Softonic

Kalkylator för högtalardelningsfilter

Elektrisk startuppskattning

Kalkylatorn behandlar varje element som ett fast motstånd vid vald frekvens. Ett färdigt delningsfilter kräver uppmätt impedans och akustisk respons i lådan.

Steg 1 / 3 Uppskattning av passivt filter

Välj ett idealt elektriskt filter

Valen beskriver elektriska filtersektioner med resistiv last. Inget val garanterar slutlig akustisk lutning eller summerad respons.

Välj ett idealt elektriskt filter

När du går vidare skickas värdena i webbadressen och kan finnas kvar i webbläsarhistoriken. Ange inte känsliga uppgifter.

Nästa

Uppskatta kondensator- och spolvärden för ett idealiskt passivt tvåvägsfilter. Välj Butterworth av första ordningen, Butterworth av andra ordningen eller Linkwitz–Riley av andra ordningen och ange sedan önskad delningsfrekvens samt bas- och diskantelementets impedans vid den frekvensen. Resultatet är en teoretisk startpunkt, inte ett färdigt delningsfilter. Verkliga högtalare har frekvensberoende impedans, akustisk fas, olika känslighet och påverkan från lådan. Ett produktionsfilter måste simuleras och mätas med de faktiska monterade elementen.

Så uppskattar du komponenter till ett passivt delningsfilter

  1. 1

    Välj elektriskt filter

    Välj en sektion med 6 dB/oktav eller en Butterworth- eller Linkwitz–Riley-sektion med 12 dB/oktav. Valet beskriver ideal elektrisk funktion, inte den slutliga akustiska lutningen.

  2. 2

    Ange frekvens och impedans

    Använd önskad delningsfrekvens och om möjligt varje elements uppmätta impedansbelopp nära den frekvensen. Nominell impedans är bara en approximation.

  3. 3

    Simulera, bygg och mät

    Använd delarna som startvärden. Lägg in verklig frekvensgång och impedans i ett simuleringsprogram, bygg en prototyp som provas på låg nivå och mät grenarna, den akustiska summan och hela systemets impedans.

Formler för passiva delningsfilter

Låt f vara målfrekvensen, ω = 2πf och R den elementimpedans som används i beräkningen med ideal resistiv last.

För en sektion av första ordningen:

  • Seriekopplad lågpasspole för baselementet: L = R ÷ ω
  • Seriekopplad högpasskondensator för diskantelementet: C = 1 ÷ (R × ω)

För ett lågpass av andra ordningen:

  • Seriespole: L = R ÷ (Q × ω)
  • Kondensator parallellt med baselementet: C = Q ÷ (R × ω)

För ett högpass av andra ordningen:

  • Seriekondensator: C = Q ÷ (R × ω)
  • Spole parallellt med diskantelementet: L = R ÷ (Q × ω)

Kalkylatorn använder Q = 1/√2 för Butterworth av andra ordningen och Q = 0,5 för Linkwitz–Riley av andra ordningen. Varje ideal Butterworth-sektion ligger cirka 3,01 dB under vid vald frekvens och varje ideal LR2-sektion cirka 6,02 dB under.

Exempel vid 2 500 Hz

Med ett baselement på 8 Ω, ett diskantelement på 8 Ω och målet 2 500 Hz blir de ideala värdena:

Elektriskt filter Baselement serie-L Baselement parallell-C Diskantelement serie-C Diskantelement parallell-L
Butterworth första ordningen 0,5093 mH - 7,9577 µF -
Butterworth andra ordningen 0,7203 mH 5,6270 µF 5,6270 µF 0,7203 mH
Linkwitz–Riley andra ordningen 1,0186 mH 3,9789 µF 3,9789 µF 1,0186 mH

Värdena skiljer sig mellan grenarna när elementens impedanser är olika. Därför tar kalkylatorn emot dem separat.

Varför nominell impedans inte räcker

Ett element märkt 8 Ω är inte ett motstånd på 8 Ω över hela ljudbandet. Resonans, talspoleinduktans och lådan ändrar både impedans och fas. Dayton Audios DATS-dokumentation visar hur ett baselements stigande impedans vid högre frekvenser kan hindra ett teoretiskt lågpass från att nå avsedd brytfrekvens. OmniMic-guiden förklarar också att användbar optimering kräver frekvensgång och impedans som mätts med konsekvent nivå, fördröjning och avstånd.

Elektriska filter kombineras dessutom med elementens naturliga akustiska avrullning och fysiska förskjutning. Linkwitz påpekar att ett elektriskt filter inte kan ge avsett akustiskt resultat om de monterade elementen saknar lämplig överlappning, jämnhet eller faspassning. I den ideala LR2-modellen ligger de elektriska grenarna 180° isär och en gren vänds. Den praktiska polariteten bör ändå avgöras av den uppmätta akustiska summan och nollan med omvänd polaritet.

Komponent- och kopplingsgränser

Beräknad kapacitans och induktans bestämmer inte kondensatorns märkspänning, spolens strömtålighet, tråddimension, effekttålighet eller termiska säkerhet. Verklig ESR, DCR och komponenttolerans ändrar både responsen och förstärkarens last. Koppla bort förstärkaren före omkoppling, ladda ur kondensatorer, kontrollera diskanttillverkarens lägsta rekommenderade delningsfrekvens och börja prototyptesta på låg nivå.

Tekniska källor: Texas Instruments härledning för belastat LC-filter, Linkwitz Labs delningsfilteranteckningar, Linkwitz Labs filteranteckningar, Dayton Audio OmniMic mätguide och Dayton Audio DATS LA-manual.

Vanliga frågor

Använd om möjligt impedansbeloppet uppmätt nära delningsfrekvensen. Nominell impedans är en bred klassning medan det verkliga värdet ändras med frekvensen. Nominellt värde ger en användbar första uppskattning men gör inte nätverket till en exakt slutlig konstruktion.

Inte av sig själva. Beräkningen gäller ideala elektriska filter med resistiva laster. Resultatet beror även på varje monterat elements frekvensgång, fas, känslighet, akustiska förskjutning, spridning och låda. Simulera med mätdata och verifiera prototypen.

Följ ingen universell polaritetsregel utan mätning. Den ideala LR2-modellen har grenar 180° isär, men verklig elementfas och fysisk förskjutning ändrar den akustiska relationen. Mät med normal och omvänd polaritet och bedöm summan och nollan.

Nej. Den uppskattar bara kapacitans och induktans. Välj kondensatorspänning och konstruktion samt spolens tråd, strömtålighet och DCR efter förstärkareffekt och värmeförhållanden. Kontrollera att hela nätverket inte ger förstärkaren en farlig last.

Nej. I direktläget skickas värdena via Livewire till webbplatsen för att uppdatera beräkningen. I stegflödet skickas de i sidans URL när du går vidare och kan finnas kvar i historiken. Ange inte känsliga uppgifter.

Relaterade verktyg

Numerologikalkylator

Beräkna namnanknutna numerologital med pythagoreiska eller kaldeiska bokstavsvärden: uttryck, själens drivkraft och personlighet.

Lyftkraftskalkylator

Beräkna lyftkraften med Arkimedes formel F = ρ·V·g. Ange vätskans densitet och den nedsänkta volymen för att få den uppåtriktade kraften i newton och massan undanträngd vätska i kilogram.

Balusterkalkylator

Ange räckets fria spännvidd, balusterbredden och det största tillåtna mellanrummet för att få exakt antal balustrar du behöver och det jämna avståndet mellan varje spjäla, utan något mellanrum som överskrider normen.

ABV-kalkylator

Ange original gravity (OG) och final gravity (FG) för att räkna ut ABV, ABW, skenbar utjäsning och kalorier per 355 ml.

Bränslekostnadskalkylator

Uppskatta bränslekostnaden från sträcka, förbrukning och pumppris. Använd L/100 km, km/L eller MPG med matchande enheter.

Makrokalkylator

Omvandla ett dagligt kalorimål och makroprocent till gram protein, kolhydrater och fett. Testa balanserade, proteinrika, muskelökande eller lågkolhydratinriktade upplägg.