Linkwitz-Riley Crossover

[sNoZLoMbArDo]

Momenteel ben ik bezig met het ontwerpen van een actieve crossover via Linkwitz-Riley filters. Graag had ik geweten of ik nog dingen over het hoofd zie die essentieel zijn bij een crossover... Het betreft een stereo crossover met low en high uit (voor zowel links als recht apart instelbaar)
Volgende zaken zijn reeds geïmplementeerd:[LIST][*]Ingang via XLR (balanced) of RCA (unbalanced)[*]Instelbare (12Hz tot 150Hz) anti subsonische rumble in het LF-kanaal (zowel links als rechts)[*]24dB linkwitz-riley LF-filter (22,5Hz tot 1125Hz)[*]24dB linkwitz-riley HF-filter (45Hz tot 1125Hz)[*]Instelbare fase voor zowel LL, LH, RL en RH[*]Instelbare uitgangsbuffer (-95,5dB tot +31,5dB)[*]Uitgang via XLR (balanced) of RCA (unbalanced)[*]Het betreft een volledig digitaal ontwerp die instelbaar is a.d.h.v. potmeters (of via de digitale menuknopen)[*]Mogelijke instellingen zijn kantelfrequenties en gain[/LIST]Zijn er zaken die hier nog bij moeten komen of anders zouden moeten aangepakt worden?

[Dikke Foaf]

"Instelbare (12Hz tot 150Hz) anti subsonische rumble in het LF-kanaal (zowel links als rechts)"

Hoeveel dB/oct?

"Instelbare uitgangsbuffer (-95,5dB tot +31,5dB)"
Je bedoelt hiermee de output gain? Meestal is het helemaal niet nodig om zoveel meer gain te kunnen geven (+31,5dB). Dit is meestal beperkt tot max. +6dB om eventuele volumeverschillen tussen low en high weg te werken.

Meerweg ontwerp zou ook leuk zijn, maar is afhankelijk van de toepassing natuurlijk. Stereo 4weg oid.

Limiters?

Delay per uitgang instelbaar?

Als het dan toch digitaal wordt, kan je net zo goed een heel speakermanagement voorzien . Externe besturing van de unit, EQ, andere types filters, digital input, etc.

Ik zie weinig heil in de rca aansluiting, tenzij het voor eenvoudige dingen is.

Je geeft nogal weinig info wat de bedoeling van dit toestel is en waar het gebruikt zal worden, het is dus zeer moeilijk om een gericht antwoord te geven.

Derhalve ben ik wel benieuwd naar een schema of meer concretere uitleg. Doe je dit met een DSP, FPGA, etc?

[sNoZLoMbArDo]

Eerst en vooral, het betreft een volledig analoog ontwerp die digitaal aangestuurd wordt... (geen DSP of FPGA aangezien dit moeilijk door een hobbyist zonder professioneel materiaal kan gemaakt worden --> denk aan DSP in ballgrid array...)[LIST][*]De subsonische anti rumble in het LF-kanaal bestaat uit een 36dB/decade filter die kan gekozen worden a.d.h.v. condensatorwaarden. Mss dat ik deze ook digitaal maak zodat voor het LF-kanaal een banddoorlaat ontstaat...[*]De uitgangsbuffer is idd de uitgangsgain (is genoemd naar de hardware die er voor instaat) en wordt geregeld door een analoog/digitaal IC van TI die Opamps bevat van Burr Brown. Deze hebben standaard de mogelijkheid om te versterken/verzwakken van -91,5dB tot +31,5dB. Hieraan zal ik dus niets wijzigen, maar software matig zou ik kunnen aanpassen dat er maximaal +6dB versterking is...[*]Meerweg ontwerp is voor mezelf nutteloos, aangezien m'n installatie bestaat uit een basskast en een full range topkast (12" en tweeter) die 45Hz (HDL minimum) tot 18kHz omvat.[*]Wat bedoel je met limiters?[*]Door gebruik te maken van een analoog ontwerp kan in niet beschikken over geheugens om delay's in te voeren... Faseregeling omvat dan ook enkel maar 0 of 180°. Dit is voor mij voldoende (aangezien ik allesbehalve professioneel werk).[*]Externe besturing van de unit kan natuurlijk. Aan hoe of wat had u gedacht?[*]EQ is in principe mogelijk, al zou ik dit liever toch uitvoeren a.d.h.v. een digitaal/analoog IC (waarnnaar ik nog altijd op zoek ben...) en als ik dit doe a.d.h.v. analoge elektronica krijg ik per EQ (filter/Hz) er een opamp bij (dus voor een 20 kanaals EQ minimum 20 opamps)[*]Waarom zouden andere type filters nodig zijn?[*]Digitale input is mogelijk, maar voor mij is dit nutteloos aangezien ik toch over geen (met uitzondering van pc) materiaal met digitale uitgangen beschik.[/LIST]Zoals gezegd is dit ontwerp aangepast aan mijn noden (basskast en fullrange topkast), maar toch zou ik deze willen aanpassen naar een universeel bruikbaar ontwerp. Zelf heb ik geen ervaring met crossovers e.d. en ga ik op zoek naar specificaties van fabrikanten. Graag had ik dus gehoord of ik dingen over het hoofd zie die essentieel zijn aan een crossover of dingen die de meeste missen bij industrïele ontwerpen...

Mvg

[Dikke Foaf]

" Als het dan toch digitaal wordt..."
Alles wat hierachter staat, moet je geen rekening mee houden als je ontwerp analoog wordt, daar dit analoog veel te moeilijk wordt.

Dingen die nog handig kunnen zijn bij een analoge x-over zijn:
- clip-led op in/outputs
- hoewel alleen te zien op de digitale units kan het ook handig zijn op een analoge: metering op in/outputs, dit hoeft niet spectaculair te zijn en kan al met 3 leds bijv (-20,0,+3dB bijv).
- Limiter met instelbare Threshold, zoals op de Behringer x-over (Een limiter zorgt ervoor dat je een bepaalde limiet niet kan overschrijden wat betreft de uitgangsspanning. Hiermee kan je je systeem wat beschermen tegen te hoge volumes, waardoor speakers kunnen sneuvelen. Indien je je set alleen zelf gebruikt hoeft dit geen probleem te zijn.

Met welke voedingsspanning ga je je opamps voeden; Hoeveel is je maximum in- en outputlevel?

Als je systeem volledig op XLR zit is de rca overbodig.

Kan je even een image posten van de balanced line receiver en driver die je gebruikt?
Welk ic is dit van TI, voor je output gain? Kwestie van datasheet eens op te zoeken, want niet alle opamps zijn geschikt voor audio ivm eigenruis enz (hierover is redelijk wat te vinden in google).

[sNoZLoMbArDo]

Schema van het analoge gedeelte (tot zover ik reeds geraakt ben met uitzondering van waarden aangezien het nog eens volledig moet gecontroleerd worden) is te vinden op volgende link --> http://users.fulladsl.be/spb14074/crossover.pdf[LIST][*]Clips leds zullen toegevoegd worden op de uitgangstrappen (aangezien hier de minste headroom is --> slechts 7,5Vptp)[*]Aangezien er 2 ingangen en 4 uitgangen zijn betekent dit voor simpele metering 18 LEDs. Nu vraag ik me af hoe ik dit best doe? Aan de hand van IC's (LM3915 o.d) of via de analoge ingangen van de µC en dit weergeven op display?[*]Limiter kan softwarematig opgelost worden (zoals reeds gezegd). Via een menu kan er bijvoorbeeld beveiligd worden. Indien er geen code is ingegeven ben je beperkt tot 0dB, indien tijdens een sessie de correcte code is ingegeven beschik je over de volle uitsturing, namelijk +31,5dB. De code blijft bewaard tot de spanning wegvalt. Dan moet deze opnieuw ingevoerd worden.[*]RCA blijft aangezien m'n oude zelfbouwversterker (2x300Wrms/8E, 2x600Wrms/4E en 1x1200W/4E brug) nog altijd werkt via RCA (dit was nog de tijd toen ik van niet beter wist). Wellicht ga ik deze versterker in de nabije toekomst eens overbouwen met gebalanceerde ingangen en geschakelde voeding (aangezien ringkern van 11,5kg niet zo gezond is voor mijn rug). Daarmee dat zowel XLR als RCA aanwezig zijn.[*]Headroom over volledig ontwerp is dus een dikke 20Vptp en 7,5Vptp aan uitgang. Dit mag normaal geen problemen opleveren. Volledig ontwerp is zoals te zien ook dc-gekoppeld (gescheiden vanaf ontbalancering)[/LIST]En de gebruikte uitgangs-IC is de PGA4311 (4-kanaals) of de PGA2311 (2-kanaals) van Texas Instruments. Ik heb deze IC's reeds gebruikt en kan er enkel met lof over spreken. Deze wordt ook gebruikt in de audio link van elektuur.

Alvast bedankt voor de tips!

[Dikke Foaf]

Limiter kan softwarematig opgelost worden (zoals reeds gezegd). Via een menu kan er bijvoorbeeld beveiligd worden. Indien er geen code is ingegeven ben je beperkt tot 0dB, indien tijdens een sessie de correcte code is ingegeven beschik je over de volle uitsturing, namelijk +31,5dB. De code blijft bewaard tot de spanning wegvalt. Dan moet deze opnieuw ingevoerd worden.

Bedenk hierbij wel dat jij spreekt over limiteren van je gain. Je moet niet je gain limiteren, maar je uitgangssignaal. Als ik de gain op de crossover vastleg op 0dB en ik stuur +18dB uit op de mengtafel, zit je op je output van je crossover nog steeds op +18dB. Die 18dB kan te veel zijn voor je versterkers/speakers. Vandaar de limiter. Stel je die limiter in op 0dB bijv. komt je output niet over die 0dB. Ook al stuur ik een signaal in van +18dB. Bedoeling is van je speakers wat te beschermen tegen onkundige mensen.
Technisch gezien zal dit je schakeling wss wel redelijk vergroten, je moet immers het volume gaan bepalen (gelijkrichten en afvlakken van het audio-signaal), dit vervolgens naar een vca sturen, rekening houdend met 'attack' en 'release' snelheden. Hoe meer dB's je instuurt, hoe meer verzwakking de ingangstrap moet gaan leveren. Enz.

Nu weet ik niet of je natuurlijk in zulke situaties terecht zult komen. Als je steeds zelf je set bedient en de limieten van je set kent, hoeft dit geen probleem te zijn om zonder limiters te werken natuurlijk.