Zobel Netwerkjes: Nodig? Nuttig?

[spido]

Met een Zobel netwerkje kun je, zoals de ingewijden hear wel weten, de inductieve component van de impedantie van een spreekspoel-luidsprekerunit compenseren.

Die luidsprekerunit (een basspeaker, een bas/middentoner of een middentoner meestal) "meet" dan als een ohmse weerstand, in het hele gebied boven zijn eigenresonantie-frequentie.

In principe is dit een voordeel bij het passief filteren.

 

 

(...) Adding a Zobel to a woofer will allow the passive crossover to work more effectively. The impedance of the woofer will also be restored to the driver’s nominal impedance throughout the high frequency range. This technique allows the use of crossovers designed for resistive loads to operate as intended.

http://www.trueaudio.com/st_zobel.htm

 

(...) As noted above, one could also design the crossover for the impedance actually presented at the crossover frequency, but this varies with frequency. Unless the impedance remains reasonably constant for at least 2.5 octaves (and preferably more) above and below the crossover frequency, the network cannot be expected to provide a predictable response. As a direct result of this, a 6dB/octave passive crossover at (say) 300Hz is barely acceptable, because of the impedance peak of the woofer. Although it is possible to equalise the woofer's impedance peak, the components needed will be very large (electrically and physically), and will be very expensive. (...)

 

 

rood = zonder Zobel. groen = met Zobel

http://sound.westhost.com/lr-passive.htm

 

Fig 22. Respons op een enkele puls (blok) van 1 msec tijdsduur

geel: het ingangssignaal

Het som signaal staat hier omgekeerd. Dat komt doordat ik in de simulatie een inverterende sommeer versterker gebruikt heb.

We zien dat er met een 1e orde filter een perfect impulsgedrag bereikt kan worden, als de luidspreker impedantie maar een zuivere weerstand is. Dat is 'ie normaliter niet, maar die schade kun je enigszins beperken met Zobel netwerkjes aan iedere luidpreker. Verder moet de luidspreker natuurlijk alles perfect weergeven, en dat doen ze meestal ook niet.

Bij hogere orde filters is het fase- en impuls gedrag doorgaans veel slechter.

 

http://www.breem.nl/fldtechniek/pgwissel.htm

 

Maar... stel je nu eens een woofer/middentoner voor, die een zó gunstige "natural roll off" heeft, dat een low-pass filter (een serie-spoel) niet nodig is.*

Okay, hij gaat naar het hoog toe wel wat bundelen, maar niet schreeuwen of krijsen.

Integendeel: boven 5 respectievelijk 10 kHz gaat hij steeds zachter weergeven, en zo nodigt hij een goede tweeter uit het werk van hem over te nemen.

Zou je zo'n ongefilterde woofer/middentoner dan tòch een Zobel meegeven? Of is dat een raar idee?

 

Er ìs wat voor te zeggen, dunkt me: zonder obstakels (condensatoren, spoelen, weerstanden) in serie tussen de versterker en de luidspreker-unit te schakelen, maar met alleen een weerstand en een condensator samen in serie parallel geschakeld met de unit, stimuleer je de VUT (Vervroegde UitTreding) van de woofer/middentoner, zodat de hoog-specialiste (de tweeter) nòg ongestoorder haar werk kan doen.

 

(...) Try this test. Listen carefully to the woofer in your system with the crossover connected. Alternately connect the Zobel network in and out of the circuit. You should notice a reduction in the highs coming from the woofer when the Zobel is connected.(...)

http://www.trueaudio.com/st_zobel.htm

 

Er is ook wat tégen te zeggen, dunkt me evenzeer.

Want elk onderdeel van een wisselfilter (of correctienetwerk) draagt bij tot ringing en dus tot aantasting van de impulsverwerking.

 

Graag jullie ervaringen en inzichten! Bij voorbaat dank!

 

* Ik dacht hierbij aan bijvoorbeeld de Monacor SPH-165KEP en de SPH-135KEP, die piekloos natuurlijk verzwakken boven hun optimale werkgebied.

[robx]

hoe minder filter-onderdelen hoe beter, tenzij er echt iets uit de hand loopt

 

 

groet

[spido]

Beste Robx,

 

Ja, daar heb je natuurlijk wel gelijk in. Maar de voordelen van de nadelen kunnen soms verkieslijk worden boven de nadelen van de voordelen, als je begrijpt wat ik bedoel...

 

http://nl.wikiquote.org/wiki/Johan_Cruijff (lachuh! )

[robx]

gelukkig komt er een lang weekeinde, kan ik eens goed piekeren over je statement

[mumsoft]

gelukkig komt er een lang weekeinde, kan ik eens goed piekeren over je statement

 

Ik zou iets nuttigers gaan doen.

 

M rc

[Seed7]

Ik zou iets nuttigers gaan doen.

 

als er niet in het verleden al heel veel mensen over dit en allerhande aanverwante zaken hadden gepiekerd had jij niets om je 'bederfelijke vleeswaren' op te smeren.

[mumsoft]

Ja Seed, je zegt het zelf.

 

M rc

[Paulebappie]

Het voordeel van een zobel netwerk is natuurlijk dat de impedantiecurve gelijkmatiger is en dat vind de eindversterker weer fijn.

 

Maar de "minder is meer" theorie daar valt ook wat voor te zeggen.

[kappa7]

Je zou dan dus de regel kunnen maken dat als je een stabiele eind bak heb een zobel netwerkje niet nuttig is.

Heb je een eind bak die moeilijk met lage impedanties overweg kan deze weer wel wat goeds kan doen.

[leobus]

Je zou dan dus de regel kunnen maken dat als je een stabiele eind bak heb een zobel netwerkje niet nuttig is.

Heb je een eind bak die moeilijk met lage impedanties overweg kan deze weer wel wat goeds kan doen.

 

Hallo,

 

Nou kreeg ik toch de indruk dat een Zobel netwerkje de hoge impedanties wegneemt en dus niet de lage. Maar in een wereld waar alles relatief is, is het natuurlijk de vraag wat laag is en wat hoog is. Maar, impedanties van bijv. 2 Ohm neem je -als het figuurtje van Spido klopt- er echt niet mee weg. Sterker nog, alles wordt dan afgevlakt naar 2 Ohm.

 

Groet,

 

Leobus

[kappa7]

Je zou dan dus de regel kunnen maken dat als je een stabiele eind bak heb een zobel netwerkje niet nuttig is.

Heb je een eind bak die moeilijk met lage impedanties overweg kan deze weer wel wat goeds kan doen.

 

Hallo,

 

Nou kreeg ik toch de indruk dat een Zobel netwerkje de hoge impedanties wegneemt en dus niet de lage. Maar in een wereld waar alles relatief is, is het natuurlijk de vraag wat laag is en wat hoog is. Maar, impedanties van bijv. 2 Ohm neem je -als het figuurtje van Spido klopt- er echt niet mee weg. Sterker nog, alles wordt dan afgevlakt naar 2 Ohm.

 

Groet,

 

Leobus

 

Je hebt gelijk ik zat even andersom te denken.

Door het toevoegen van een zobel netwerkje kan de impedantie dus alleen maar minder worden.

[Paulebappie]

Je zou dan dus de regel kunnen maken dat als je een stabiele eind bak heb een zobel netwerkje niet nuttig is.

Heb je een eind bak die moeilijk met lage impedanties overweg kan deze weer wel wat goeds kan doen.

 

Hallo,

 

Nou kreeg ik toch de indruk dat een Zobel netwerkje de hoge impedanties wegneemt en dus niet de lage. Maar in een wereld waar alles relatief is, is het natuurlijk de vraag wat laag is en wat hoog is. Maar, impedanties van bijv. 2 Ohm neem je -als het figuurtje van Spido klopt- er echt niet mee weg. Sterker nog, alles wordt dan afgevlakt naar 2 Ohm.

 

Groet,

 

Leobus

 

Je hebt gelijk ik zat even andersom te denken.

Door het toevoegen van een zobel netwerkje kan de impedantie dus alleen maar minder worden.

 

 

 

 

Ja, 2 ohm is ook wel een extreem voorbeeld en lijkt me een ontwerpfout...

 

Neem nou eens 4, 6 of 8 ohm dan zorgt de zobel ervoor dat de curve lekker horizontaal blijft lopen.

 

Maar nogmaals, het is geen must.

[spido]

(...) Maar, impedanties van bijv. 2 Ohm neem je -als het figuurtje van Spido klopt- er echt niet mee weg. Sterker nog, alles wordt dan afgevlakt naar 2 Ohm.

 

Beste Leobus,

 

In dit figuurtje zie ik een impedantiecurve van een basluidspreker die, vanaf ca. 200 Hz, door het Zobel-netwerkje netjes op ongeveer 6Ω wordt gehouden.

 

[Guest Heino]

@Spido;

 

In het schema in je openingspost staat het Zobel-netwerk "tussen het scheidingsfilter en de luidsprekerunit in" getekend, parallel aan de luidsprekerunit, waarvan de (met de frequentie door spreekspoel-inductiviteit) oplopende impedantie door het Zobel netwerk wordt gecompenseerd.

 

Ik heb zelf een Naim-kabel ("NACA-5") in gebruik, waarvan Naim het gebruik verplicht stelt omdat de luidsprekerkabel z

[leobus]

(...) Maar, impedanties van bijv. 2 Ohm neem je -als het figuurtje van Spido klopt- er echt niet mee weg. Sterker nog, alles wordt dan afgevlakt naar 2 Ohm.

 

Beste Leobus,

 

In dit figuurtje zie ik een impedantiecurve van een basluidspreker die, vanaf ca. 200 Hz, door het Zobel-netwerkje netjes op ongeveer 6Ω wordt gehouden.

 

 

Klopt Spido. Dat had ik ook wel gezien. Ik wIlde alleen aan Kappa duidelijk maken dat je met een zobel netwerk geen impedanties verhoogt. En dat laat jouw figuur mooi zien.

 

2 ohm is natuurlijk laag gekozen om het nog wat aan te zetten. Overigens heb ik wel eens gehoord dat sommige magnetostaten dat wel halen.

 

Groet,

 

Leobus

[Guest]

Leobus, Appogee die zitten tegen 2 ohm aan,en niet voor niks met Krell de uitschieter vroeger bij T.P. te Amsterdam maar maggies zitten normaal tussen de 5 en 6 ohm.

 

No Maggies no Music

[threshold]

Spido,

Zo'n netwerkje van weerstand en condensator parrallel aan de mid-woofer werkt vooral leuk bij een eerste orde filter, zoals jij al voorstelde. Jemoet het geheel beschouwen. Het dingetje heeft wel leuk een naam (Zobel) maar is gewoon een weerstand en condensator, meer niet.

Dus...als je de serie-condensator weglaat, zodat je een soort van " nulde - orde" filter krijgt, dan is zo'n Zobel gewoon een sterk gedempte laagaf filter. En die draait gewoon de fase, wat jij eigenlijk niet wil. Je ziet ook weinig Zobel-netwerkjes in (electrische) 2de orde filters, omdat daar al een condensator parallel aan de woofer zit die het Zobel netwerkje zo goed als buiten werking stelt.

Het is maar hoe je ertegenaan kijkt. Niks mis met een sterk gedempte condensator parallel, als de totale impedantie maar niet sterk daalt, of er een nare resonantie-kring ontstaat met de tweeter's inductie.

Helemaal geen filter is natuurlijk leuk als dat goed gaat. Dan heb je inderdaad hele goede drivers nodig met een eigen ingebouwd filter. Die draait trouwens de fase dan uit zichzelf. Natuurlijke afval = akoestisch filter = ook fase draaing.

Als je erg veel tijd hebt dan is het Visaton forum interessant waar in een onderwerp over 0-de orde filters het hele " zootje", inclusief de Visaton ingenieurs, over elkaar heen valt betreffende een bepaalde commerciele speakerfabrikant die allerlei claims doet.

Nog leuker wordt het als je die impedantie-piek rond de resonantiefrequentie glad gaat stijken bij een eerste orde laag-af bij een middentoner of tweeter, met een L-R-C netwerkje.

[spido]

(...) Ik heb zelf een Naim-kabel ("NACA-5") in gebruik, waarvan Naim het gebruik verplicht stelt omdat de luidsprekerkabel zélf een Zobel-netwerk zou vormen. Dit gebeurt dus echter tussen versterker en scheidingsfilter in, niet tussen scheidingsfilter en luidspreker in. Dit terwijl Naim versterkers "niet bekend staan vanwege instabiliteiten", verre van dat! (...)

 

Beste Heino,

 

Bij het Zobel-netwerkje dat ik schetste, wordt de weerstand (Req) bepaald door de gelijkstroomweerstand van de luidsprekerunit (bij nominaal 8Ω units is die vaak ongeveer 6,8Ω) en de condensator (Ceq) door de spreekspoelinductie (L) en de gelijkstroomweerstand ( R) volgens de verhouding Ceq = L : R².

Dit is dus heel specifiek voor de betreffende luidsprekerunit. Ik vraag me af, hoe een Zobel netwerkje geschikt zou kunnen zijn voor alle willekeurig daarop aangesloten luidsprekers, temeer daar een complete luidspreker (box, luidsprekersysteem) meestal óók nog een wisselfilter en één of meer units voor hogere frequenties bevat die ook hun eigen resonanties en (mindere) inducties inbrengen.

 

En is het Zobel-netwerkje in jouw Naim-kabel wel een parallel-netwerkje?

In een kastje ondergebracht, dan?

 

Overigens, het geschetste Zobel-netwerkje is heel effectief en simpel.

Het nivelleert echter alleen de klimmende impedantie bij hogere frequenties: de inductieve impedantie.

 

Breem, bijvoorbeeld, voert een wat gecompliceerder Zobelletje ten tonele, dat ook naar het laag toe de "capacitieve" impedantie nivelleert (kastinvloed bij eigenresonantie).

Dit netwerkje komt overeen met wat de zeer geachte forummer Threshold in de laatste zin van zijn meest recente (en uiterst waardevolle!) bijdrage noemt.

http://www.breem.nl/fldtechniek/pgwissel.htm#Het%20Zobel%20netwerk:%20Compensatie%20van%20de%20luidspreker%20impedantie.

 

[spido]

Beste Threshold,

 

Uiteindelijk is natuurlijk alleen maar de akoestische fase van belang, nietwaar?

De elektrische fase (die m.n. wordt gemoduleerd door capaciteit en inductie) is hierbij slechts één van de samenstellende factoren, naast m.n. de uiteenlopende stijgsnelheden (van units) en looptijdverschillen (t.g.v. fysieke afstanden tussen akoestische centra van units in een luidsprekersysteem enerzijds en het oor anderzijds).

In relatie met de spreidingskarakteristiek van het luidsprekersysteem, natuurlijk.

En met het reflectie- en nagalmpatroon in de luisterruimte.

 

Want veel hifi-speakers worden "gered" door hun brede spreiding in midden en hoog, die in moderne, harde woonkamers een groot aandeel (tè) vroege reflecties veroorzaakt. Zodat de fasehuishouding van het systeem er nauwelijks meer toe doet.

Nietwaar?

 

Stelling: èchte hifi is alleen mogelijk in grote, degelijk / klassiek gestoffeerde woonkamers, met zwaar meubilair, goed gevulde (lederen prachtbanden!) boekenkasten, dikke (pluche) gordijnen e.d.

 

Ergo: hifi is eigenlijk niet (meer) van deze tijd.

[Seed7]

Stelling:

[Guest Heino]

(...) Ik heb zelf een Naim-kabel ("NACA-5") in gebruik, waarvan Naim het gebruik verplicht stelt omdat de luidsprekerkabel z

[spido]

(...) Nee, het is een gewone kabel van twee parallelle geleiders, op constante afstand gehouden door de isolatie: http://www.naimaudio.com/hifi-product-type/636

Er zit geen kastje in en ik vermoed dat de "Zobel-werking" wordt veroorzaakt door de serieweerstand van de kabel i.c.m. de (wellicht wat hogere) capaciteit van de kabel.

Wellicht speelt een eventueel afwijkend Er (Epsilon-r) van de kunststof daar nog een rol in, maar daar heb ik verder geen idee van.

 

Beste Heino,

 

Zoals je aan de schemaatjes ziet, staan de Zobel-netwerkjes parallel aan de luidsprekerunit (woofer, woofer/middentoner).

Jouw kabel is in serie geschakeld met het complete luidsprekersysteem (meerwegsysteem).

Mij dunkt, dat het geen Zobel netwerk vormt, en ook niet als zodanig kan fungeren.

 

Als de inwendige weerstand van de kabel inderdaad zo'n 6,8Ω zou zijn, en de capaciteit zo'n 22µF (wat voor een woofer vrij normale Zobel-waarden zijn), zou ik maar gauw betere kabel gaan kopen! Elk elektriciteitssnoertje zou zelfs veel beter zijn!

 

Maar gelukkig is het niet zó erg:

 

(...) For the technically minded the assumed electrical characteristics of the speaker cable are as follows:

 

1.3 - 1.5microHenries per metre (Loop)

MAX 20picoFarads per metre

About 25milliOhms per meter (loop)

MIN Length 3.5 metres

Also note there is a specific warning not to use Litz type high capacitance cables.

http://www.matthewrobinson.pwp.blueyonder.co.uk/cables.html

[Guest Heino]

Beste Spido,

 

De claim dat de kabel een Zobel-achtige werking heeft en dat dit een door Naim bewust nagestreefd effect is, komt van Naim, niet van mij.

Ik zou ook niet durven beweren dat de kabel een serieweerstand heeft van een paar Ohm en een dermate hoge capaciteit, want dan kwam die kabel er bij mij niet in.

 

Ik hou het er voorlopig op dat Naim er in de verte een "Zobel-achtig effect" op nastreeft met deze kabel, zonder dat het (qua weerstands/capaciteitswaarden) een echt effectief Zobel-netwerk betreft.

 

Bedankt voor de toelichting,

 

Hein.

[Guest]

Even deze omhoogschoppen:

 

De Zobel hoort thuis in de versterker.

Het zorgt ervoor dat de versterker in de hogere regionen correct belast blijft zodat de tegenkoppeling zijn werk goed kan doen.

Zat die er niet in, dan zou de versterker instabiel gedrag kunnen gaan vertonen.

 

 

In dit schema vormen R18 en C6 de Zobel. Dit zijn redelijk gestandaardiseerde waarden, alhoewel je wel eens afwijkende waarden tegenkomt.