John McLaughlin's line crossover

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Water babies, il mio vecchio crossover da 600ohm 18dB/oct, e' ormai stato pensionato: mo' le esigenze sono cambiate, i gusti sono diversi ed ho pure idee diverse e nuove che voglio provare.

Questo nuovo xover sara'

1) tre vie: tante me ne servono. il nuovo impianto sara' triamplificato sia per vile sciovinismo sia perche' penso che l'amp debba controllare la bobina e non il crossover che cmq venga fatto mortifica i driver in un modo o nell'altro
2) 6dB/oct: perche' induce rotazioni di fase di 90 gradi che si sommano ed elidono restituendo una risposta piatta lungo tutto lo spettro, e' estremamente piu' semplice di un xover a 24dB (gli altri infliggono rotazioni di fase), ha risposte all'impulso prive di under/overshoot etc...
3) impedenza di 600ohm: e' una grandezza convenzionale e storica, potrebbe essere benissimo da 10kohm oppure da 55ohm ... fatto sta che la esperienza con water babies mi ha fatto notare che quelli a bassa impedenza (300ohm diciamo) suonano meglio di quelli ad alta (1k).
4) freq di tagli variabili: giusto per divertirsi un po'. In water babies ne avevo 3 o 4 selezionabili che poi ho eliminato per semplificare il cablaggio finale, ma l'idea di base era diversa ... ora ne ho una che semplifica molto le cose
5) buffer in ingresso: credo necessario, sicuramente utile per selezionare i guadagni delle singole vie
6) time alignement: e perche' no ...
7) buffer in uscita: forse
FET: non ho mai fatto nulla con i FET ed a valvole verrebbe troppo ingombrante

Il passa-alto sara' quindi un semplice CR in cui la frequenza di taglio dipende da C ed R: l'idea e' modificare questa R per selezionare diversi cutoff e questo e' molto piu' semplice che cambiare il C. Medesima considerazione per il passa-basso LR. La tabella che segue dovrebbe essere abbastanza chiara: la R altro non e' che un resistore fisso da 350ohm (vabbe' ... facciamo 330) in serie ad un potenziometro da 500ohm. et voila'

[PPoli]

Ma qualcosa di pronto in ambito pro non si trova?

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Certo che si trova ... con opamp. Eppoi siamo su ADFT.

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e guardate un pò ... qua

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simulazione di un filtro con tagli 6dB/oct a 600Hz e 5000Hz ipotizzando una impedenza sorgente di 600 ohm ed una impedenza di carico infinita. questo e' il compromesso migliore ma non mi piace

1) il driver dei medi e' troppo sacrificato anche con una banda 600-5000
2) la risposta non e' perfettamente piatta o meglio la curva somma totale dei segnali dipende da molti parametri e quindi in realta' sara' molto sensibile alle tolleranze dei componenti reali

Devo studiare la situazione con sorgenti di 50ohm ... questo significa usare un buffer robusto prima del filtro (e naturalmente uno a valle)

EDIT: eliminato il grafico perche' sbagliato

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Ecco il grafico (questa volta calcolato correttamente) con sorgente da 50ohm e carico infinito sui filtri. Taglia a 600 e 5000.

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Ancora una simulazione. Questo e' il campo di intervento dei tre filtri del xover variando le R delle singole celle tra 300 e 1300 (un semplice pot quindi). Il passa basso puo' intervenire tra 350 e 1250Hz, il passa alto tra 1250Hz e 4750Hz ed il passabanda e' centrato tra 350 e 4750 entro cui puo' 'allargarsi o stringersi'. Il xover puo' quindi essere usato come un semplice due vie con incrocio a 1250Hz od un tre vie. Mi pare sia il compromesso migliore.

Notare che se si amplia la banda passante dei filtri (ad esempio il passabasso si porta a 1250Hz oppure si fa intervenire il passabanda tra 350 e 4750Hz) la impedenza minima del filtro si abbassa 300Ohm o poco piu' e quindi bisogna regolare i livelli relativi delle singole vie a causa dell'attenuazione del segnale sorgente (ipotizzata a 50ohm nella simulazione). Nota... i livelli sono equalizzati a 0dB nel grafico, nella realta' saranno diversi di qualche dB rendendo necessario il bilanciamento delle singole vie.

Il segnale riscostruito dal filtro ha un errore contenuto entro +/- 0.25dB rispetto alla risposta piatta, parliamo sempre di simulazione su excel.

BLU=due vie
VERDE, ROSSO=tre vie

[gluca]

Tre vie. Taglii

LOW=600Hz
HIGH=3500Hz
MID centrato a 1500Hz e con punti a -3dB a 600Hz e 3500Hz (quasi ...).

Questo e' il meglio che si riesce a fare tenendo in conto che si rischia di far salire troppo il woofer o scendere troppo il driver. Ho provato altri incroci ma muoversi da questi tagli con un 6dB/oct e' sbagliato data l'ampia sovrapposizione dei driver. Ora i diffusori suonano in due vie con taglio a 600Hz (xover passivo) e non avverto particolari problemi dai driver, a breve dovrei provare il tre vie (passivo) con gli stessi tagli.

Intanto comincio a vedere un filtro di 4 ordine LR.

[gluca]

Ancora una simulazione a 6dB/oct dato che non sono uscito stasera.

LOW PASS:800H
HIGH PASS:3200Hz
MID BANDPASS: 800Hz - 3200Hz, centrato sui 1600HZ.

E' simile al xover passivo che sto usando che ha tagli a 600 e 2400 quindi medi su due ottave (anzi usero' dato che per il momento e' solo a due vie). In questa simulazione la sorgente e' con impedenza nulla poi vedo su spice altri dettagli. Il mid deve essere attenuato di 1/radq(2) come atteso per avere una risposta piatta, almeno in teoria. Alla fine il woofer sta sempre piu' o meno la' come livello ai 2kHz con queste pendenze (mi riferisco a possibili non linearita') ed anche il medio a basse freq si prende un po' di energia in piu' del dovuto (non dovrebbe essere un problema date le potenze in gioco). Sara' poi necessario mettere mano alla regolazione dei delay delle singole vie data la sensibilita' all'allineamento temporale dei filtri a 6dB e per minimizzare direzionalita'. Chissa' che casino poi calibrarlo sui valori reali dei componenti ...

[gluca]

Ho aggiunto nuovamente la impedenza della sorgente nei calcoli e calibrato tutto per stare entro i -0.5/+0.5dB tra 20 e 20k Hz. I parametri dei filtri sono nel titolo se interessa. Notare che i tre filtri in parallelo (ad esempio nel caso di un xover senza stadio attivo a monte separato per ciascuna via) hanno una impedenza piuttosto piatta sui 400ohm quindi potrei pilotarli anche con i miei pre (che hanno impedenze sui 200ohm se non ricordo male).

Per le smulazioni in regime dinamico, rotazioni di fasi etc... aspetto spice. O preferite che costruisca il modello dinamico anche su XLS? buahahhaa

[gluca]

Aspe' ... xover misto. 24dB/oct all'incrocio LOW-MID e 6dB/oct tra MID-HIGH, frequenze di incrocio leggermente sfasate per minimizzare le irregolarita' della risposta che ora e' entro +/- 0.5dB. Il medio copre circa 2.5ottave ed i tagli ripidi evitano di sollecitare il woofer a freq non adatte alla sua struttura e proteggono meglio i diaframmi del driver. Mi pare un compromesso ancora migliore a costo di una complicazione ancora gestibile.

In fondo, il precedente xover era simile: LOW-MID era a 18dB/oct centrato a 550Hz (avevo diaframmi in fenolica piu' robusti a basse frequenze) ed avevo lasciato libero il complesso tromba/driver dei medi sfruttando il suo naturale decadimento alle alte, il tweeter era incrociato con un semplice condensatore direttamente ai morsetti del trasduttore (6dB/oct quindi). I risultati erano del tutto piacevoli.

[stereosound]

Ma il medio non è incrociato un po' basso col TW ? In effetti riprodurrebbe solo poco più di 2 ottave!

[gluca]

Per la gamma alta usero' driver da 1", c'e' concordanza di opinioni in giro sul taglio ottimale che piazzano tra 3 e 4 Khz

[stereosound]

Per la gamma alta usero' driver da 1", c'e' concordanza di opinioni in giro sul taglio ottimale che piazzano tra 3 e 4 Khz

Non hai pensato di spostare più in basso il taglio tra woofer e mid ... stessa ragione? dato che il cut off della tromba dovrebbe essere comunque abbastanza basso come pure la capacita del TAD 4001
di scendere abbastanza.

[gluca]

la tromba del garfico è diversa, la mia ha un taglio a 300Hz che con un ottava di margine diventano 600Hz per il xover. ci si può ragionare cmq... stasera vedo ma è da sentire sul campo alla fine.

[gluca]

Come da grafico ...

LOW: 500Hz @ 24dB/oct
MID: 500-3KHz (cioe' 2.5 ottave) con tagli a 24dB/oct a sinistra e 6dB/oct a destra
HIGH: 3kHz @ 6dB/oct

[stereosound]

Mi pare un taglio più consono alla qualità del driver dei medi e credo che sia meglio anche per il woofer...poi ovviamente ci vuole un riscontro pratico che ipotizzo certamente molto buono anche per la pendenza scelta.
In un 2 vie è giocoforza tirare un po' più il woofer sulle medie magari fino al limite del break-up ( 1khz ca con un 15") ,ma con un 3 vie non vi è più questa necessità!

[gluca]

ti diro' ... woofer e tromba dei medi sono ora incrociati a 6dB/oct a 550Hz circa e non avverto sofferenze particolari, solo su alcuni brani manca una certa brillantezza delle alte altrimenti l'insieme e' gia' molto amalgamato cosi'. dovrei dedurne che posso spingere l'incrocio ai 500Hz del grafico precedente ma a 24dB/oct senza problemi. potrebbero essere i 450 un problema per la tromba?

facilito curva del woofer misurata dallo stesso jappo inkato da te

[stereosound]

ti diro' ... woofer e tromba dei medi sono ora incrociati a 6dB/oct a 550Hz circa e non avverto sofferenze particolari, solo su alcuni brani manca una certa brillantezza delle alte altrimenti l'insieme e' gia' molto amalgamato cosi'. dovrei dedurne che posso spingere l'incrocio ai 500Hz del grafico precedente ma a 24dB/oct senza problemi. potrebbero essere i 450 un problema per la tromba?

Da oltre 450 hz tua iwata,almeno secondo le indicazioni riportate sul sito del distributore,dovrebbe garantire una normale emissione.
http://www.horns.pl/iwata300wh4.html

Però,almeno per me, un taglio a 550-600 hz sarebbe l'ottimale!
Anche i dati riportati denotano una perdita di livello sotto i 500hz mentre la dispersione sopra i 3,5-4 khz si riduce e questa è una buona ragione per non andare troppo oltre con l'incrocio in alto,infatti già a partire da 5khz comincia a diventare più direttiva (+o- 40°).
Ma queste sono considerazioni che hai certamente già fatto

[gluca]

altra simulescion ... vediamo se notate la differenza e soprattutto perche' lo ho fatto.