Frequenzweiche für NF-Signal berechnen

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Joker10367
Inventar

#1 erstellt: 30. Jan 2020, 12:12

Hallo liebe Gemeinde,

kann mir jemand Lektüre empfehlen (gern auch ne Website) in der beschrieben wird, wie eine Frequenzweiche für NF-Signale ausgelegt wird? Funktioniert das so wie bei normalen Lautsprecherweichen? Impedanz der nachgeschaltetet Komponenten (in dem Fall die Endstufe) bestimmen und damit die Bauteile für Hoch-/Tiefpass nach den normalen Formeln berechnen?

Hintergrund ist, dass ich gern meine einzelne "Mystery-3-Center" von Intertechnik aus Platzgründen auf "Mystery-2-Party" + "Mystery-HP15-Sub" umbauen würde. Für diesen Zweck steht ein älterer Yamaha Vollverstärker mit Auftrennbarer Vor-/Endstufe zur Verfügung, bei dem ich dann einen Kanal nach der Vorstufe für das Top-Teil und den andere für den Sub nutzen wollte. Die NF-Weiche soll also zwischen Vor-/Endsufe. Lautstärkeausgleich erfolgt dann über den Balance-Regler.

Und bitte keine Kommentare wie "nutz doch einen DSP! Der kann viel mehr"... Davon liegen diverse hier und DSP kann jeder

Geht mir mehr ums Fachliche und Experimentieren. Es liegt auch kein Hifi-Anspruch vor. Funktionieren muss es. Stereosignal --> Monosignal dann per Spannungsteiler.

Dankeschön

bizarre
Inventar

#2 erstellt: 30. Jan 2020, 16:41

Jo, ist im Prinzip das Gleiche... Hier was zum

lesen " target="_blank" class="" rel="nofollow">Was zum [url=https:/...egory/filtern]lesen :

ehemals_Mwf
Inventar

#3 erstellt: 31. Jan 2020, 00:05

Hi,

bizarre (Beitrag #2) schrieb:

Jo, ist im Prinzip das Gleiche...

Jo,
und wenn der TE das macht (Passiv-Weiche berechnen) wird er bald feststellen, dass bei den üblichen Last-Impedanzen >=10 kOhm und Übergangsfrequenzen zwischen Top-Teilen und Subs die Induktivitäten so groß werden (mehrere Henrys), dass sie nicht mehr beschaffbar sind,
und wenn doch, dann: teuer, groß, schlechte Qualität, Brumm-empfindlich

Daher muss hier der Schritt zum AKTIV-Filter erfolgen, d.h. mit Halbleitern und eigener Stromversorgung.

Joker10367 (Beitrag #1) schrieb:

... Geht mir mehr ums Fachliche und Experimentieren. Es liegt auch kein Hifi-Anspruch vor. Funktionieren muss es. Stereosignal --> Monosignal dann per Spannungsteiler ...

O.K., na dann mal los.
Es gibt im Netz genug Infos und Pläne von älteren Projekten.
Und lass uns teilhaben an den Ergebnissen deiner Experimente.

Hier was zum Durchspielen der Bauteile-Dimensionierung für gängige Butterworth-Filter 2.Ordnung mit Verstärkung = 1 in der (empfehlenswerten) Sallen-Key-Schaltung,
Tiefpass:

http://www.pronine.ca/actlpf.htm
dito Hochpass

http://www.pronine.ca/acthpf.htm

Filter nach Linkwitz-Riley in 4. Ordnung entstehen durch Hintereinanderschalten von zwei identischen Butterworth-Filtern 2. Ordnung.

Frei dimensionierbare Kurven 2. Ordnung kann man hier simulieren, Tiefpass:

http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPseikiLowkeisan.htm
(die oberen beiden Simulatoren für Verstärkung im Durchlassbereich = 1, die unteren für Verstärkung >1)

dito Hochpass:

http://sim.okawa-denshi.jp/en/OPseikiHikeisan.htm

Gruss,
Michael

[Beitrag von ehemals_Mwf am 31. Jan 2020, 00:26 bearbeitet]

Kay*
Inventar

#4 erstellt: 31. Jan 2020, 20:14

www.ti.com
slod006b.pdf
Texas_Op Amps for Everyone Design Guide (Rev. B)
auch Filteraufbauten/-berechnungen

ehemals_Mwf
Inventar

#5 erstellt: 31. Jan 2020, 22:31

Kay* (Beitrag #4) schrieb:

www.ti.com
slod006b.pdf
Texas_Op Amps for Everyone Design Guide (Rev. B)
auch Filteraufbauten/-berechnungen

Meinst du den "Analog Filter Wizard"

https://www.analog.com/designtools/en/filterwizard/

In diesem, ansonsten tollen tool wird leider bei Tief- und Hochpässen in Sallen-Key-Schaltung, selbst wo möglich, keine Gleichteile-Strategie für die Glieder gefahren.
Kennt jemand den Grund ?
Ich finde diesen Punkt für DIY-User mit Beschaffungsproblemen (Kondensatoren nur im E6 Raster bzw. Mindestmengen) nicht unwichtig.

[Beitrag von ehemals_Mwf am 31. Jan 2020, 22:33 bearbeitet]

Joker10367
Inventar

#6 erstellt: 13. Feb 2020, 21:47

Hey,

danke für die zahlreichen Infos.

..und wenn der TE das macht (Passiv-Weiche berechnen) wird er bald feststellen, dass bei den üblichen Last-Impedanzen >=10 kOhm und Übergangsfrequenzen zwischen Top-Teilen und Subs die Induktivitäten so groß werden (mehrere Henrys),..

Soweit ich das gesehen habe, werden in dem Fall die HP-/TP-Weichen egal welcher Ordnung nur aus Widerstand und Kapazität gebildet und Spulen kommen gar nicht vor? Sodass mich das dann nicht weiter stören sollte

Wo ich nicht so ganz schlau werde ist die Dimensionierung der Widerstände bzw. Kondensatoren. Rechnerisch habe ich mit den Formeln aus dem Link von bizaare zwei Variablen, die ich mehr oder weniger beliebig wählen kann und trotzdem das gleiche Ergebniss rechnerisch bekomme für die Trennfrequenz.
Meine Vermutung bisher ist, dass ich zum Beispiel beim Tiefpass (R in Reihe und C parallel) den Widerstand möglichst klein dimensioniere um den generellen Pegelverlust über die Schaltung niedrig zu halten? Oder bin ich da auf dem Holzweg?

ehemals_Mwf
Inventar

#7 erstellt: 13. Feb 2020, 22:16

Joker10367 (Beitrag #6) schrieb:

... Soweit ich das gesehen habe, werden in dem Fall die HP-/TP-Weichen egal welcher Ordnung nur aus Widerstand und Kapazität gebildet und Spulen kommen gar nicht vor? Sodass mich das dann nicht weiter stören sollte

...

Mit passiven R-C-Filtern sind nur ganz sanfte Filter möglich (Q <=0.5 falls dir das was sagt), also kein Butterworth o.ä..
In den oben angegebenen Tools gibts auch links zum Rechnen von solchen Filtern (leider keine zweistufigen Filter).

Falls das reichen sollte gab es gerade hier einen thread mit Lösung:

http://www.hifi-foru...3490&back=&sort=&z=1

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