Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

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MarioBon
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#1 Messaggio da MarioBon »

Gumbo ha scritto: 10/06/2023, 18:30 ..........
(4)
E' stato dimostrato che NON è possibile ottenere: (A) somma acustica perfetta (risposta in frequenza piatta), (B) coincidenza di fase perfetta E (C) Group Delay piatto, usando un semplice filtro passivo analogico [Vanderkooy, J. and Lipshitz, S. P., “Is Phase Linearization of Loudspeaker Crossover Networks Possible by Time Offset and Equalization?”, J. Audio Eng. Soc., vol. 32 (Dec. 1984)].
----------------
Questo è vero per filtri passa basso all-pole (come Butterworth, LR e Legendre) e passa alto simmetrici (con la stessa pendenza).
Con altre classi di filtri si dimostra, molto facilmente, che è possibile ottenere "filtri perfetti". Questo richiede, ove necessario, la correzione dell'eccesso di fase delle singole vie (oggi possibile). Ciò avviene nel campo lontano ed in una regione di spazio limitata.
Immagine

Se la funzione di trasferimento complessiva è indipendente dalla frequenza il modulo è costante e la fase è nulla. Lo stimolo è preservato in forma. Qualsiasi ritardo di gruppo costante (come quello causato dalla propagazione) è inessenziale.
Non si deve considerare la fase del passa alto e del passa basso separatamente ma il risultato della loro sovrapposizione.

Per i sistemi ad alta efficienza e per i sistemi che utilizzano alte potenza i filtri più indicati sono i filtri attivi che consentono di collegare l'altoparlante direttamente all'amplificatore (con un cavo corto).

L'offset meccanico tra gli altoparlanti per annullare le differenze di tempo di volo va evitato per due motivi:
- introduce diffrazione ai bordi (rende riconoscibili le dimensioni della sorgente)
- apporta una correzione costante (la posizione del centro acustico virtuale di un altoparlante non è costante per via del diaframma conico o a cupola)

Nei filtri anti-alias e di ricostruzione il ritardo di gruppo è importante (tanto è vero che si applica il sovracampionamento per spostarlo in una banda di frequenza oltre l'udibile).
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#2 Messaggio da MarioBon »

Gumbo ha scritto: 11/06/2023, 2:51

SPICA
Il crossover SPICA prevede un filtro passa basso Bessel del 4° ordine (polarità +) e un passa alto del (quasi) 1° ordine, con un offset pari a 0.435*c/Fx.
Sfortunatamente il passa alto del primo ordine è spesso troppo blando per essere utilizzabile con la maggior parte dei tweeter, specialmente con i driver a compressione.
Allora si mette il filtro passa alto che serve al tweeter, si calcola la funzione di trasferimento normalizzata complessiva del tweeter+filtro (supponiamo sia Htw(jw) ) e si calcola quella del woofer come Hw=1-Htw. Hw risulta del primo ordine (o quasi primo ordine con pendenza asintotica di 6 dB/ott.). Questo filtro è perfetto perché Hw+Htw=1.
Se vuoi puoi dagli un nome a piacere.
Ribadisco un concetto: in fatto di filtri si fa quello che serve. Le classi canoniche devono essere conosciute ma non è detto che siano adatte per tutti gli scopi.
consiglio "Handbook of Filter Synthesis" di Anatol Zverev
https://www.amazon.it/Libri-Anatol-I-Zv ... +I.+Zverev
(costa caro ma vale la pena perché c'è tutto)
Il mio l'ho comprato il 18 marzo del 1988. Letto tutto. Riporta il ritardo di gruppo (oltre a modulo e fase) per i filtri canonici (Butterworth, Bessel e Tchebycheff) fino al decimo ordine, Dopo che li ha visti smetti di usare i filtri Tchebycheff e cominci ad apprezzare i filtri di Legendre.
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#3 Messaggio da Gumbo »

.
Ultima modifica di Gumbo il 12/06/2023, 23:50, modificato 1 volta in totale.
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#4 Messaggio da MarioBon »

Gumbo ha scritto: 12/06/2023, 2:44
Lo scopo dei filtri quasi ottimali e di ottenere risultati (appunto) quasi ottimali su tutte le tre componenti del segnale contemporaneamente, frequenza, fase e group delay, e di ottenere tutto questo solo attraverso filtri passivi.
Per prima cosa rivedi la relazione tra risposta in fase e ritardo di gruppo.
Ti invito a meditare su questa domanda: come si fa ad ottimizzare contemporaneamente
risposta in frequenza, riposta in fase e ritardo di gruppo (group delay)?

Lascia perdere Le Cleach (e anche gli altri) e studia piuttosto questo:
https://picclick.it/teoria-dei-segnali- ... 81444.html
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#5 Messaggio da MarioBon »

Gumbo ha scritto: 12/06/2023, 2:44 Secondo Le Cleach & Co, serve un filtro che corregga frequenza, fase e group delay
Ammesso che il "group delay" coincida con quello che in Italia si chiama "ritardo di gruppo" sarebbe il caso di rivedere il significato dei termini (le definizioni di "risposta in fase" e "ritardo di gruppo").
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#6 Messaggio da Interference »

Gumbo, ti dispiacerebbe riportare anche la bibliografia da cui hai tratto la tua sintesi?
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TeoMarini
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#7 Messaggio da TeoMarini »

Io credo che un sistema DRC possa risolvere i problemi provocati da filtri crossover (purché non totalmente "sballati"..."

Il mio sistema multi-amplificato (due DCX2496 con filtri L.R. 24 dB ottava) è
-in parte auto-progettato e auto-costruito (un array di 3 woofer in serie da 40 a 145 Hz e un array di 4 medio-bassi in serie-paralleo, da 145 fino a 320 Hz),
-in parte progettato e assemblato appositamente per me da un Professionista con la P maiuscola (Renato Giussani): il gruppo dei medio-alti delle GR Delta 4 R9/NPS1000 Insignis (col suo crossover passivo) e il subwoofer "TFSub".

Con Dirac Live (misurazione in modalità "Wide Imaging") ho una risposta in ambiente FLAT da 20 a 320 Hz...

E l'omo campa... :)
Onesto è colui che cambia il proprio pensiero per accordarlo alla verità.
Disonesto chi cambia la verità per accordarla al proprio pensiero.

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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#8 Messaggio da mario061 »

Io la penso come Mario Bon, pur non avendo la stessa preparazione tecnica, anche secondo me, si fanno i filtri che servono e si usano le pendenze che servono. Personalmente, da autocostruttore non molto evoluto, ho un certo amore per i tagli acustici ad alta pendenza (che non vuol dire usare sempre lo stesso tipo di filtro elettrico, ma quello che serve per arrivarci) perchè complicano meno la vita nella parte di spettro dove c'è la sovrapposizione fra le emissioni dei driver che si incrociano. Importante è fare in modo che la frequenza di taglio sia adeguata alle dimensioni/distanze fra i driver, o nel caso di incrocio fra tromba e driver a radiazione diretta, fare in modo che la direttività sia simile fra i due alla freq di incrocio, Per quanto riguarda la fase, per come la intendo io (forse sbagliando) l'importante è che sia identica nei due diffusori, e che le curve di risposta dei due diffusori siano molto simili, se non esattamente uguali quando possibile, questo con i filtri attivi si ottiene molto più facilmente e, se si usano altoparlanti di qualità, anche le tolleranze fra i vari esemplari è molto ridotta. Ho visto che tutte queste accortezze aiutano a creare una immagine stereo migliore.
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rollo
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#9 Messaggio da rollo »

mario061 ha scritto: 12/06/2023, 19:52 ......... Importante è fare in modo che la frequenza di taglio sia adeguata alle dimensioni/distanze fra i driver, o nel caso di incrocio fra tromba e driver a radiazione diretta, fare in modo che la direttività sia simile fra i due alla freq di incrocio, ...........
infatti io pensando anche all' altro tread aperto dall' opener di questo, partirei proprio da li, avere le misure degli ap in questioni, che mi pare in quel caso manchino
Gumbo
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Re: Filtri quasi ottimali per diffusori ad alta efficienza (e non solo)

#10 Messaggio da Gumbo »

MarioBon ha scritto: 12/06/2023, 12:39 Ammesso che il "group delay" coincida con quello che in Italia si chiama "ritardo di gruppo" sarebbe il caso di rivedere il significato dei termini (le definizioni di "risposta in fase" e "ritardo di gruppo").
Il Group Delay è quello che si chiama Group Delay nelle paper dell'AES. Non so se tu preferisci prima fartele tradurre, io le leggo in inglese e mi sembra logico usare gli stessi termini, anche perchè non sono particolarmente interessato a sfoggiare conoscenza dell'argomento utilizzando un linguaggio corretto ma poco comprensibile.

Interference ha scritto: 12/06/2023, 15:16 Gumbo, ti dispiacerebbe riportare anche la bibliografia da cui hai tratto la tua sintesi?
Se avessi portato a termine questo argomento la bibliografia la avrei resa disponibile a tutti e fornito anche i link al mio google drive per scaricarla. Come scrivevo nel preambolo mi sarebbe anche piaciuto tradurre gli studi di Le Cleach.
Dato che mi sembra che ci sia scarso interesse (se non fastidio) da parte dell'amministratore verso l'argomento, penso sia meglio chiuderlo qui e viene meno il motivo di condividere la biblografia a cui avrei fatto riferimento, che mi limito comunque ad elencare.

L'audiophile et la distorsion de phase
Jean-Michel Le Cléac'h
Mélaudia Mars 2005

Jean Michel Le Cléac'h: Filtre "quasi-optimal"

C. Kiroczs: Delay and Le Cleach crossover calculator

Jim Bee:
- Filtre "quasi-optimal" : modèles et variantes
- distorsion de phase, timbres et harmoniques
- Egalisation fir avec RePhase
- filtres : série unitaire et quasi-soustractif
- Foobar, rePhase & Crossvolver : pcXo fir
- filtrages pour compression
- Correction avec DCX2496 en soustractif / delay.

Francis Brooke : Les Fitre Quasi Optimaux

Marco Gea: Carteggi personali e contenuti reperibili in rete

Bjørn Kolbrek and Thomas Dunker: High Quality Horn Loudspeaker Systems. History, Theory and Design

Simulation of the Acoustic Field of a Horn Loudspeaker by the Boundary Element - Rayleigh Integral Method by S.M. Kirkup, A. Thompson, Bjørn Kolbrek and J. Yazdani, Journal of Computational Acoustics vol 21, no. 1, 2013

Bjorn Kolbrek:
- Carteggi personali
- Extensions to the Mode Matching Method for Horn Loudspeaker Simulation
- Modal sound propagation in curved horns of rectangular cross-section
- Limitations of Single-Surface Horns for Directivity Control, 148th Convention of the Audio Engineering Society, May 2020
- Large Horns and Small Rooms - Do They “Play Nicely” Together?, 146th Convention of the Audio Engineering Society, Mar 2019
- Horns near reflecting boundaries, 139th Convention of the Audio Engineering Society, Oct/Nov 2015


MarioBon ha scritto: 12/06/2023, 12:39 Lascia perdere Le Cleach (e anche gli altri) e studia piuttosto questo:
https://picclick.it/teoria-dei-segnali- ... 81444.html
Grazie per il consiglio, lo farò. Sulla base del tuo consiglio ho pensato fosse opportuno rimuovere quanto gia scritto a riguardo.
A proposito di letture consigliate, mi farebbe piacere avere un elenco delle tue pubblicazioni o di quelle di altri dove si fa riferimento alle tue per meglio comprendere il tuo approccio, e a mia volta ti consiglio di studiare la bibliografia che ho elencato sopra.
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