Delningsfilter
Olika filtertyper

 

Eftersom för- och nackdelar finns överallt, finns det även olika typer av "avstämningar" för delningsfiltren...
På denna sida: • Olika filtertyper • 

Ett filter kan skära med olika branthet och detta brukar man kalla av vilken ordning filtret har, och vanligast är filter av 1:a till 4:e ordningen. Man brukar säga att ett filter av 1:a ordningen skär med 6 dB per oktav och för varje extra steg lägger man på 6 dB, så ett andra ordningens filter skär med 12 dB per oktav, ett tredje ordningens filter skär med 18 dB per oktav osv. Men detta är en sanning med modifikation, eftersom man kan manipulera med komponentvärdena och då kan man få olika egenskaper vid delningsfrekvensen. 2:a ordningens Butterworthfilter skär med 12 dB/oktav men ett Besselfilter skär mycket mjukare och har på så vis bättre impulsåtergivningsegenskaper. Sedan har vi Chebyshevfiltren, dessa skär mycket brantare per oktav men har sämre impulsåtergivningsegenskaper.

Om man konstruerar ett 2-vägsfilter av 2:a ordningens Butterworthfilter så får man en total utsläckning av ljudet vid delningsfrekvensen. Polvänder man däremot ett av elementen får man istället en puckel på +3 dB, därför har det kommit ett filter som kallas Linkwitz-Riley (L-R). Ett L-R-filter ger inte någon puckel vid delningsfrekvensen, till skillnad mot 2:a och 4:e ordningens Butterworthfilter.

Med polvändning menas att du vänder på plus och minus uppe vid elementets anslutningar. Detta gäller 2:a ordningens filter. Man polvänder då vartannat element. I ett 3-vägsfilter (bas, mellan, diskant) polvänder man alltså mellanregistret, och i ett 2-vägsfilter polvänder man diskanten.

Nedan ser du en jämförelse mellan två olika Butterworthfilter av 2:a ordningen i en 2-vägskonstruktion. Om du inte polvänder diskanten uppstår en "glugg" i frekvensgången. Polvänder du diskanten får du istället en liten puckel precis vid brytfrekvensen, med det är i alla fall bättre än det första alternativet.


Polvändningen gäller som sagt bara filter av 2:a ordningen (alternativt också 3:e ordningens filter). Generellt sett bör du alltid prova att polvända alla element för att hitta fram till en lösning som låter bäst. För att undvika puckeln vid delningen bör du alltså använda Linkwitz-Riley-filter för 2:a och 4:e ordningens filter.

Special: 2:a ordningens Butterworth-filter
Det finns dock en metod som du kan använda för att få en nästan jämn frekvensgång även med ett 2:a ordningens Butterworthfilter: Du särar helt enkelt på delningsfrekvenserna. Metoden är enkel: Multiplicera lågpassfiltrets delningsfrekvens med 0,7692 och multiplicera högpassfiltrets delningsfrekvens med 1,3.
Exempel:
Önskad delningsfrekvens: 3000 Hz
Lågpass = 3000 x 0,7692 = 2307 Hz
Högpass = 3000 x 1,3 = 3900 Hz

Några typer av avstämningar är:

Bessel Har dom bästa egenskaperna när det gäller impulsåtergivning.
Paynter En kompromiss mellan Bessel och Butterworth.
Linkwitz-Riley Ger perfekt summering vid 2:a och 4:e ordningen (endast 2:a och 4:e ordningen).
Butterworth Har flatast topp, men ger inte perfekt summering vid 2:a och 4:e ordningen.
Chebyshev Skär skarpast, med lite ringningar som följd.
Gauss Har goda impulsåtergivningsegenskaper (endast 4:e ordningen).
Linear-Phase En variant på Bessel (endast 4:e ordningen).
Legendre En variant på Chebyshev (endast 4:e ordningen).

Jag har själv inkluderat filtertyperna Linkwitz-Riley, Butterworth, Bessel, Gaussian, Legendre och Linear-Phase i mitt beräkningsprogram LSPWin. Vill du ladda hem det, kan du följa denna länk.

Nedan syns skillnaden mellan några filtertyper. Brantheten är 12dB/oktav med delningen 1 000 Hz.


Till sidans topp Till förstasidan med ramar E-post