Фильтр для акустической системы (АС) 3. Фильтр для акустической системы 3. Методика расчёта базируется на предположении, что обе головки в полосе разделения имеют одинаковые и чисто активные сопротивления. Сопротивление провода, соединяющего усилитель с акустической системой (АС), не рассматривается, так как оно не входит в рассчитываемую цепь «фильтры- головки». Внутри акустического агрегата должны использоваться короткие проводники большого сечения. Учитывая это, сопротивлением потерь в монтаже пренебрегаем. Часто динамические головки имеют разные омические сопротивления.

Например, низкочастотная головка имеет сопротивление 4 Ом, а высокочастотная 8 Ом; планируется подключать головки к фильтру второго порядка. Для выравнивания сопротивлений можно параллельно высокочастотной головке и её звену фильтра подключить шунтирующий резистор номиналом 8 Ом или ещё одну высокочастотную головку сопротивлением 8 Ом. При сопротивлении низкочастотной головки 8 Ом и высокочастотной 4 Ом можно последовательно с высокочастотной головкой включить резистор номиналом 4 Ом или вторую высокочастотную головку сопротивлением 4 Ом. Все головки акустической системы должны быть правильно сфазированы: при подключении маломощного источника постоянного тока к входным зажимам АС диффузоры всех головок должны двигаться в одном направлении. При этом для фильтра Баттерворта второго порядка при синфазном включении головок на стыке полос разделения наблюдается провал, а при противофазном включении – подъём. Подъём можно уменьшить, изменив частоту разделения фильтра.

Названия фильтров, принятые в программе, были записаны согласно топологии подключения элементов АС, а не по авторству их изобретателей. Фильтры Баттерворта и Линквица- Райли имеют одинаковую. Разница в номиналах деталей.

Для расчёта фильтра, устанавливаемого в колонку, не требуется знать, например, что фильтр Линквица- Райли включает чётное число фильтров Баттерворта. При расчётах в данной программе мы задаёмся одинаковым и чисто активным сопротивлением головок. Но полное сопротивление головок на частоте разделения имеет значительную индуктивную составляющую, и чем выше частота, тем эта составляющая больше. Индуктивные сопротивления высокочастотной и низкочастотной головок также не равны. Головка, у которой больше керн и больше витков (обычно низкочастотная) имеет большее индуктивное сопротивление на частоте разделения. Любая из некомпенсированных индуктивных составляющих головок на частоте разделения приводит к частотным искажениям.

Разделительные фильтры в акустических системах. Простейшая структура LC-фильтра низких частот второго порядка показана на рис. Расчет пассивных разделительных фильтров в акустических системах. В том случае, если катушка индуктивности рассчитывается, .

При расчёте желательно учитывать индуктивные сопротивления. Индуктивность низкочастотной головки следует принять меньше расчётной на величину индуктивности головки на частоте разделения. Если полное сопротивление высокочастотной головки больше, чем у низкочастотной, то для выравнивания сопротивления высокочастотного звена нагрузки фильтра шунтируют высокочастотную головку резистором. Номинал резистора обычно подбирают экспериментально, так как без измерения полного сопротивления высокочастотной головки на частоте разделения его расчёт не представляется возможным. В радиолюбительских условиях измерить полные сопротивления головок весьма сложно. Этим обусловлено предположение (допущение) пункта 1.

Фильтры желательно делать под конкретную акустическую систему, учитывая АЧХ и ФЧХ установленных в неё динамических головок. Но измерение акустических АЧХ и ФЧХ в радиолюбительской практике – обычно дело очень сложное. Поэтому часто рассчитывают фильтр, а потом экспериментальным путём настраивают акустическое оформление колонки. В любом случае нужно обеспечить приемлемые АЧХ и ФЧХ всей акустической системы.

Диапазон частот, приведённый в паспортных данных на головку, должен быть шире полосы частот, в котором головка работает в АС, на две октавы при использовании фильтра с крутизной 6 д. Б / октава и на одну октаву при использовании фильтров с крутизной 1. Б / октава. Частота разделения двухполосной системы обычно выбирается от 4. Гц до 1. 20. 0 Гц.

В трёхполосной системе низкочастотное звено обычно работает на частоте от 3. Гц до 6. 00 Гц, а среднечастотное – от 2 к. Гц до 5 к. Гц. Для фильтров второго порядка и трёхполосного фильтра по схемам ёмкости конденсаторов C1 = C2, а индуктивности катушек L1 = L2. Рассчитываемые фильтры 1 порядка обеспечивают крутизну спада 6 д.

Корыстных и бескорыстных целях, вольная трактовка и искажение изложенных фактов и т.д. Онлайн ФНЧ и ФВЧ RC фильтров (электронных фильтрующих цепочек, состоящих из резистора и ёмкости.

Б / октава, а фильтры 2 порядка – 1. Б / октава. Фильтр трёхзвен- ной АС состоит из фильтров 2 порядка (элементы C1, C2, L1, L2) и 1 порядка (элементы C3, L3). Рассчитанные ёмкости конденсаторов могут составлять десятки и даже сотни микрофарад. Для схемы с включением головки через разделительный конденсатор (высокочастотного фильтра 1 порядка) обычно можно использовать полярный электролитический конденсатор, подключив его в соответствии с полярностью. Для схем фильтров 1, 2 порядка и трёхполосного фильтра использование полярных конденсаторов недопустимо. Но из двух полярных конденсаторов можно сделать один неполярный.

Для этого два электролитических конденсатора соединяют последовательно, «плюс» одного к «плюсу» другого. Следует понимать, что такая замена может ухудшить качество звучания. Максимально допустимое напряжение каждого из конденсаторов АС должно быть больше прикладываемого к ним пикового напряжения. Например, выходная пиковая мощность усилителя составляет Pп = 2. Вт, а омическое сопротивление динамической головки R = 8 Ом. По следующей формуле вычисляем пиковое значение напряжения Uп: Катушки фильтров и головок обладают индуктивностью. При работе АС в моменты изменения уровня звукового сигнала на этих элементах возникает ЭДС самоиндукции, которая может быть больше пикового значения напряжения.

Поэтому конденсаторы кроссовера должны быть выбраны с запасом по напряжению. Чем больше запас, тем лучше. Скачать справку (1. Е. Москатов http: //moskatov.

Трёхполосный фильтр АС из двух LC- контуровnivaga. Комментарии (2. 4)   Трёхполосный фильтр акустической системы из двух LC- контуров второго порядка. Типовая модель трёхполосного фильтра акустической системы (АС) состоит из 3- х независимых параллельно работающих фильтров: низкой частоты (НЧ), высокой частоты (ВЧ) и полосового для среднечастотного (СЧ) динамика. Если проектировать такую систему из последовательных LC- контуров, то неизбежно возникают как минимум 4 таких контура, которые приходится попарно состыковывать для обеспечения приемлемой плавности амплитудно- частотных (АЧХ) и фазо- частотных (ФЧХ) характеристик в зонах переходов НЧ/СЧ и СЧ/ВЧ. Схема такого типового фильтра приведена на следующем рисунке, на примере всем известной АС S- 9. D: Здесь хорошо видно, что контуры L1. C3 и C1. L2 имеют близкие частоты резонанса, но противоположно направленные АЧХ и ФЧХ.

Аналогично контуры C2. L3 и L4. C4 имеют близкие частоты резонанса и противоположно направленные АЧХ и ФЧХ. Баланс между ними в звуковом поле можно найти только в звуковой камере. В поиске этих балансов состоит большая доля работы разработчиков трёхполосных АС. Большинство серийно выпускаемых 3- х полосных АС используют аналогичные по структуре фильтры, отличающиеся в незначительных деталях. АЧХ таких фильтров в самом общем виде представлена на следующем рисунке: Здесь хорошо видно, что АЧХ отдельных частей фильтров взаимно пересекаются и создают зоны совместной работы, в которых каждый динамик выдаёт своё по амплитуде и фазе, не согласуясь с «соседом».

Результат такого микширования в звуковом поле может оценить только измерительный микрофон, да впоследствии человеческое ухо. Существенным недостатком приведённой модели фильтра является большая неравномерность ФЧХ даже при приемлемой неравномерности АЧХ, что приводит в стереопаре АС к размытости локализации кажущихся источников звука (КИЗ) и сужению эффекта звучащей сцены. На это многократно указывалось в книгах и статьях различных авторов. Они же давали разнообразные рекомендации по улучшению ситуации в рамках однажды заданной модели. Эти рекомендации что- то улучшали в деталях, но кардинально картину не меняли.

Для этого требовалась другая модель фильтра. И вот была предложена альтернативная модель трёхполосного фильтра с другим способом формирования АЧХ и более линейной ФЧХ. Она позволила кардинально расширить зону стереоэффекта, повысить точность локализации КИЗ, а также снизить искажения. Концепция построения модели. Возьмём с одной стороны типовой фильтр 2 порядка (L1. C1) для НЧ динамика, который выделяет сигналы ниже 4.

Гц как полезные, а те, что выше, отбрасывает. Возьмём с другой стороны типовой фильтр 2 порядка (L2. C2) для ВЧ динамика, который выделяет сигналы выше 6 +/- 1к. Гц как полезные, а те, что ниже, отбрасывает.

Как видим, суммарный спектр «отбросов» обоих фильтров совпадает со спектром работы СЧ динамика, и если ими запитать этот СЧ динамик, то дополнительный фильтр для него не понадобится. Как это сделать? В рамках типовой структурной схемы, состоящей из 3- х параллельно работающих независимых НЧ, СЧ и ВЧ фильтров с опорой на общий провод, это не получается. Но если один из крайних фильтров (НЧ или ВЧ) подключить «вверх ногами», т. Учебный Автосимулятор 1.4 Торрент. Получившаяся структурная схема изображена на следующем рисунке: На рисунке хорошо видно, что на низкой частоте СЧ динамик закорочен низким сопротивлением L1, т. На высокой частоте СЧ динамик закорочен малым реактивным сопротивлением С2, т. На средней частоте СЧ динамик подключён к линии через L2 и С1, суммарное реактивное сопротивление которых не больше половины сопротивления СЧ динамика.

То есть все условия для нормальной работы СЧ динамика соблюдаются. В курсе электротехники при рассмотрении LC контура указывается, что его вырождение в фильтр происходит при нагрузке обоих реактивных элементов на сопротивление, равное характеристическому сопротивлению контура . При этом ФЧХ становится горизонтальной прямой. Из этого условия вытекают все формулы расчётов акустических фильтров, которыми мы все пользуемся. Но на практике обычно нагружается один из элементов (L или С), а другой остаётся без нагрузки, что приводит к отклонениям от задуманных параметров.

В описываемой здесь структуре альтернативной модели сопротивление СЧ динамика является такой недостающей нагрузкой как для L1 в контуре L1. C1, так и для С2 в контуре L2. C2, что выравнивает фазовые и переходные характеристики обоих фильтров.

К тому же необходимое количество последовательных LC- контуров сокращается с 4 до 2. АЧХ такой модели в абсолютных единицах (В) принимает своеобразный вид, показанный на следующем рисунке: Если перевести этот график в относительные d. B, то получится та же АЧХ, что и в традиционной модели на предыдущем рисунке, но.

На каждой частоте фильтр сам распределяет величину передаваемой энергии между «соседями», причём практически с нулевым сдвигом  фазы. А поскольку фазовая составляющая практически не «гуляет», то все три динамика работают синхронно, как один широкополосный динамик, что никак ранее не получалось. В этом состоит принципиальное отличие предлагаемой модели от рассмотренной выше, в которой этот переход из одной области в другую проходит в конкуренции между соседними ветвями фильтра с разнонаправленной фазовой составляющей. Здесь же нет никакой конкурентной борьбы, вместо которой идёт распределение потоков энергии по определённым законам.

Зная эти закономерности, можно довольно точно управлять выходными параметрами всей АС. И вполне можно обойтись без «цепей Цобеля», без балластных резисторов, без корректирующих контуров и тому подобных ухищрений для выравнивания АЧХ.

А также без Bi- Amping подключения и тому подобной экзотики . Достаточно простой регулировки чувствительности СЧ и ВЧ излучателей резистивными делителями для подстройки их под отдачу НЧ звена. При этом «пикастость» АЧХ, диаграмма направленности излучения и искажения будут определяться только параметрами самих динамиков, а не условиями стыковки «соседних» излучателей.

Для примера, схема фильтра АС S- 9. D после доработки по предлагаемой структурной схеме и с использованием в основном «исходных» деталей будет выглядеть так: А звук все эксперты оценивают самыми высшими баллами. Автор: Галахов Николай Васильевичe- mail: nivaga@mail. Вот, например, отзыв одного из любителей, который проделал доработку своих АС Орбита 3. АС- 0. 16 по материалам моей статьи на сайте 3.

АС- 0. 18. ucoz. ru. Доброго здоровья всем!! Хочу поделиться впечатлениями от модернизации 3. АС. Переделке подверглись мои старые 3. АС- 0. 16 Орбита, которые давно стояли без дела с той поры, как другу моему надоело их слышать каждый раз, когда он бывал у меня, и он подарил мне свои бывшие MISSION- M3. I c оборванными пищалками. ВЧ динамики пришлось поискать, но найдя, я про себя отметил, что разительного роста качества не произошло.

Разумеется, не было недостатков присущих всем 3. АС, связанных с СЧ и ВЧ, но всё равно, чего- то не хватало.

Вроде и низ звучал как- то более современно что ли, и средние были на уровне и высокие (шёлковый купол) устраивали, но как- то не дотягивало до желаемого. Словом, кто знает MISSION- M3.

Работали они с Бригом 0. Но друг, заходя в очередной раз, не переставал цокать языком, нахваливая свой подарок.

Я вынужден был не подавать виду, что не совсем верю его восторгам, ибо у него перебывало уже 3 КАМАЗа всякой фирмы (сейчас стоит акустика SPENDOR, — 1. Но вот наткнулся я здесь на статьи Николая Васильевича и затаилась в душе идея, как- нибудь заняться своей Орбитой. Руки всё никак не доходили, да и веры особой не было из- за родных динамиков. Но время шло, а отзывы о работе переделок не давали покоя. Подтолкнул другой товарищ, которому я дал ссылку на сайт со статьёй NIVAGA. Прочёл он всё вдумчиво и давай наседать на меня, мол, вдвоём займёмся, чтобы скорее и всё такое .

Решили начать с моих. С пивком, на всё ушло почти 6 часов. Благо, у него был китайский конструктор- измеритель LCR с цифровой шкалой, который немного пригодился. Закончили мы в 1. Всё было соединено, оставалось только включить. С утра пораньше, как только супруга ушла на рынок, врубил свой Бриг, схватил первый попавшийся под руку диск (подвернулся Marcus Miller) и забыв даже поудобнее устроиться в кресле, отойдя от акустики метра на 2 с половиной, нажал Play. С первого звука бас гитары не сразу понял, откуда он исходил.

КИЗ находился в полуметре от меня и был настолько натуральным, что его можно было потрогать!! По мере истечения некоторого времени и развития музыкальной темы, я стал осознавать, что звук находится ВЕЗДЕ, заполняя собою всё пространство. Я просто был внутри музыкальной картины и никак не в стороне. Колонки отсутствовали!! Звучало кругом, не только в комнате, но и внутри головы. Так бывает, когда одеваешь уши, причём уши хорошие. Эффект феноменальный!!!

С закрытыми глазами ни за что не поверите, что Вы не на концерте и даже более — не на репетиции у своих друзей- музыкантов, где в виде исключения Вам разрешают присутствовать. Словами это передать нельзя. Их потребуется нереально много и вряд ли у Вас что получится. Как можно передать словами запах букета ландышей, например?

ЭТО НЕОБХОДИМО СЛЫШАТЬ!!! И заметьте — Бриг пока не переделывался!! Поставил ещё несколько дисков, но далось это с трудом. Что бы ни звучало — оторваться невозможно!! Хочется только слушать и слушать!! Пара часов, пролетела как пара минут.

В 9 утра позвонил другу — бывшему хозяину MISSION. Тот только проснулся и ещё хриплым голосом произнёс, что я опять “взял на ум”, но после того как услышал мой краткий восторг о результатах переделки, сказал — сейчас приду. Пришёл с десятком своих дисков, и едва переступив порог, насторожился — откуда это звучит? А эффект такой — не понятно из какой из двух комнат, двери которых находятся против друг друга, исходит звук, находясь где- то рядом, в коридоре.

Войдя в комнату с колонками, он вдруг застыл в проходе с открытым ртом. Несколько минут глядел я на отвисшую челюсть, пока вещь не кончилась. Попытался усадить его в кресло, но он недовольно просверлил меня глазами, мол — не мешай. Затем стал ставить свои диски.