschaltungen mal simulieren - hast Du noch weitere Info´s?

Gruß
Detlef
Apalone
Inventar
#16 erstellt: 22. Apr 2009, 12:28
Hallo!
Mit einer vollparametrischen Aktivweiche wie der Behringer DCX 2496 kann man aber mE gut arbeiten, auch wenn man nicht die exakten Eckdaten der Urweiche kennt.
Ein wenig Kenntnisse von Lautsprecherkonstruktion müssen natürlich vorhanden - was ich nach dem bisher Gelesenen voraussetze.
Wenn man mit Eckdaten anfängt, mit denen man nichts kaputt machen kann -6 db Flankensteilheit bei 1500 Hz Trennfrequenz bei einem 19 mm HT ist bestimmt keine gute Idee...-, kommt man schon in vertretbaren Entwicklungszeiten zu einem brauchbaren Ergebnis.

Die Ultradrive hat mE ein gutes Preisleistungsverhältnis und ist für diese Zwecke gut brauchbar.
detegg
Inventar
#17 erstellt: 22. Apr 2009, 22:16
Moin,

jau, mit einer DCX ist das Ganze umgehend erledigt - nur, ich benötige die Zielfunktion

@Ulrich
Ich simuliere die beiden Filterschaltungen und verzweifel an dem Tiefpass. Eigentlich stimmt alles - nur der F-Gang ist "invertiert".
Bitte kontrolliere die Schaltung - was mache ich falsch?

Gruß
Detlef

bukongahelas
Inventar
#18 erstellt: 23. Apr 2009, 00:16
Die DCX 2496 betreibe ich selbst zu grösster Zufriedenheit in meiner "großen" Anlage, TriAmping mit 3 Stereoverstärkern
und Boxen DYNAUDIO Profil 4. Allerdings musste ich mir dazu einen 2x Cinch-XLR-Input bzw 6x XLR-Cinch-Output Converter
bauen.
Hat lange gedauert, bis ich die gehörmäßig "optimale?" Einstellung gefunden habe. Obwohl DYNAUDIO konsequent nur 6dB (passive) Filter verwendet, bin ich bei 48dB/Okt und Linkwitz-Riley Filtertyp gelandet.
Für die LS 5/8 , die überdies noch bei einem Kollegen stehen, möchte ich ungern meine Anlage "auseinanderreissen",
um mit der DCX plus Converter eine Reise zu machen.
Ausserdem schwört der Kollege auf Analog, von DSP und digital will er nichts wissen, obwohl das mE Unsinn ist.

@detegg: Extradank schonmal für die Simulation. Die Schaltung, so wie von Dir eingegeben/kopiert, ist korrekt.
Wie ich schon sagte, der Schaltplan ist nicht komplett,
aber alles was ich habe.Evtl ist hinter dem TP noch ein F-Gang Inverter angeordnet, der im Prinzipschaltplan nicht auftaucht. Beiß Dir nicht umsonst die Zähne aus.
Wenn ich mir die TP bzw HP Zweige so betrachte, ist der Eingangskreis vor den Transistoren bei HP und TP in etwa
spiegelbildlich aufgebaut, beim TP die C gegen Masse (Integrator), beim HP im Signalweg (Differenzierglied). Genau wie im Lehrbuch.
Allerdings bin ich auch nicht der große theoretische Schaltungsdurchblicker, wenn nichtlineare Glieder in der Gegenkopplung angeordnet sind, kanns auch genau umgekehrt wie "geradeaus gedacht" sein.Da sind mir OP-Schaltungen wesentlich sympathischer, da kann man praktisch von völliger Entkopplung der Filter ausgehen, denn so ein OP nimmt im Gegensatz zu Transistoren keinen (Basis)Strom auf,
der die Filter belastet und mit eingerechnet werden muss.
Dasselbe Problem wie bei passiven Weichen, wo der Lautprecher mit seiner komplexen Last die Filterfunktion verfälscht. Deshalb versagen dort auch einfache Formeln wie
zB f=1/(2Pi(WurzelLC)). Und deswegen gibts zum Glück Programme, die das mit komplexer Mathematik simulieren.

Reduzieren wir es: Die Parameter Trennfrequenz 1800 Hz und
Flankensteilheit 18 dB/Okt sowie die der Bassanhebung von 700 Hz bis 70 Hz plus 12 dB ist laut Frequenzgangdiagramm
mE eindeutig klar und stimmt hoffentlich mit der Simulation
überein. Was ist das überhaupt für ein Simprogramm ?
Es fehlt also nur noch der Filtertyp/Güte.
Was sagt denn Dein Simprogramm zur Güte des HP (oder auch TP,obwohl der F-Gang invertiert ist) ?
Das wär dann schon die Lösung.
bukongahelas
detegg
Inventar
#19 erstellt: 23. Apr 2009, 08:59
Moin,

... spendiere eine Arbeitspunkteinstellung und es klappt auch mit dem Transistor



Links der HP - 12dB/oct mit f3=3,5kHz oder f6=2,7kHz

Rechts der "aktive" TP (blau) - 12dB/oct. mit f3=3,5kHz bzw. f6=4,7kHz

Den anschließenden passiven EQ mit R5/6 und C3/4 habe ich nicht einzeln simuliert. Der Gesamt-F-Gang ist der grüne.
Die Gruppenlaufzeit ist mit <2ms im unteren F-Bereich mehr als ok.

Die Pegel habe ich auf 0dB für den TP normiert. Eingangssignal für beide Zweige dann 1,35Vs
Der Hochtöner muss aber in der nachfolgenden Schaltung irgenwie im Pegel reduziert werden - das sind dann Feinheiten ...

Wie ich an die Güte der Filterstufen komme, ist mir noch nicht ganz klar. Aus dem Bauch - Anregung mit Sprungfunktion und Überschwinger anschauen. Ich simuliere mit LT_spice von Linear Technologie - kostenloses Supertool. Die Sim-Daten kann ich Dir mailen. Eigentlich müsste sich jetzt bereits eine äquivalente OP-Schaltung simulieren lassen ...

edit: Der ELEKTRISCHE Summen-F-Gang der Schaltung - det HT muss verpolt angeschlossen werden!



... scheint zusammen mit dem vermuteten AKUSTISCHEN (messen!) zu passen.

Gruß
Detlef


[Beitrag von detegg am 23. Apr 2009, 13:16 bearbeitet]
bukongahelas
Inventar
#20 erstellt: 23. Apr 2009, 16:14
Sag ich doch: Irgendwer schmiert da schnell schnell irgendwas nichtfunktionsfähiges hin und wir verzweifeln dran und müssen selbst den Arbeitspunkt einstellen.
Dabei entstammen Frequenzgangdiagramm und Schaltplan einem:
"BBC Research Department Report , BBC RD 1979/22 :
Design of the high-level studio monitoring loudspeaker type LS 5/8" verfasst von C.D.Mathers, M.Sc.,M.I.E.E
(was auch immer das bedeuten mag) im November 1979 .
Wir kommen der Sache also näher, auch wenn "Deine" Frequenzgangdiagramme nicht 100%ig dem BBC/ROGERS Diagramm,
das ich postete, gleichen. Es heißt aber auch im Untertitel:
"Idealised response (full lines) and actual response of LS 5/8 crossover and equaliser".
Theorie und Praxis.
Bei der Umsetzung habe ich ausgehend von dieser Industrieschaltung



diesen Schaltungsansatz



gezeichnet.

Wichtig sind mir der Eingangswiderstand von 100k bis 47k und
der Ausgangswiderstand von wenigen Ohm, hier 47R, für lange mögliche Cinchkabel.
Es mag auch einfacher gehen (nichts dagegen).
Man sieht den Input-Buffer, den TP-Zweig mit 18dB Filter, Subsonic Filter ca 15 Hz,18dB , Bassanhebung und Out-Buffer,
sowie den HP-Zweig mit Filter und Out-Buffer.
Verwendet werden sollen NE5532 OPs.
Evtl lässt sich der wie von Dir angegeben verpolte/invertierte HP-Ausgang durch einen invertierenden OP-Buffer "begradigen".

Nochwas ganzanderes: Wie kann ich die von Dir bei directupload gespeicherten Bilder/Diagramme so ausdrucken, wie sie dargestellt werden, dh auf einem DIN-A-4 Blatt ?
Mein Drucker druckt nur die directupload Seite und nur einen Teil der Diagramme, noch dazu auf 16 DIN-A-4 Seiten verteilt,gezoomt.
Gruß und Dank
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#21 erstellt: 23. Apr 2009, 16:30
Nachtrag: Die TP und HP Filter haben 1800Hz Grenzfrequenz und 18dB/Okt. Könnten statt Butterworth oder Bessel Typ auch Linkwitz-Riley sein, dieser letztere Filtertyp hat ja besondere Vorteile, was die Form der LS-Abstrahlkeule (Richtdiagramm) anbelangt,soweit ich verstanden habe,weil die Phasendifferenz beim Übergang von TT zum HT gleich null ist und es dadurch nicht zu Auslöschungen,Interferenzen kommt. LW-Riley geht aber glaube ich nur in Verbindung mit 12 oder 24dB/Okt Flanken, also geradzahligen Filterordnungen, so stands jedenfalls in einem Buch. Wir brauchen aber zwingend 18dB/Okt.
Die Bassanhebung von 700 Hz bis 70 Hz plus 12 dB soll abschaltbar sein, so wie bei den Originalweichen.
Das TP-Zweig Subsonicfilter ca 15Hz kann auch steilflankiger , zB 24dB/Okt sein. Es soll ja die Musik nicht beeinflussen, sondern nur den Tieftöner entlasten bzw Schallplattenrumpeln unterdrücken. Wäre nett, wenns
auch zu Testzwecken abschaltbar wäre, so wie ich es sehe wird dann nur ein Schaltungsteil überbrückt bzw das Out-Signal woanders abgeholt.Siehe Industrieweichenschaltplan,dort wird es auch so gemacht.
Gruß und Dank
bukongahelas
detegg
Inventar
#22 erstellt: 23. Apr 2009, 18:01

bukongahelas schrieb:
Die TP und HP Filter haben 1800Hz Grenzfrequenz und 18dB/Okt. Könnten statt Butterworth oder Bessel Typ auch Linkwitz-Riley sein, ......
Wir brauchen aber zwingend 18dB/Okt. ....
Die Bassanhebung von 700 Hz bis 70 Hz plus 12 dB soll abschaltbar sein, so wie bei den Originalweichen ...

Hi Ulrich,

bevor es weiter geht, bitte erkläre mir: Woher hast Du diese Daten zu den Filtern/Bassanhebung?

Gruß
Detlef
bukongahelas
Inventar
#23 erstellt: 23. Apr 2009, 19:16
Ganz einfach, abgelesen aus dem Frequenzgangdiagramm gepostet von mir in diesem Thread (Beitrag #14 erstellt: Gestern, 11:17). Diagramme sind doch dazu da, Werte aus den
Kurven herauszulesen. Muss nicht unbedingt richtig sein,
was ich da herausgelesen habe, wenn nicht bitte ich um Korrektur.
bukongahelas
bukongahelas
Inventar
#24 erstellt: 23. Apr 2009, 19:26
detegg
Inventar
#25 erstellt: 23. Apr 2009, 19:50

detegg schrieb:
.... Ebenso sicher ist, das eine nach Lehrbuch entwickelte OP-Weiche mit 12dB oder 18dB gleich welcher Coleur ebenfalls NICHT funktioniert.

Ich lese aus dem Frequenzschrieb etwas völlig anderes ...

Der 19mm-HT wird mit 12...18dB bei f>2,5kHz getrennt. 1,7kHz wäre für das Chassis völlig unrealistisch.
Der 8"-TMT wird ab ca. 100Hz mit 6dB "leiser" gemacht. das wirkt der zunehmenden Bündelung und dem Bafflestep entgegen. Eine Trennfrequenz zum HT vermute ich bei ca. (edit) 2kHz mit 12dB.



detegg schrieb:

Links der HP - 12dB/oct mit f3=3,5kHz oder f6=2,7kHz

Rechts der "aktive" TP (blau) - 12dB/oct. mit f3=3,5kHz bzw. f6=4,7kHz

Den anschließenden passiven EQ mit R5/6 und C3/4 habe ich nicht einzeln simuliert.


sorry, bist Du Dir Deiner Sache so sicher, dass meine Einwände nicht einmal der Diskussion würdig sind?

Gruß
Detlef
bukongahelas
Inventar
#26 erstellt: 23. Apr 2009, 20:15
Sicher ist bei mir garnichts.
Ich sehe nur den Schnittpunkt der TP und HP Kurven bei 1800Hz.Das hatte ich als Trennfrequenz interpretiert.
Andererseits kann man die Grenzfrequenz auch als den -3dB Punkt definieren. Dann wären es beim HP ca 2500Hz und beim TP 2000Hz.
Und eine Oktave ist die halbe oder doppelte Frequenz. Wenn ich (oh jeh, ich seh jetzt selbst meinen Ablesefehler) den HP betrachte, zwischen 1k und 2k, dann
steigt die schräge Gerade (Flanke) von 1k nach 2k um ca 2,5 Einheiten an. Eine Einheit ist 5dB "wert". Also 5dB mal 2,5 Einheiten = 12,5 dB , gerundet also 12dB/Okt und nicht 18.
bukongahelas
detegg
Inventar
#27 erstellt: 23. Apr 2009, 22:21
Moin,

was mich an Deinem Projekt interessiert, ist das reverse-engineering, habe ich so noch nie gemacht. Lautsprecher bauen und im speziellen aktive Frequenzweichen entwerfen, ist seit >30 Jahren meine Passion.

Nochmals - alle nach Lehrbuch kreierten aktiven wie passiven FW sind am realen Lautsprecher NONSENS - solange sie nicht auf die Chassis optimiert sind. Was zählt, ist die AKUSTISCHE Übertragungsfunktion - dass, was am Ohr ankommt. Der elektr. Filter ist nur ein Hilfsmittel.

Die Quad/Rogers Entwickler haben einen Lautsprecher mit Hilfe elektr. Filter modelliert. Das nachzuvollziehen - mit "modernerem" Schaltungslayout, wäre unsere Aufgabe

Frage: auch wenn 18dB/oct nicht gefordert sind - hast Du Dimensionierungsgleichungen für die in obigem Schaltungslayout verwendeten Filter 3nd Order? Hatte vor Jahrzehnten versucht, diese für die unterschiedlichen Filtertypen aufzustellen. Die Ü-Funktion ist nicht das Problem - alleine die Spezialisierungen (BW, LR, Bessel etc) füllten Seiten ...

Wie soll´s weitergehen?

Detlef
bukongahelas
Inventar
#28 erstellt: 24. Apr 2009, 03:43
Ich habe ein einfaches Rechenprogramm für Filter mit Einfachgegenkopplung. Dort wählt man Filterart (HP oder TP),
Filterordnung und Typ, gibt die Grenzfrequenz ein und die Kondensatoren vor, ausgegeben werden die Widerstandswerte.
Ich vermute, das Programm benutzt intern die einschlägigen Formeln für Filterberechnungen, die mit den Nennerpolynomen und Koeffizienten aus Tabellen.
Den Schaltplan in ein Layout umzusetzen ist auch schon erledigt, habe mir vor Jahren mal eine Filteruniversalplatine geroutet und geätzt. Muss nur noch mit Bauteilen
bestückt werden, ein +-15 Volt Netzteil dazu, fertig.
Sollte es nicht klingen , also zur Box passen, kann man durch Änderung der R und C leicht eine andere Abstimmung vornehmen.
bukongahelas
detegg
Inventar
#29 erstellt: 24. Apr 2009, 13:05
Moin,


Den Schaltplan in ein Layout umzusetzen ist auch schon erledigt

magst Du die vorläufige Version posten - ich jage sie dann mal durch die Simulation.
An dem Progi zur Berechnung der Koeffizienten bin ich sehr interessiert - gibts das irgendwo?
Wenn Du Simu-Daten zum Ausdruck benötigst, kann ich Dir gerne als PDF fertig machen.

Gruß
Detlef
bukongahelas
Inventar
#30 erstellt: 24. Apr 2009, 18:59
Hier die Platine für 1 Stereokanal (Dual Mono Aufbau):



Neben dem +-Netzteil links unten sieht man die "Inseln" für die OP plus
peripherer R und C , sowie die Masse,B+ und B- Leiterbahnen.
An dem Schaltplan bzw Berechnung der frequenzbestimmenden R und C arbeite ich noch.
Das Filterprogramm ist ein einfaches DOS Programm, habs irgendwo im Net gefunden, gib mal Deine email dann sende ich die Files.
Sind wir uns einig, daß laut Diagramm der -3dB Punkt=Grenzfrequenz für den TP bei 1800Hz und für den HP bei 2200Hz liegen und daß die Flankensteilheit bei 12dB/Okt liegt ?
Seltsam, normalerweise kenne ich es von aktiven Weichen so,
daß sich TP und HP Flanke im -3dB Punkt schneiden.
Scheinbar haben wir aber hier ein "gewolltes Loch" im
Übergangsbereich von TP zum HP.Mit "Loch" meine ich die
Lücke zwischen 1800Hz und 2200Hz.
Daher kam auch einer meiner Irrtümer bei der ersten Interpretation des Diagramms.
Ich habe mich für den Filtertyp Bessel entschieden, wegen laut Lehrbuch konstanterer Laufzeiten.
Linkwitz-Riley würde mich auch reizen, aber das kann das Rechenprogramm nicht.
Wenn jemand ein Zweiweg LW-Filter mit den oben angegebenen
Parametern berechnen kann, bitte melden.
Danke für das Angebot der Simulation und der ausdruckbaren pdf der Frequenzgangschriebe, komme darauf zurück, wenn ich
den Schaltplan gezeichnet und dimensioniert/berechnet habe.
Gruß und Dank
bukongahelas
detegg
Inventar
#31 erstellt: 25. Apr 2009, 14:05
Hi,

habe momentan nicht so viel Zeit ...

Normale Weichen mit fg=f(-3dB) haben bei idealen Lautsprechern im Übergangsbereich eine Überhöhung von 3dB.
Linkwitz LR Weichen ziehen deshalb die fg der beiden Zweige etwas weiter auseinander, deshalb fg=f(-6dB). Und sie funktionieren nur bei gerader Ordnung (2nd, 4th, etc)

Bessel, Butterworth, Tschebychev etc. unterscheiden sich in der Steilheit der Flanken. Je steiler - desto größer das Überschwingen.

Sind wir uns einig, daß laut Diagramm der -3dB Punkt=Grenzfrequenz für den TP bei 1800Hz und für den HP bei 2200Hz liegen und daß die Flankensteilheit bei 12dB/Okt liegt ?

Nein - dazu später mehr

Detlef
bukongahelas
Inventar
#32 erstellt: 25. Apr 2009, 15:09
Auch wenn Grenzfrequenzen und Flankensteilheit noch der Diskussion bedürfen
(wenn ich doch endlich die korrekten Parameter, nach denen ich schon wochenlang suche,hätte),
poste ich hier schonmal den Schaltplan.
Die frequenzbestimmenden R und C lassen sich ja noch später ändern.
Was mache ich denn bei der Interpretation des Frequenzgangdiagramms falsch ?





Gruß und Dank
bukongahelas
detegg
Inventar
#33 erstellt: 25. Apr 2009, 17:43
Hi Buko,

irgendwie schreiben wir aneinander vorbei, Du liest meine Posts nicht oder ich erkläre falsch ....

Ich habe die BBC/Rogers LS 5/8 Weiche analysiert und simuliert. Habe Dir das Zusammenspiel mit den realen Lautsprecherchassis versucht zu erklären. Simulation und Erwartungen bzgl. des akustischen Verhaltens des Lautsprechers entsprechen bis auf Feinheiten dem Original - was willst Du mehr?

Ok - eine fertige Stereo-FW habe ich auch noch zu bieten - 160x100mm inkl. Netzteil, getestet, es fehlt eigentlich nur noch die Dimensionierung der Bauteile und der (kleine) Equalizer - und natürlich die Verifikation am lebenden Objekt (akustische Messung !!!)



Kann man das dann verkaufen?

Gruß
Detlef
bukongahelas
Inventar
#34 erstellt: 25. Apr 2009, 22:55
Akustische Messung ist nicht möglich, weil sich die Lautsprecherboxen in einer anderen Stadt befinden als mein
Wohnort. Wir können also nur die Weiche gemäß Diagramm oder Simulation nachkonstruieren und hoffen, daß es einigermaßen passt.
Natürlich ist mir klar, daß Weiche und Lautsprechersysteme eine akustische Einheit bilden, mir wärs auch lieber gewesen, die Weiche akustisch in Verbindung mit den Boxen abzustimmen, aber es ist nun mal nicht möglich.
Habe ich denn nun das Diagramm falsch abgelesen ?
Du gehst strikt nach deiner Simulation vor, ich lese die
Daten aus dem Diagramm ab. Scheinbar gibts da Differenzen.
Ich darf Dich zitieren:
"Links der HP - 12dB/oct mit f3=3,5kHz oder f6=2,7kHz
Rechts der "aktive" TP (blau) - 12dB/oct. mit f3=3,5kHz bzw. f6=4,7kHz"
Ich sehe den -3dB Punkt (ich nehme an das bezeichnest Du als f3) laut Diagramm für den TP bei ca 1,8kHz, für den
HP bei ca 2,2kHz.Ist das falsch abgelesen ?
Ich zweifle langsam an meinen Fähigkeiten.
Fragt sich nun, was schwerer wiegt, Deine Simulation oder das Diagramm.
Deine Weiche sieht sehr gut aus. Du kannst sie sicherlich
so dimensionieren, daß sie die erforderlichen Frequenzgänge
bringt. Was ich vermisse sind Pegelsteller bzw Trimmpotis für die Pegel von TP und HP.

Gruß
bukongahelas
detegg
Inventar
#35 erstellt: 28. Apr 2009, 07:51
Moin,

sorry für die Verzögerung ...

Die Einzelfilter der Rogers/BBC LS5/8

  • V(LF_out) Summenfrequenzgang Tiefton
  • V(LF_12dB) Teilfilter Tiefton f3=3,6kHZ 12dB/oct
  • V(LF_out)/V(LF_12dB) EQ Tiefton mit fu=100Hz und fo=350Hz
  • V(HF_out) Frequenzgang Hochton f3=3,5kHz 12dB/oct (Pegel -1,8dB)

Die (schaltbare) Bassanhebung ist nicht enthalten!
Angegeben sind die Grenzfrequenzen fg @ -3dB
Skalierung der f-Achse --> 20...200/400/600/800...1000...2000...20000Hz



Die Dimensionierung des Tiefton-EQ (passiv/aktiv) (Quelle: linkwitzlab.com)





PS: Die obige 2-weg-Weiche (Foto) kann mit "externen" Potis für die Pegel bestückt werden. Bei definierten Pegeln dann besser Festwiderstände. Bassanhebung und Subsonic-Filter sind enthalten. Der EQ-Filter ist nicht enthalten.

Gruß
Detlef
spm_gl
Neuling
#36 erstellt: 25. Sep 2009, 19:28
Hallo,
der Thread ist ja schon recht alt, aber funktioniert die Weiche?
Warum ich frage: Wir (Tonstudio) haben ein paar LS5/8, aber ohne passende Weiche. Bisher mit ner Digitalweiche einigermaßen eingemessen, aber die A/D D/A Artefakte sind durchaus hörbar.
Ich will schon seit 3 Jahren ne Aktivweiche bauen, bin aber noch nicht dazu gekommen. Würde ja auch eine kaufen ;-)

----
Jan
detegg
Inventar
#37 erstellt: 25. Sep 2009, 19:33
Hi Jan,

dazu wird sich wohl der Uli äußern müssen ... ich habe nur "simuliert"

Gruß
Detlef
spm_gl
Neuling
#38 erstellt: 25. Sep 2009, 19:39
Danke für die schnelle Antwort.
Hast du noch die Simulationsdatei? Der Schaltplan weiter oben ist ja auf Transistorbasis, ich würde aber lieber mit OPVs arbeiten. Und symmetrische Ein- und Ausgänge, sowie den 600hz Filter (klingt wirklich besser) hinzufügen.
Hab auch mal eine Simulation anhand des BBC Papiers gemacht, aber es ist nunmal wirklich nur Theorie, die in der Praxis so nicht funktionieren wird.

---
Jan
detegg
Inventar
#39 erstellt: 25. Sep 2009, 20:02
Hi Jan,

ich habe die Simu-Daten (LTspice *.asc) auf OPV- und Transen-Basis gefunden. Bei Interesse bitte Mail ...

Detlef

edit: ... you´ve got mail!


[Beitrag von detegg am 25. Sep 2009, 20:18 bearbeitet]
bukongahelas
Inventar
#40 erstellt: 26. Sep 2009, 11:14
Die Weichen (Dual-Mono-Module) sind nun bestückt und in Gehäuse eingebaut. Nun erfolgt der Test an anderem Ort.
Ich konnte die Ausgänge für Baß und Höhen allerdings nur
gehörmäßig testen, Einsteller für Baß und Höhenpegel sowie
Tiefbaßanhebung funktionieren erwartungsgemäß.
Gern würde ich die Frequenzgänge mittels PC messen, aber
mir ist die Suche und Installation sowie Einarbeitung in ein entsprechendes Programm zu zeitaufwändig.ZB Hobbybox oder ARTA.
Zugegeben: Mir graust vor der stunden- bzw tagelangen Installation und Einarbeitung. Vorhanden ist bereits ein Kästchen (ext Soundkarte) von Creative namens Blaster MP3+ , erlaubt Audio-In-Out über USB , full duplex.Leider hat mich allein die Installation der ext Soundkarte bereits völlig überfordert. Es werden im Rahmen der Standardinstallation ganze Creative-Programmpakete installiert, deren Sinn und Funktion mir trotz mehrfacher intensiver Lektüre der BDA völlig schleierhaft geblieben sind.
So könnte ein PC-Programm einen Gleitsinus oder Rauschen erzeugen, das an das Meßobjekt (zB Rogers Weiche) geleitet wird. Der Output der Weiche würde wieder zum PC geleitet,
dort analysiert und grafisch zur Darstellung gebracht werden. Würde man das Meßsignal direkt wieder zurückleiten (direct loopback), müßte sich theoretisch ein linealglatter
Frequenzgang ergeben.
@spm gl: Die Originalweichenmodule sind noch vorhanden,
allerdings haben schon einige "begnadete" Vorbastler dran
rumgestrickt, ein definitiver Gesamtschaltplan war nicht zu bekommen. Deshalb habe ich mich auch zum kpl Nachbau auf
OP-Basis entschieden.
@detegg: Nochmals vielen Dank für die Unterstützung.

Noch eine Frage: Die Rogers Boxen haben lt Aussage des Besitzers (technischer Laie) vor dem Hochtöner irgendwelche Kondensatoren oder Pegelsteller vorgeschaltet.
Ich vermute daß die Originalweichen keinen Pegelsteller haben und der Hochtonanteil im Pegel passiv eingestellt wird.Oder zum Schutz des HT gegen Gleichspannung, überdimensionierter Serienkondensator = Allpassglied.
Hat jemand Info , was dem HT vorgeschaltet ist und welchen
Sinn es hat ?
Gruß
bukongahelas
spm_gl
Neuling
#41 erstellt: 26. Sep 2009, 11:19
Unsere Rogers haben definitiv nichts vor dem HT. Wir haben vor nem halben Jahr die HTs gewechselt, und außer nem Kabel war da nichts dran.
Verbastelte Originalweichen will ich nicht. Da baue ich mir lieber meine eigenen, mit einer entsprechenden Ein- und Ausgangsstufe.
detegg
Inventar
#42 erstellt: 26. Sep 2009, 11:31

spm_gl schrieb:
... Da baue ich mir lieber meine eigenen, mit einer entsprechenden Ein- und Ausgangsstufe.

... Du meinst symmetrische IN/OUT´s ? Wenn Du einen Entwurf hast, bitte hier posten ...

Danke
Detlef

PS: die originale Weiche und die OPV-Version stimmen in der Simu absolut überein - ich habe sie aber NICHT in realitas aufgebaut!


[Beitrag von detegg am 26. Sep 2009, 11:33 bearbeitet]
bukongahelas
Inventar
#43 erstellt: 26. Sep 2009, 11:33
Zitat:"Verbastelte Originalweichen will ich nicht. Da baue ich mir lieber meine eigenen, mit einer entsprechenden Ein- und Ausgangsstufe."
Genau meine Vorgehensweise.

Ok,gut zu wissen, daß zwischen Endstufenausgang und HT selbst nur Drahtleitungen sein sollen. Vielleicht hat sich auch hier ein Bastler ausgetobt.

bukongahelas
detegg
Inventar
#44 erstellt: 26. Sep 2009, 11:36

bukongahelas schrieb:
@detegg: Nochmals vielen Dank für die Unterstützung.

... steht Dein Angebot mit der Reparatur meines Marantz 1122DC noch? Die Abende werden länger, vlt. sollten wir das jetzt angehen?!

Gruß
Detlef
spm_gl
Neuling
#45 erstellt: 26. Sep 2009, 11:36
Ich würde einfach die Sektionen von unserem Soundcraft Pult kopieren und entsprechend anpassen. Ein paar NE5532 und los gehts. Später dann mal bessere OPVs einsetzen. Wenn ich dann mal soweit bin, poste ich natürlich.
Hab auch noch einige gute Übertrager, aber die hebe ich mir lieber für andere Projekte auf. Die Färbung will ich im Abhörweg nicht haben.

---
Jan
detegg
Inventar
#46 erstellt: 26. Sep 2009, 11:40

spm_gl schrieb:
... Ein paar NE5532 und los gehts. Später dann mal bessere OPVs einsetzen.

... die Investition kannst Du Dir m.E. sparen.

Habe mir gestern Euren Blog zum Aufbau des Studios angeschaut - würde mir die "Schule" gerne mal anschauen und einiges an Wissen mitnehmen

Gruß
Detlef
spm_gl
Neuling
#47 erstellt: 26. Sep 2009, 11:53
Klar, gerne. Wir geben in unserer "Schule" sogar Schulungen, aber bisher nur für Mediengestalter-Azubis :-)
Und basteln was das Zeug hält. Momentan versuche ich mich an passiven EQs. Mal gucken.
Kriegst ja eh noch nen Kasten Bier...
bukongahelas
Inventar
#48 erstellt: 02. Nov 2009, 03:50
Mittlerweile sind die Weichen fertig und im Einsatz.
Zur vollen Zufriedenheit des Betreibers, die Simulation
stimmt wohl recht gut mit der Realität überein.
Vielen Dank an Detegg für die Unterstützung, ohne die
die Abstimmung der Weichen auf die Lautsprecher nicht so
direkt möglich gewesen wäre.
Gruß und Dank
bukongahelas
detegg
Inventar
#49 erstellt: 02. Nov 2009, 07:20

bukongahelas schrieb:
... zur vollen Zufriedenheit des Betreibers.

... hat Spaß gemacht!

Detlef
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