dB/oct und Güte, wie umrechnen?

Hallo Stefan,

ohne viele Worte - hier
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-bandbreite.htm

Der Gütefaktor oder die Bandbreite ist nicht in die "Flankensteilheit" als dB/Okt. umzurechnen.

Die Filtergüte beschreibt die Flankensteilheit eines Filters....

... aus den Vorlesungen für "Tonverantwortliche"

;-) Detlef

Guten Morgen und vielen Dank.

Ich werde mir Zuckers Link gleich mal antun, vielen Dank.

Aber Detlef, Deine beiden Zitate widersprechen sich. Oder verstehe ich das falsch?


Verwirrte Grüße

Stefan

Ich nochmal.

Den Link zu Sengpiel hatte ich gestern Abend schon, und gestern Abend schon meine Schwierigkeiten.

In dem Bild sieht man schön, wie das berechnet wird. Für eine Weiche kann man das ja auch quasi gespiegelt betrachten, so dass man wieder einen PEQ quasi hat. Da habe ich auch grds. kein Problem mit. Allerdings habe ich mit der Umsetzung xdB/oct. auf die Flankensteilheit ein Problem.

Beispiel Hochpass 48dB/oct. Trennfrequenz 500Hz. Da weiß ich, dass bei 250Hz das Signal um 48dB abgenommen hat. Aber bei welchen Frequenzen ist dann der -3dB Punkt und bei welcher "fiktiven" Frequenz der obere -3dB Punkt?

Ich habe mal mit den Güten gespielt. Wenn sie hoch sind, dann fällt die Kurve auch nicht flach ab, sondern macht nen kräftigen Überschwinger. Das passt eigentlich auch nicht dazu. Ich habe eher den Eindruck, dass man mit dem Wert Q nicht die Steilheit als solches ändert, sondern irgendwas anderes...


Gruß

Stefan

Moin,

Güte und Flankensteilheit haben erstmal nicht viel miteinander zu tun.

Die Flankensteilheit beschreibt die Steigung der Kurve bei Frequenzen sehr viel größer (Tiefpass) oder sehr viel kleiner (Hochpass) als die Grenzfrequenz. Dazwischen nähert sich die Filterkurve der Flankensteilheit asymptotisch.

Die Güte beschreibt dagegen die Dämpfung des Filters bei der Resonanzfrequenz. Eine niedrige Güte entspricht dabei einer starken Dämpfung, eine hohe einer schwachen. Eine schwache Dämpfung führt zu einer Überhöhung bei der Resonanzfrequenz. Deshalb (und wegen ein paar weiteren kleinen Dingen) kann man aus dem Frequenzgang die Güte ablesen: Q=0,5=1/2 entspricht -6dB bei der Resonanzfrequenz, Q=0,707..=1/Wurzel(2) entspricht -3dB, Q=1 => 0 dB, Q=1,414...=Wurzel(2) => +3dB, usw.

Cpt.

Moin Stefan,

die beiden Zitate oben wiedersprechen sich in Tat, stehen sogar nur ein paar Zeilen auseinander

Eine Definiton der Güte Q bei Bandpässen hast Du ja gefunden. Auf selbiger Seite steht auch als Link "Flankensteilheit (Slope in dB/Oct) ist nicht Bandbreite". Das wiederum ist eindeutig richtig.

Bei Hoch- bzw. Tiefpässen (und daraus zusammengesetzten Bandpässen) ist die Güte Q als Kehrwert der Dämpfung d rund um die Filterfrequenz definiert.

Die folgende Schaltung eines HP mit 12dB/oct zeigt die Zusammenhänge. Grundsätzlich gleiches Verhalten zeigt ein Lautsprecherchassis in einem geschlossenen Gehäuse rund um seine Einbaufrequenz. Q=0,5 ist der max. flache Verlauf, Q<0,5 ist überbedämpft, Q>0,5 ergibt dann den bekannten "Buckel"



;-) Detlef

Hallo,

mit der Mathematik vom Cpt. komm ich noch nicht klar. Klar, dass 1/Wurzel 2 = 0,707... entspricht, weiß ich noch. Ist ja auch bei der Umrechnung Spitze zu effektiv bei Sinus so. Aber wie ich das auch mein Beispiel, 48dB/oct., umrechnen soll, ist mir daraus noch nciht klar geworden. Aber ich will nochmals das noch betonen.

detegg schrieb:

Moin Stefan, die beiden Zitate oben wiedersprechen sich in Tat, stehen sogar nur ein paar Zeilen auseinander Eine Definiton der Güte Q bei Bandpässen hast Du ja gefunden. Auf selbiger Seite steht auch als Link "Flankensteilheit (Slope in dB/Oct) ist nicht Bandbreite". Das wiederum ist eindeutig richtig.

Das habe ich auch gelesen und es klang für mich auch sehr "korrekt" und nachvollziehbar.

Bei Hoch- bzw. Tiefpässen (und daraus zusammengesetzten Bandpässen) ist die Güte Q als Kehrwert der Dämpfung d rund um die Filterfrequenz definiert. Die folgende Schaltung eines HP mit 12dB/oct zeigt die Zusammenhänge. ;-) Detlef

Also sagt das Q nix über die Steilheit aus und ist auch nicht dafür gedacht, diese zu beeinflussen?!

Sondern der Filter hat eine vorgegebene Flankensteilheit und mit der Güte kann man quasi das Verhalten im Bereich der Filterfrequenz beeinflussen?!

Dementsprechend müsste man zwei Filter hintereinanderschalten? Also will ich 24dB erreichen, muss ich halt zwei 12dB seriell schalten?!

Mit dem Q stell ich quasi eher die Charakteristik ein. Also will ich einen Butterworth oder Cheby, oder Linkwitz/Riley?

Habe ich das so laienhaft korrekt wiedergegeben?


Danke und Gruß

Stefan

HIer mal ein Screenshot



Woher weiß ich nun, welche Steilheit der hat?

Stefan

Hi Stefan,

Deine "Vermutungen" sind schon ganz richtig!

Diese Filtertypen (Bessel, Cheb, BW, LR) sind von ihren Erfindern auf bestimmte Eigenarten optimiert. Das sind z.B. größtmögliche Flankensteilheit, geringes Überschwingen, minimale Gruppenlaufzeit, spannungsrichtige Addition von HP/TP usw. Das alles sind aber elektrische Eigenschaften, die durch unterschiedliche Dimensionierung der Filterstufen (Resonanzfrequenz, Güte, etc.) eingestellt werden.
Auch beeinflussen sich 2 (oder mehrere) hintereinander geschaltete Filterstufen gegenseitig, so das abhängig vom Filtertyp die einzelnen Filter unterschiedlich dimensioniert werden müssen. Dazu gibt es Listen in der Literatur.

Leider ist das Ergebnis aus Filter und Lautsprecher immer akustischer Natur. Das elektr. Übertragungsverhalten einer Filterstufe ist zwar theoretisch am konstanten Lastwiderstand definiert - der elektr./mech. Wandler "Lautsprecherchassis" hat aber eben keine über die Frequenz konstanten Parameter.

Eine elektr. z.B. nach LR dimensionierte Weiche ergibt in den seltesten Fällen ein optimales akustisches Ergebnis. Um mit einer Weiche (DCX oder Software) ein gutes Ergebnis zu erzielen, benötigst Du Messtechnik und/oder sehr gute Ohren. Die Theorie hilft da nicht viel ...

PS: die (elektr.) Flankensteilheit in Deinem Screenshot solltest Du im linearen Teil der TP-Kurve ablesen können

;-) Detlef

detegg schrieb:

Hi Stefan, Deine "Vermutungen" sind schon ganz richtig! Diese Filtertypen (Bessel, Cheb, BW, LR) sind von ihren Erfindern auf bestimmte Eigenarten optimiert. Das sind z.B. größtmögliche Flankensteilheit, geringes Überschwingen, minimale Gruppenlaufzeit, spannungsrichtige Addition von HP/TP usw. Das alles sind aber elektrische Eigenschaften, die durch unterschiedliche Dimensionierung der Filterstufen (Resonanzfrequenz, Güte, etc.) eingestellt werden.

OK, das hab ich nun verstanden.

Auch beeinflussen sich 2 (oder mehrere) hintereinander geschaltete Filterstufen gegenseitig, so das abhängig vom Filtertyp die einzelnen Filter unterschiedlich dimensioniert werden müssen. Dazu gibt es Listen in der Literatur.

Auch das erschließt sich mir nun.

Leider ist das Ergebnis aus Filter und Lautsprecher immer akustischer Natur. Das elektr. Übertragungsverhalten einer Filterstufe ist zwar theoretisch am konstanten Lastwiderstand definiert - der elektr./mech. Wandler "Lautsprecherchassis" hat aber eben keine über die Frequenz konstanten Parameter. Eine elektr. z.B. nach LR dimensionierte Weiche ergibt in den seltesten Fällen ein optimales akustisches Ergebnis. Um mit einer Weiche (DCX oder Software) ein gutes Ergebnis zu erzielen, benötigst Du Messtechnik und/oder sehr gute Ohren. Die Theorie hilft da nicht viel ...

Das ist mir auch schon klar. Mit der DCX habe ich ja auch entzerrt und die Frequenzweichen angepasst. Also das wurde schon messtechnisch begleitet. Ich habe nun etwas mal grob und schnell testen wollen und dementsprechend wollte ich die eingestellten Filter der DCX einfach mal in die Software übernehmen. Dass das nicht perfekt wird, ist mir schon klar, aber ich dachte zumindestens mal in die Richtung.

PS: die (elektr.) Flankensteilheit in Deinem Screenshot solltest Du im linearen Teil der TP-Kurve ablesen können ;-) Detlef

Ja? Wie ist sie denn? Ich werd nicht draus schlau. Zumal, wenn ich im rechten Teil was ändere, also Amount, Rate etc. ändert sich in dem Graphen nix...


Stefan

P.S. Es gibt ja auch Allocator, leider ein VST PlugIn und nicht als AU PlugIn erhältlich, zumindestens habe ich im Netz nichts ähnliches gefunden...

Hallo Stefan,
ermittle die Frequenz bei -3dB, bezogen auf den linearen Teil.
Verdopple die Frequenz (Oktave) und du hast die Dämpfung des
TP (Steilhelt des Filters in dB/Oktave).
Gruß Wilhelm

-3dB schrieb:

Hallo Stefan, ermittle die Frequenz bei -3dB, bezogen auf den linearen Teil. Verdopple die Frequenz (Oktave) und du hast die Dämpfung des TP (Steilhelt des Filters in dB/Oktave). Gruß Wilhelm

Das ist mir klar. Aber mach das doch mal in meinem Screenshot. Und kann ich mir sicher sein, dass der rechte Teil der Regler nicht entscheident was ändert? Im Graphen ändert es sich nicht.

Stefan

Hi,

natürnlich ändern die Regler was.
Aber der Graph zeigt ja auch nur die halbe Wahrheit - nämlich den elektrischen Amplitudengang des Filters. Die Phase fehlt, erst dann ist der Frequenzgang komplett.

Für das Ablesen der Flankensteilheit reicht es aber.

;-) Detlef

Mh, Detlef vielen Dank für die Antwort. Aber bitte entschuldige, ich bin offensichtlich schwer von Begriff, denn wenn die Regler was ändern und sich der Graph nicht ändert, taste ich im Dunklen. Was ändern sie denn?

Wenn ich das so ablese, denke ich, sind es 12dB/oct.


Stefan

Verrückter schrieb:

Was ändern sie denn?

... das sollte in der BA zur Software stehen

Wenn ich das so ablese, denke ich, sind es 12dB/oct

... ja, könnte stimmen. Zeigts denn keine Skalierung?

;-) Detlef