Et aktivt delefilter

Nogle eminente højttalerenheder og et delefilter med fine
komponenter, så er man godt kørende. Ja, jeg ville være lykkelig for sådan et
sæt, men det var Henrik ikke. Han kunne høre at det indbyggede passive
delefilter var tæt på, men ikke helt perfekt og så ville han i øvrigt lige have
et par 18 tommer enheder i hver side til at dække det helt dybe område. Jeg
kalder det ”kældersektionen”. Ja,
undskyld udtrykket, men jeg kan ikke kalde den for subwoofer fordi det starter
der hvor de fleste subwoofere begynder at rulle af og fordi det ikke har noget
som helst at gøre med kommercielle resonansbaserede subwoofere.

Henrik fortalte at han ville have et aktivt delefilter til
erstatning for det passive og så ville han naturligvis også have at det nye
delefilter skulle danne bro til ”kældersektionen”.

Det startede med et ønske om et simpelt delefilter med to
delefrekvenser. I løbet af specifikationsfasen forskede Henrik på egen hånd i
hvad det egentlig var han havde brug for. Det betød at nogle af flankerne
skulle være stejlere, at den lave delefrekvens skulle være valgbar mellem to
faste værdier og at frekvensgangen skulle kunne modificeres med nogle svage
boosts og et enkelt cut, det vil sige at en form for equalizer skulle
integreres i filtret. Henrik formede med utallige forsøg den endelige
frekvensgang som man former et stykke armeringsjern. Han bestemte
overgangsfrekvenser, stejlheder, boost og cut frekvenser, samt niveauer. Den
eneste gang jeg blandede mig var da nogle boosts blev specificeret med en lidt
for højt Q-værdi. Man skal være meget forsigtig med Q-værdien hvis man vil
undgå at farve lyden.

Det kostede timers telefonsamtaler og mange mails at få
afdækket alle ønsker. Nogle mennesker finder det frustrerende at man skal bruge
så meget tid med at snakke frem og tilbage, men det er en nødvendig proces når
man vil have et godt resultat. I ovenstående tilfælde tog forløbet flere
måneder.

Af implementeringskrav kan nævnes at filtret skulle have ”floating”
balanceret indgang og af hensyn til de effektforstærkere Henrik påtænkte at
bruge skulle udgangen være symmetrisk balanceret. Desuden var vi enige om at der
ikke måtte bruges monolitiske operationsforstærkere (se PS nedenfor).

Der findes ikke mange aktive filtre eller equalizere uden monolitiske
operationsforstærkere, så jeg havde lidt af en udfordring, men til gengæld også
en stor tilfredsstillelse ved at designe alt i klasse A og med et ”headroom”
der ikke er muligt med de små chips.

Spændingsforsyningen er en vigtig del af enhver
audiokonstruktion. Derfor er spændingsforsyningen til disse delefiltre opbygget
som et højere ordens analogt filter med hurtig impulsrespons og ekstrem lav
støj. Der er ikke anvendt integrerede spændingsregulatorer.

Da jeg endelig var færdig med at bygge
equalizer-delefiltrene var vi begge (Henrik og jeg) meget spændte på om de stod
mål med forventningerne og om alle specifikationerne havde været rigtige.
Henrik fik dem hjem og behøver jeg at sige at de straks blev taget i brug. Den
første tilbagemelding var overvældende positiv. Efter endnu nogle dages intens
lytning kunne Henrik høre at en enkelt forbedring ville gøre lydbilledet helt
optimalt. Henrik foreslog at et ganske lille boost som strakte sig over nogle
få hundrede hertz med en centerfrekvens på 800 Hz skulle flyttes således at
centerfrekvensen blev 700 Hz. Det kan være problematisk når specifikationerne
ændres efter at produktet er færdigt, men i dette tilfælde drejede det sig om værdien
af en enkelt komponent. Ændringen blev foretaget og derefter er alt – ifølge
Henrik – som det skal være. Henrik havde fået lige hvad han havde ønsket sig.

PS

Operationsforstærkere kan være bygget med rør, diskrete
transistorer eller de kan være realiseret som et integreret (monolitisk)
kredsløb. De monolitiske operationsforstærkere der ofte ses i audioudstyr er
opbygget som små effektforstærkere med 15 eller flere transistorer og et
udgangstrin i klasse AB-pushpull-konfiguration. Der findes typer der bliver markedsført
som særligt egnede til audio. I disse er nogle parametre forbedret lidt, men de
har samme opbygning, det vil sige klasse AB-pushpull. Hvis man vil have operationsforstærkere
eller andre forstærkertrin der kører i klasse A og med fornuftige forsyningsspændinger
må man benytte diskrete komponenter.