Wie berechne ich einen Tiefpass 2. Ordnung für LS

Hallo liebe wer-weiß-was Gemeinde,

ich habe eine Frage auf die ich bis dato keine (mir verständliche) Antwort im Web fand:

Wie berechne ich einen Butterworth Tiefpass (und Hochpass) 2. Ordnung für eine Lautsprecherfrequenzweiche?

Die Formeln etc. habe ich alle schon gesehen, u. a. bei Wikipedia aber damit komme ich nicht zu Rande.

Gegeben sei Z / Nennimpedanz des Lautsprechers so wie Grenz-/ aka Trennfrequenz.

Die Formel (lt. Wikipedia) H=(j*C)/(R+j(L+C)) bringt mir insofern nichts, da ich nun zwei Unbekannte habe C und L (von „j“ ganz zu schweigen), wobei ich mir nicht sicher bin ob diese Formen überhaupt für die Anwendung in einem Lautsprecher korrekt wäre.

Dass es möglich ist, und eine Formel existiert beweisen diverse Onlinerechner… z. B. http://www.lautsprechershop.de/tools/weiche/12db.htm

Hintergrund ist, dass ich gerade selber (hauptsächlich aus Spass) ein Tool schreiben, dass Frequenzweichen berechnen kann. Tief- und Hochpass 1. Ordnung stellten kein Problem da :wink:

Vielleicht weiß ja jemand eine Lösung und Erklärung, die auch ich verstehe.

Danke und beste Grüße

naja, zunächst ist „j“ keine unbekannte, sondern damit ist das „j“ aus der komplexen zahlenebene gemeint. nämlich die quadratwurzel von minus eins (j = sqrt(-1)).

weiterhin solltest du dir den ersten satz bei wikipedia durchlesen: es gibt nicht „das“ butterworthfilter, sondern unter der bezeichnung werden alle filter mit ähnlichen eigenschaften zusammengefasst. demnach kann es auch nicht eine einzige gültige formel geben, sondern für jedes einzelne filter eine.

falls du aber die richtige formel für dein filter hast, dann bekommst du aus der formel zumindest ein verhältnis raus, dass zwischen deinen unbekannten herrschen muss. damit kannst du dann das eine teil festlegen und das andere ergibt sich automatisch (klar, so ganz frei auszusuchen ist das nicht, immerhin haben die teile ja noch andere einflüsse). ich würde den kondensator festlegen und mir dazu eine passende spule raussuchen…

du hast scheinbar nicht viel ahnung von komplexen zahlen und willst ein tool für filterberechnungen schreiben? findest du dein ziel nicht ein wenig hochgegriffen? da gibt es ganze bücher drüber, so eines könntest du dir mal „reinziehen“, da sind auch die berechnungen genauer erklärt. ist aber alles nicht ganz einfach, nicht umsonst lernt man sowas erst im studium… ansonsten kann ich nur auf den vorherigen beitrag verweisen, so in etwa gehts…

übrigens ist das bei passiven weichen nicht ganz so trivial, da geht doch einiges an leistung drüber, und die impedanzkurve des lautsprechers sollte vorher korrigiert werden, weil die nennimpedanz (z.b. 8 Ohm) hat der Lautsprecher nur bei ner bestimmten Frequenz.

Schau mal bei www.selfmadehifi.de unter Lautsprecher-FAQ und Frequenzweichen-FAQ, das könnte dir weiterhelfen.

für „nur so zum spaß programmieren“ würde ich jetzt sagen, berechne doch die bahnkurve von ner kanonenkugel unter berücksichtigung der luftwiderstandes bei verschiedenen windgeschwindigkeiten… das geht ohne komplexe zahlen und stellt auch eine herausforderung dar.