Расчет фильтров трехполосных громкоговорителей

Фазировка динамиков

На этом сведение подходит в концу. Остается только определиться с фазировкой динамиков. Тут есть как минимум три способа: на слух, по форме АЧХ и по фазовому сдвигу на частоте раздела. Если у динамиков АЧХ и ФЧХ в меру линейная, и фильтр фазу на разделе сильно не накручивает, то при смене правильной фазы на неправильную на частоте раздела появится глубокий провал, пропустить его сложно. В таком случае стоит подгонять фазу по по ее сдвигу. Сделать это можно осциллографом подавая на горизонтальную развертку сигнал с усилителя, а на вертикальное отклонение с микрофона.

Подают на вход усилителя синус с частотой раздела и не меняя взаимного расположения микрофона и колонки переключают ВЧ и НЧ динамики. По одинаковости фигур Лиссажу делается вывод о равенстве фаз излучателей. Этот метод хорошо подходит для фильтров первого порядка. С кривизной наших динамиков этот метод себя не оправдывает, поэтому сравниваем АЧХ при разной фазировке.

Второй вариант заметно хуже. Однако и первый не предел мечтаний, но так как двигать индуктивности катушек не просто, а ковыряться дальше уже лень, то все было оставлено как есть.

Расчет пассивного излучателя

Другим положительным качеством фазоинвертора с закрытым отверстием является несколько большая синфазность движений обоих диффузоров в области резонанса по сравнению с движением объема воздуха в отверстии и диффузора громкоговорителя в обычном фазоинверторе. Резонансная частота фазоинвертора с закрытым отверстием равна (также как и обычного):

где mф — масса подвижной системы пассивного радиатора плюс соколеблющаяся с ним масса воздуха, присоединенная к диффузору, г; Сф — результирующая гибкость (величина, обратная упругости) объема воздуха в ящике и дополнительной подвижной системы, см/дин.

Расчет фазоинвертора с закрытым отверстием производят следующим образом: выбрав объем ящика Vф и, зная эффективный диаметр диффузора пассивного радиатора Dэф определяют гибкость воздушного объема из выражения:

Здесь объем ящика Vф выражен в см3, а эффективный диаметр диффузора пассивного радиатора Dэф в см. Напомним, что эффективный диаметр диффузора равен Dэф =0,85–0,9 Dдиф, где Dдиф — полный диаметр диффузора.

Эквивалентный эффективный диаметр диффузора эллиптической (овальной) формы равен:

где Dб — большой, а Dм — малый диаметр эллипса. Поскольку гибкость подвеса диффузора пассивного радиатора Спод много больше, чем гибкость воздушного объема ящика Сф, ее влияние на суммарную гибкость крайне мало и им можно пренебречь.

Общая гибкость определяется по формуле:

И когда Спод>>Cф, Собщ≈Cф.

Приняв, как обычно, резонансную частоту закрытого фазоинвертора, равной основной резонансной частоте громкоговорителя, находят массу мф, соответствующей этой частоте и гибкости выбранного объема:

Как указывалось выше, в эту массу входит масса диффузора пассивного радиатора mрад и присоединенная масса соколеблющегося с ним воздуха Δm, т.е. mф = mрад + Δm. Величина Δm зависит от эффективного диаметра диффузора и определяется выражением Δm = 8*10-4D3эф г. Таким образом, диффузор радиатора должен обладать массой mрад = mф – Δm; практически этой величине и будет равняться масса груза, который необходимо установить на диффузоре. Для облегчения необходимых расчетов в таблице приводятся значения гибкости объема Сф для ящиков объемом от 20 до 80 литров и диффузоров пассивного радиатора с эффективным диаметром от 15 до 22 см, там же указанна величина присоединенной массы воздуха Δm для тех же диаметров диффузоров.

Vф, л Гибкость объема ящика, см/дин 10-6 при Dэф, см
15 16 17 18 19 20 22
Δ m, г 1,7 3,3 3,9 4,7 5,5 6,4 8,6
20 0,45 1,35 0,27 0,22 0,17 0,14 0,1
30 0,67 0,52 0,41 0,32 0,26 0,24 0,15
40 0,9 0,69 0,55 0,43 0,35 0,29 0,19
50 1,12 0,87 0,68 0,54 0,44 0,366 0,24
60 0,35 1,04 0,82 0,65 0,52 0,43 0,29
70 1,57 1,21 0,95 0,76 0,61 0,5 0,34
80 1,8 1,4 1,09 0,87 0,7 0,57 0,39

Величина гибкости объема воздуха в ящиках с промежуточными значениями и эффективного диаметра диффузора радиатора определяют методом интерполяции по двум соседним значениям гибкости, между которыми находятся принятые размеры.

Для примера определим массу груза, который должен быть укреплен на диффузоре пассивного радиатора диаметром Dдиф=22 см, устанавливаемом в ящике ФИ объемом Vф=50 л при резонансной частоте ФИ 45 Гц. Эффективный диаметр Dэф=0,87* Dдиф=0,87*22=19 см. Находим по таблице гибкость объема воздуха в ящике при таком эффективном диаметре диффузора; это гибкость равна Сф=0,44*10-6 см/дин. Полная масса диффузора должна быть:

Присоединенная масса воздуха, согласно таблице, равна Δm=5,5 г. Следовательно, для получения заданной резонансной частоты необходимо установить дополнительный груз mрад = mф – Δm = 28,4-5,5 ≈ 23 г. Дополнительный груз представляется собой стальной или медный (латунный) диск толщиной h, которая для стали в зависимости от диаметра диска d, равна

Как указывалось выше, магнитная система и центрирующая шайба удаляются из громкоговорителя, предназначенного для работы в качестве пассивного радиатора. Это делается для того, чтобы увеличить гибкость и линейность движения подвижной системы, и устранить опасность касания звуковой катушки.

При этом не уменьшается действующий объем ящика.

Как разбавить самогон водой

Завершив вторичную перегонку, мы получим алкоголь большой крепости, около 70 градусов, но в употреблении это не слишком приятно. Поэтому обязательно стоит разбавить продукт водой в пропорции, которую можно посчитать, используя калькулятор самогонщика. В случае с крепкими напитками достаточно понизить содержание спирта до 40 градусов, для настойки – до 25 градусов.

Требования к воде просты: прозрачность, малая жёсткость, она должна быть не дистиллирована и не быть водопроводной.

В онлайн калькулятор самогонщика введена следующая формула:

(А/Б)*В-В=Г

Где:

  • А – начальный процент спирта.
  • Б – желаемая крепость.
  • В – объем алкоголя в миллилитрах.
  • Г – Необходимое количество воды в миллилитрах.

Как разбавить самогон до 40 градусов

Помимо калькулятора можно воспользоваться таблицей самогонщика:

% спирта на 1л Желаемое процентное содержание спирта после разбавления
30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90
35 168
40 336 145
45 504 291 128
50 675 435 256 115
55 846 584 385 230 104
60 1018 731 515 345 208 96
65 1190 879 645 459 312 191 89
70 1359 1028 775 578 416 286 174 82
75 1536 1178 907 695 522 381 265 164 75
80 1710 1328 1040 813 629 481 354 247 154 73
85 1885 1477 1173 933 739 579 444 330 232 145 69
90 2062 1629 1306 1051 848 678 536 415 311 219 139 64
95 2240 1786 1444 1175 958 780 630 502 392 294 210 134 65

Расчет кроссовера

Кроссоверы для акустики авто самодельные

Чтобы подключить 2-полосную(см.Акустическая двухполосная система и ее преимущества) или другую акустику с большим количеством полос к 1 каналу усилителя или ГУ, нужно некое отдельное устройство, разделяющее сигнал. При этом оно должно выделять для каждой полосы свои частоты. Именно такие устройства и называются фильтрами или кроссоверами.

Но что делать, если нужно разделить частоты по иной схеме (к примеру, если комплект акустики собран из отдельных компонентов)? В этом случае речь идет о расчете кроссовера.Отметим сразу, что рассчитать кроссовер совершенно не сложно и даже можно самостоятельно изготовить его.

Кроссоверы для акустики на авто Пионер профессиональные

Ниже приводится инструкция о том, как рассчитать кроссовер:

Скачиваем специальную программу. Это может быть Crossover Elements Calculator на компьютер;

Специальная программа для расчета кроссовера Crossover Elements Calculator

  • Вводим сопротивления низкочастотного и высокочастотного динамиков. Сопротивление – это номинальное значение сопротивления акустики, выражаемое в Ом. Как правило, средним значением является 4 Ом;
  • Вводим частоту раздела кроссовера. Здесь полезно будет знать, что частоту надо вводить в Гц, но ни в коем случае не в кГц.

Как работать в WinISD

Автор программы видимо исходил из следующей методики: вы открываете программу и выбираете из списка тот динамик который у вас есть в наличии, и корпус для которого вы хотите посчитать.  Это тупиковая методика. Так как в большинстве случаев вы обнаружите, что динамика который вы хотите посчитать, нет в списке программы.

Существует более простой и быстрый путь. Выбрать из списка динамик с близкими размерами, а после это перебить его основный параметры. Можете взять взять эту болванку нового проекта WinISD  – Динамик с рамой 180mm

В большинстве случаев достаточно перебить:

Fs — Резонансная частота динамической головки. Qts — Полная добротность головки на частоте Fs. Vas — Эквивалентный объем.

Что делает программа. Не даже особого смысла описать, как работать с программой WinISD. Главное достоинство программы WinISD это простота. И все и так понятно их скриншотов:

Открываем программу WinISDОткрываем новый проект WinISD

Если номиналы динамика не показываться – кликнете мышью по слову Parameters. Параметры динамика можно изменять. Двойной клик мыши по их номиналу открывает окошко ввода.

Далее походив по вкладкам вы уведите все что может программа. Почти все, что нужно для расчета АС. Дополнительно есть калькулятор активных и пассивных кроссоверов. А так же генератор синусов.

В дальнейшем мы сделаем обзор на более продвинутые программы для расчета акустических систем. Но это только для тех кто хочет очень глубоко погрузится в тему.

OТТО SX-P1 (Fisher 1200) и их клоны в СССР

«Торий» выпустил 4-6 (как считать) вариации АС.

Искажения все меньше, АЧХ все ровней. А звучание почему-то все хуже и хуже.
«Характер» звучания АС задается в основном способом сведения динамических головок, – специфическим набором фазовых искажений и задержек.

Измерение крепости самогона

Бытовой спиртометр, называемый также ареометром, это незаменимый инструмент самогонщика. Его наличие поможет в проверке данных, рассчитанных с помощью калькулятора.

Хранить прибор необходимо в упаковке, ведь он выполнен из стекла, которое легко бьётся. Такой выбор материала продиктован тем, что стекло химически нейтрально. Понятно, что при наличии механических повреждений измерять верно прибор перестанет.

Перед началом замера подготовьте жидкость. Во-первых, температура раствора должна составлять около 20 градусов Цельсия с допуском 5 градусов в обе стороны. Если температура будет ниже 20 градусов, то крепость будет занижаться и наоборот. Во-вторых, в жидкости должно быть минимальное количество примесей, поэтому замеряя крепость вин или ликеров, купите оптический или электрический спиртометр.

Процесс измерений производится согласно алгоритму:

Подготовьте тестовый образец жидкости – добавьте воды и подождите несколько минут. Обязательно, что бы напиток стал равномерным, и химическая реакция прекратилась.
Удостоверьтесь, что спиртометр чистый, его поверхность не загрязнена. Т.е различные остатки и разводы на поверхности могут сильно повлиять на процедуру.
Проконтролируйте, что раствор имеет необходимую температуру.
Налейте раствор в сосуд для измерения.
Не торопясь, аккуратно опустите измерительный прибор по центру сосуда и оставьте, дабы он плавал как поплавок

Важно, чтобы были исключены касания стенок стакана. Если измеритель спокойно держится на поверхности, то всё идёт по плану.
В соответствии с прилагаемой инструкцией снимите результат

Этот процесс выполняется либо с нижней части, либо с верхней. Необходимой найти место, где линия становится в горизонтальной.
Завершите процесс, верните ваш спиртометр в коробку. Соотнесите полученные данные с теми, что получил калькулятор самогонщика.

На видео ниже представлен принцип работы бытового спиртометра:

Дозволенная норма алкоголя в крови у водителей

До не давних пор, а именно с 2010 до 2013 года, законодательство Российской Федерации не предусматривало нахождения алкогольных веществ у шофера за рулём автотранспорта. Но 23.07.2013 года было введено новообразование в законе России о том, что водителю разрешается наличие спирта до 0, 16 промилле при выдыхаемом воздухе и 0,35 в крови. Данный факт подтверждает поправка в правилах дорожного движения и в кодексе об административных правонарушениях.

Почему же так произошло? Дело в том, что существуют такие продукты питания, которые по своему составу содержат алкогольные вещества и у людей, которые употребляли их, может выявиться небольшое количество промилле алкоголя на специальном тестовом аппарате. К таким относится: безалкогольное пиво, квас, некоторые шоколадные конфеты, кефир, зефир, тёплые соки, сигареты, апельсины, освежители для рта, переспелые бананы.

В 0,5 литровой бутылке б/пива содержится всего 0,2 промилле, а в квасе 0,4 при таких показателях сотрудник ГИБДД имеет право отправить на медицинское освидетельствование.

Все вышеперечисленные продукты содержат небольшой объем спирта. И именно из-за этого у многих водителей, которых проверяют на наличие алкоголя, может обнаружиться некоторое количество единиц промилле.

Употребление алкогольных напитков автолюбителями

Чтобы узнать сколько алкогольных веществ будет содержаться после принятия того или иного вида алкоголя, необходимо посмотреть на этикетку бутылки, где обязательно указывается, какое количество процентов в ней содержится. Также большую роль играют индивидуальные особенности организма.  Для того чтобы утром показатели были в норме, вечером можно позволить себе небольшое количество алкоголя.

Мужчинам можно выпить весом около 80 кг: не больше 25 мл водки; 240 мл не крепкого пива; 50 мл вина. Женщинам можно выпить весом около 80 кг: не больше 20 мл водки; 200 мл пива; 40 мл вина.

Для тех, кому интересно знать, сколько промилле спирта находится в безалкогольном пиве и квасе! В 0,5 литровой бутылке б/пива содержится всего 0,2 промилле, а в квасе 0,4.При таких показателях сотрудник ГИБДД имеет право отправить на медицинское освидетельствование. Поэтому стоит аккуратно относиться к напиткам данного рода, когда находишься за рулем.

Водители обязаны помнить, что современные алкотестеры по выявлению алкоголя в организме человека обмануть не возможно. Нельзя слабо выдохнуть или вдохнуть в себя. Схитрить с данными приборами не получится. Нельзя обманывать в первую очередь себя, лучше отказаться от спиртного на время, пока Вы за рулем, и не платить потом штрафы и лишаться прав.

FAQ по динамикам и сабвуферам

В последнее время стало слышно очень много вопросов про динамики и сабвуферы. Подавляющее большинство ответов можно получить на первых трех страницах любой книги, написанной профессионалами. Материал адресован в первую очередь начинающим, ленивым;) и сельским самодельщикам, подготовлен на основе книг И.А. Алдощиной, В.К. Иоффе, отчасти Эфрусси, журнальных публикаций в Wireless World , АМ и (немного) личного опыта . Не использовалась информация из Интернета и ФИДОнета.

Материал никоим образом не претендует на полноту освещения проблемы, а представляет собой попытку объяснить на пальцах азы акустики.

Чаще всего вопрос звучит примерно так: «нашел динамик, что с ним делать?», или «Товарищ, а говорят такие сабвуферы бывают…». Здесь мы рассмотрим только один вариант решения этой проблемы: По имеющемуся динамику сделать ящик, с оптимальными параметрами на HЧ, насколько это возможно. Этот вариант сильно отличается от задачи заводского конструктора-натянуть нижнюю частоту системы до необходимой по ТУ величины

Звучание системы

И конечно же надо сказать про звук. Стало лучше, сцена получилась очень недурственная. Кривизна АЧХ особо не слышна, даже наоборот, подъем на середине поддает детальности, верхов как ни странно хватает. Был замечен интересный эффект на басу. Как можно заметить по АЧХ на сотне герц большой подъем, а за ним завал, разумеется качающего баса нет, но есть мид бас. К примеру партия гитары кажется немного просаженным, а нижний бас, партия бас гитары, переходит как бы в слышимую область и читается очень четко, создается впечатление наличия того самого низкого баса.

Конечно ящики маловаты, и порой слышно подбубнивание, для устранения этого эффекта в каждую колонку было добавлено по 30 грамм натуральней шерсти. В целом данная акустика играет тепло и мягко даже без лампового усилителя, сохраняя в звуке строгость и точность камня, а вот с теплой лампой получается перебор мягкости. Все же им нужен усилитель по-строже — триод или двухтакт, но это тема для следующих экспериментов. Специально для сайта Радиосхемы — SecreTUseR.

   Обсудить статью ФИЛЬТР ДЛЯ АКУСТИКИ

PSU Designer

Очень полезная программа. С ее помощью легко рассчитываются любые источники питания — мостовые, одно- и двухполупериодные, на кенотронах и диодах, с L и C-фильтром. В базе данных уже содержатся необходимые данные наиболее популярных выпрямителей, вам остается лишь задать напряжение на вторичной обмотке сетевого трансформатора и ток (сопротивление) нагрузки. Программа симулирует форму напряжения и тока в любой точке схемы и предупреждает, если какое-нибудь предельно допустимое значение для выпрямителя превышено. Новая версия PSU Designer позволяет сохранять файлы и редактировать их (информация с сайта «Салон AV»)Посетить сайт создателей программы PSU Designer

Звук в конце тоннеля

Когда АвтоЗвук был еще маленьким и сидел под крылом Салона АВ, вышли в свет две первые части трилогии о сабвуферах — о том, чего ждать от разных типов акустического оформления и как подобрать динамик для закрытого ящика.

Значительная часть тех, кто, обдумывая житье, решил с пониманием отнестись к басовому вооружению своего автомобиля, этим, в принципе, уже могла бы обойтись. Но не все. Поскольку существует как минимум еще один, чрезвычайно популярный тип акустического оформления, по распространенности не уступающий закрытому ящику.

Фазоинвертор в отечественной литературе, bass reflex, ported box, vented box — в англоязычной — все это, по сути, звукотехническая реализация идеи резонатора Гельмгольца. Идея проста — замкнутый объем соединяется с окружающим пространством с помощью отверстия, содержащего некоторую массу воздуха. Вот именно существование этой массы — того самого столба воздуха, который, по утверждению Остапа Бендера, давит на любого трудящегося, и производит чудеса, когда резонатор Гельмгольца нанимают на работу в составе сабвуфера. Здесь мудреная вещь имени германского физика приобретает прозаическое имя тоннеля (по-буржуйски port или vent) .

Сборка фильтров

В завершение пару слов про сборку. В фильтре применяются сравнительно большие емкости, 20 мкф, 27 мкф, а места в корпусе и так не много, бумаги или пленки не набрать. Приходится ставить электролиты. И если в фильтре НЧ звучание от их применения пострадает не сильно, а в цобеле их можно и вовсе не услышать, то в фильтре ВЧ звучанием конденсаторов пренебрегать опасно. Именно по этой причини были применены бумажный МБГЧ и пленочный К73-16, а все электролиты зашунтированы бумажными МБГО на 4 мкФ.

Не стоит увлекаться параллеленьем сильно разных конденсаторов. Основной критерий здесь тангенс угла потерь. Если к примеру поставить в шунт к бумажному конденсатору аудиофильский полипропилен, то скорее всего вылезут верха и будут они кислотные. Вероятно тут можно составить аналогию с внутренним сопротивлением, сравнив с ним тангенс угла потерь: чем он меньше, тем больше через конденсатор пройдет сигнала, а поскольку емкость у такого высококачественного конденсатора меньше, то через него пройдет только высокочастотная часть сигнала, отсюда и имеем повышенные уровень верхов. Но это только аналогия, для лучшего понимания влияния шунтов на звук.

Про то как надо разносить катушки и какой толщины применять провода статей написано предостаточно, повторяться здесь не буду. Проще показать картинку (тут неправильно припаян цобель высокочастотника, он должен стоять после резистора).

Важные характеристики АС

Для начала разберёмся чем характеризуется акустическая система. Тут три характеристики: амплитудная, фазовая и импедансная.

АЧХ считается наиболее важной, так как больше определяет звучание, впрочем не в ней счастье, ровная АЧХ еще не гарантия хорошего звука.

ФЧХ сама о себе не слышна, может быть слышен резкий перегиб фазы в точке раздела.

ИЧХ вовсе на звучание не влияет, зато влияет на усилитель, но не на каждый, а лишь на тот у которого высокое внутреннее сопротивление, в частности ламповые.

Из-за кривого импеданса многие колонки могут не спеться с лампой, вся неровность импеданса вылезет в АЧХ. В каком-то случае это может пойти на пользу, но надеяться на это не стоит, хотя бы потому, что такая акустика будет крайне чувствительна к усилителю, станут слышны лампы, их режимы, а сравнение с каменным усилителем становится вообще не корректным.

Потому, если задаться цель построить акустику мало чувствительную к усилителю, необходимо обеспечить постоянство импеданса во всем диапазоне частот, а это накладывает определенные ограничения. В частности это обязывает применять фильтра настроеные на равную частоту среза и имеющие равную добротность.

Это правило позволяет для настройки фильтра контролировать только линейность импеданса, что исключает необходимость измерения АЧХ фильтров и в случаи отсутствия хорошего микрофона в измерении ачх динамиков, то есть можно обойтись минимальным набором приборов: генератором (возможно программным) и вольтметром.

Сдвоенные динамические головки

Выпускаемые в Советском союзе громкоговорители с динамическими головками 6ГД-6, 10ГД-30, З0ГД-1-25 и др. способны удовлетворить взыскательного слушателя. Однако построить такие громкоговорители под силу далеко не каждому радиолюбителю из-за дефицитности и сравнительно высокой стоимости головок.

Использование же более доступных широкополосных головок (4ГД-28, 4ГД-8, 4ГД-1, БГД-1, 4ГД-35, 4ГД-36 и др.) не позволяет сконструировать малогабаритную акустическую систему с высокими качественными показателями.

Обойти эти трудности можно, применив несколько необычные способы установки широкополосных головок в ящиках громкоговорителей.

Фильтры для динамиков своими руками

Сделать фильтр для динамика совсем не сложно. Он состоит всего из двух элементов – конденсатора и катушки индуктивности. Рассчитать параметры радиоэлементов для пассивной схемы низкой частоты второго порядка проще всего на онлайн калькуляторе. Там можно задать желаемый уровень среза и сопротивление акустической головки. Программа выдаст требуемую ёмкость конденсатора и индуктивность катушки. Например, выбран уровень среза 150 Гц, а сопротивление динамика равно 4 Ом. Калькулятор выдаст следующие значения:

  • Ёмкость конденсатора – 187 мкф
  • Индуктивность катушки – 6,003 мГн

Требуемую ёмкость можно получить из параллельно соединённых конденсаторов К78-34, которые специально разработаны для работы в акустических системах. Кроме того есть обновлённая линейка конденсаторов аналогичного типа. Это KZKWhiteLine. В качестве недорогих аналогов, радиолюбители часто используют конденсаторы типа МБГО или МБГП.

Катушка индуктивности на 6 мГн наматывается на оправке диаметром 1 см и длиной 6 см. Поскольку катушка не имеет магнитного сердечника в качестве бобины можно использовать цилиндр из любого материала, на который для удобства намотки, нужно сделать щёчки. Для намотки используется медный провод типа ПЭЛ диаметром 1 мм. Длина проволоки 84 метра. Намотку нужно делать виток к витку.

С целью снижения интермодуляционных искажений при звуковоспроизведении громкоговорители Hi-Fi систем составляют из низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных динамических головок. Их подключают к выходам усилителей через разделительные фильтры, представляющие собой комбинации LC фильтров нижних и верхних частот.

Ниже приведена методика расчета трехполосного разделительного фильтра по наиболее распространенной схеме.

Частотная характеристика разделительного фильтра трехполосного громкоговорителя в общем виде показана на рис. 1. Здесь: N – относительный уровень напряжения на звуковых катушках головок: fн и fв – нижняя и верхняя граничные частоты воспроизводимой громкоговорителем полосы; fр1 и fр2 – частоты раздела.

В идеальном случае выходная мощность на частотах раздела должна распределяться поровну между двумя головками. Это условие выполняется, если на частоте раздела относительный уровень напряжения, поступающего на соответствующую головку, снижается на 3 дБ по сравнению с уровнем в средней части ее рабочей полосы частот.

Предназначение

Сделать фильтр для сабвуфера

Фильтр или кроссовер(см.Самодельные кроссоверы для акустики и их предназначение), как его еще называют, сегодня выполняет важнейшую функцию. Дело в том, что практически все современные динамики, включая и сабвуфер, воспроизводят эффективно только определенную долю частот. К примеру, тот же басовик воспроизводить хорошо в состоянии только низкие басы.

Фильтр для автомобильного сабвуфера

За границами «родной» полосы (эффективно воспроизводимой), звуковое давления, идущее из динамика, заметно снижается и возрастает одновременно с этим уровень искажений. В таком случае говорить о каком-то качестве звука просто глупо и следовательно, чтобы решить проблему, приходится использовать в аудиосистеме несколько динамиков(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами). Такова реалия: это происходит и в домашней акустике, и в автомобильной. Это не новость.

Типичные схемы расположения динамиков в авто и роль фильтров

Динамики в авто

Касательно автомобильной акустики хотелось бы выделить две типичные схемы построения системы звука, с которыми знакомы, наверное, все, кто много мало знаком с автозвуком.Речь идет о следующих схемах:

Наиболее популярная схема подразумевает три динамика. Это басовик (нацеленный исключительно на низы), динамик средних и низких частот (мидбасс) и отвечающий за воспроизведение ВЧ, твитер.

Фильтр низких частот сделать самому для сабвуфера

Именно для того, чтобы не нарушать это требование, предназначены электрические фильтры, в роль которых входит выделение конкретных «родных» частот и подавление «чужих».

Типы фильтров

Фильтры(см.Как сделать самому фильтр для автомагнитолы) частот различаются по типам.Принято выделять следующие варианты:

Обычные фильтры, принцип действия которых сводится к тому, чтобы у их катушек индуктивности сопротивление возрастало с ростом частоты сигнала и спадало у конденсаторов, которыми они наделены. Несложно догадаться, что в таких фильтрах эффективно пропускают НЧ катушки индуктивности, а ВЧ – конденсаторы.

Полосовой фильтр

  • Режекторный фильтр – полная противоположность полосовому. Здесь та полоса, которая ПФ пропускается без изменений, подавляется, а полосы вне этого интервала усиливаются;
  • ФИНЧ или фильтр подавления инфранизких частот стоит особняком. Принцип его действия основывается на подавлении высоких частот с низким показателем среза (10-30Гц). Предназначение этого фильтра – непосредственная защита басовика.

Нч фильтр для сабвуфера самому

Параметры

Кроме типов фильтров, принято разделять и их параметры.К примеру такой параметр, как порядок, свидетельствует о количестве катушек и конденсаторов (реактивных элементов):

  • 1-ый порядок содержит только один элемент;
  • 2-ой порядок два элемента и т.д.

Другой, не менее важный показатель – крутизна спада АЧХ, показывающая, насколько резко фильтр подавляет «чужие» сигналы.

Для сабвуфера

В принципе, любой фильтр, в том числе и этот, представляет собой сочетание нескольких элементов. Обладают компоненты эти свойством избирательно пропускать сигналы определенных частот. Принято разделять три популярные схемы этого разделителя для басовика.Они представлены ниже:

Первая схема подразумевает самый простой разделитель (изготовить который своими руками, не составит никакой сложности). Он выполнен в виде сумматора и стоит на одном транзисторе. Конечно, серьезного качества звука с таким простейшим фильтром не добиться, но из-за своей простоты, он прекрасно подходит любителям и начинающим радиоманам;

Простая схема

Две другие схемы намного сложны, чем первая. Построенные по эти схемам элементы, размещаются между местом выхода сигнала и входом усилителя басовика.

Каким бы ни был разделитель, простейшим или сложным, он должен иметь следующие технические характеристики.

Питание/напряжение 12-35 В
Частота среза 100 Гц
Потребление тока 5 мА
Усиление «родной» частотной полосы 6 дБ
Подавление «чужой» полосы 12 дБ

Фильтр для низкочастотного динамика

Фильтр нижних частот из дросселя и конденсатора большой ёмкости называется схемой Баттерворта второго порядка. Он обеспечивает спад частот выше частоты среза до 12 dBна октаву. Схема работает следующим образом. Индуктивность в LC контуре выполняет функцию переменного резистора. Его сопротивление прямо пропорционально частоте ивозрастает с увеличением диапазона. Поэтому высокие частоты практически не попадают на НЧ динамик. Такую же функцию выполняет и конденсатор. Его сопротивление обратно пропорционально частоте и он включается параллельно громкоговорителю.

Поскольку схема устройства должна хорошо пропускать низкие частоты и обрезать высокие, то конденсаторы такого устройства имеют большую ёмкость.Пассивный фильтр для динамика может быть выполнен по более сложной схеме. Если соединить две схемы Баттерворта последовательно, то получится устройство четвёртого порядка из двух индуктивностей и двух конденсаторов. Оно обеспечивает спад частотной характеристики низкочастотного громкоговорителя в 24 децибела на октаву.

Для того чтобы выровнять частотную характеристику и более точно согласовать схему Баттерворта и динамик, между катушкой индуктивности и конденсатором, включается резистор с небольшим сопротивлением. Для этой цели лучше использовать проволочные резисторы.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector