Нч фильтр для сабвуфера
Источник: http://radioskot.ru/publ/unch/nch_filtr_dlja_sabvufera/6-1-0-1134
Что такое аудио кроссовер – Какой выбрать пассивный или активный?
Устанавливая современную стереосистему в транспортное средство, владельцу необходимо правильно выбрать кроссовер. Сделать это несложно, если предварительно ознакомиться с тем, что он из себя представляет, для чего предназначен, и в составе какой акустической системы он будет работать.
Предназначение
Кроссовер — это специальное устройство в структуре акустической системы, предназначенное для подготовки требуемого частного диапазона для каждой из установленных звуковых колонок.
Последние разработаны для эксплуатации в пределах определённых частотных диапазонов.
Выход частоты сигнала, подаваемого на колонку за границы диапазона может привести, как минимум, к искажениям воспроизводимого звука, например:
- при подаче слишком низкой частоты исказится звуковая картина;
- при подаче слишком высокой частоты владелец стереосистемы столкнётся не только с искажением звука,но и с выходом из строя твитера (высокочастотного динамика).Он может просто не выдержать этого режима работы.
В нормальных условиях задачей высокочастотного динамика является воспроизведение звука только высокой частоты, низкочастотного, соответственно, низкой. Полоса же, средних частот подаётся на мидвуфер – динамик, отвечающий за звучание средних частот.
Исходя из вышесказанного, чтобы качественно воспроизвести автозвук, надо выделить соответствующие полосы частот и подать их на конкретные динамики. Для решения этой задачи и применяется кроссовер.
Устройство кроссовера
Конструктивно в кроссовер входит пара частотных фильтров, работающих следующим образом: например, если частота разделения установлена в 1000 Гц, один из фильтров будет выделять частоты ниже этого показателя. А второй – обрабатывать только полосу частот, превышающих заданную отметку. У фильтров есть свои названия: лоу-пасс – для обработки частоты ниже тысячи герц; хай-пасс – для обработки частоты выше тысячи герц.
Итак, выше был представлен принцип, по которому работает двухполосный кроссовер. На рынке существует и продукция трехполосного типа. Основное отличие, как становится понятно из названия, это третий фильтр, обрабатывающий среднюю полосу частот, от шестисот до пяти тысяч герц.
Технические особенности
В большинстве современных кроссоверов присутствуют катушки индуктивности и конденсаторы.
В зависимости от количества и качества изготовления этих реактивных элементов, обусловлена стоимость готового изделия.
Для чего же в полосной кроссовер входят катушки и конденсаторы? Причина в том, что это самые простые реактивные элементы. Они без особых трудностей обрабатывают разные частоты звукового сигнала.
Конденсаторы могут выделять и обрабатывать высокие частоты, в то время как катушки нужны для регулирования низких. Грамотно используя эти свойства, в результате можно получить самый простой частотный фильтр.
Здесь нет смысла углубляться в сложные законы физики и приводить в качестве примера формулы. Тот, кто хочет более подробно ознакомиться с теоретическими основами, без труда найдёт информацию в учебниках или интернете.
Профильным специалистам достаточно освежить в памяти принцип работы сетей LC-CL типа.
Количество реактивных элементов влияет на показатель разрядности кроссовера. Цифрой 1 обозначается один элемент, 2 – соответственно, два. В зависимости от количества и схемы подключения элементов, система по-разному осуществляет фильтрацию неподходящих частот для конкретного канала.
Есть смысл предположить, что большее количество применённых реактивных элементов делает процесс фильтрации лучшим. Схема фильтрации ненужных частот для конкретного канала имеет свою характеристику, называемую крутизной спада.
Называется оно чувствительностью. В зависимости от этого показателя, продукция разделяется на четыре категории:
- модели первого порядка;
- модели второго порядка;
- модели третьего порядка;
- модели четвертого порядка.
Отличия между активными и пассивными кроссоверами
Начнём сравнение с пассивного кросовера. Из практики известно, что пассивный кроссовер является самой распространенной и чаще всего встречающейся на рынке разновидностью.
Исходя из названия, можно понять, что пассивным не требуется дополнительное питание. Соответственно, владельцу транспортного средства проще и быстрее установить аппаратуру в своей машине.
Но, к сожалению, быстрота не всегда гарантирует качество.
Из-за пассивного принципа схемы системе требуется забирать часть энергии из фильтра на обеспечение его работы. При этом реактивным элементам свойственно изменять сдвиг по фазе. Конечно, это не самый серьезный недостаток, но владелец не сможет тонко корректировать частоты.
Избавиться от этого недостатка позволяют активные кроссоверы. Дело в том, что, хотя и устроены они куда сложнее пассивных, но в них поток аудио фильтруется значительно лучше.
Благодаря наличию не только катушек и емкостей, но и дополнительных полупроводниковых элементов, разработчикам удалось значительно уменьшить размеры устройства.
Они редко встречаются в качестве отдельной аппаратуры, но в любом автомобильном усилителе, как составная часть присутствует активный фильтр. Из-за пассивного принципа схемы системе требуется забирать часть энергии из фильтра на обеспечение его работы. При этом реактивным элементам свойственно изменять сдвиг по фазе.
Конечно, это не самый серьезный недостаток, но владелец не сможет тонко корректировать частоты.
Избавиться от этого недостатка позволяют активные кроссоверы. Дело в том, что, хотя и устроены они куда сложнее пассивных, но в них поток аудио фильтруется значительно лучше.
Благодаря наличию не только катушек и емкостей, но и дополнительных полупроводниковых элементов, разработчикам удалось значительно уменьшить размеры устройства.
Они редко встречаются в качестве отдельной аппаратуры, но в любом автомобильном усилителе, как составная часть присутствует активный фильтр.
Особенности настройки
Чтобы в результате получить качественный автозвук, необходимо правильно подобрать частоту среза. При использовании активного трех полосного кроссовера следует определить две частоты среза.
Первая точка будет обозначать грань между низкой и средней частотой, вторая – границу между средней и высокой.
Владельцу автомобиля перед подключением кроссовера необходимо всегда помнить о том, что необходимо правильно подбирать частотные характеристики динамика.
Схема подключения пассивного кроссовера
Видео: Для чего нужен аудио кроссовер?
Источник: https://CarAudioInfo.ru/akustika/krossover.html
Фнч для сабвуфера
Важнейшей частью любого сабвуфера является ФНЧ (фильтр низких частот).
Для чего же предназначен ФНЧ? Поскольку сам сабвуфер по идее является излучателем НЧ (низкочастотных звуковых сигналов), то просто подключив выход усилителя на головку сабвуфера, мы услышим звук, такой же, как и с обычными динамиками.
Блок ФНЧ обеспечивает срез ненужных частот и подает на вход усилителя только звуковой сигнал низких частот. Большинство фильтров срезают частоты ниже 20Гц и выше 200Гц, оставляя только чистый БАСС, который мы привыкли слышать из сабвуферной голоски.
Фильтры низких частот бывают двух основных видов — пассивный и активный. Пассивный фильтр состоит только из фильтрующих конденсаторов и гасящих резисторов.
Такой фильтр не содержит дополнительных активных компонентов для усиления. Основное достоинство таково фильтра является в простоте конструкции, при этом в обвязке всего 2-3 компонентов.
Недостаток этих фильтров заключается в том, что звук, проходя через такой фильтр теряет значительную часть начальной громкости, поэтому на выходе таких фильтров образуется слабый звуковой сигнал, который парой нужно усиливать предварительным усилителем, только после этого сигнал подается на основной усилитель мощности.
Пассивные фильтры в основном бывают первого порядка, если собрать еще один каскад фильтрации, то номинал начального звукового сигнала спадает в десятки и даже в сотни раз.
Активные фильтры по сути, состоят из пассивного фильтра и дополнительного усилителя, который компенсирует потери во время фильтрации, усиливая выходной сигнал. Такие фильтры можно построить даже на одном транзисторе, более профессиональные фильтры делаются на микросхемах ОУ либо используются маломощные усилители звуковой частоты.
Основные достоинств заключаются в том, что такой фильтр обеспечивает достаточно высокий номинал выходного сигнала, дает возможность регулировать срез частот в нужном диапазоне. Но такие фильтры нуждаются в источнике питании, поэтому часто приходится на основном трансформаторе мотать отдельную обмотку для питания блока фильтров.
Второй недостаток — довольная сложная схематика и большое количество комплектующих радиокомпонентов.
Фильтр низких частот применяется в любой аудио аппаратуре, где имеется сабвуфер. Обычно применяют активные фильтры низких частот построенных на операционном усилителе.
Автор; — АКА КАСЬЯН
Источник: http://xn—-7sbbil6bsrpx.xn--p1ai/fnch-dlya-sabvufera.html
Последовательный кроссовер, частотно-разделительные фильтры | тюнинг-ателье «автозвук 13»
Есть различная классификация фильтров, применяемых в акустических схемах. А что поможет нам разделить сигнал, проходящий через много частотных полос от усилителя, для качественного акустического воспроизведения из 2 излучателей? При этом композиция будет отображаться на двух частотах — верхних и нижних.
Все расставляем по полочкам. Некоторые советуют все полосы категорично разделить. И, кажется, что это неплохое решение, ведь фильтр будет более качественным, так как полоса сигнала будет уже ограничена и соединена, например, с мидбасом. Эта даст неплохое звучание в режиме диффузора.
В зависимости от проходящего соединения АЧХ на фильтре ВЧ, где предусмотрен сигнал пищалки, будет зависеть и соотношение сигнала и частоты.
И самое главное, полоса, на которой головки находятся совместно, и качаются, что такая совместимость нереальна, в итоге фильтр получается намного круче.
Есть еще один нюанс — от высоты порядка данного фильтра, зависит и быстрота перемены фазового сдвига в месте того выхода, где делится частота. Каждый умный человек знает, что фильтры, находящиеся в первом ряду, правильно передают импульс.
Чтобы это получилось, любители мягкой фильтрации согласны переносить все тяготы, которые происходят от неудовлетворительной фильтрации из-за излучения, не находящегося на полосе. А также полоса, которая работает вместе с головкой в системе из двух полос.
Многие умельцы уверены, что неплохие импульсивные характеристики у двухполосного звучания, которые имеют фильтр первого ряда, получаются тогда, когда происходит корректность излучения.
Разобрав всю информацию, становится понятным, что во время нахождения полосных излучателей на большом удалении между собой, у фильтров первого ряда нет никаких преимуществ, а только одни минусы. Поэтому располагать излучатели надо на близком расстоянии. Такой вариант хорошо применим в наших машинах, им 3-х полосные системы хорошо подойдут.
Возьмем за пример систему двухполосного фильтра, находящегося в первом ряду. У него имеется один конденсатор и одна индуктивность. Если показать данную схему вашему школьнику-ребенку, и он не будет понимать, о чем было сказано, значит, этот механизм — неисправен.
Что получится, если конденсатор удалить? Ученый Эрик Александер подал заявку на патент о данном предложении, в котором указал, что для кроссовера — это неплохо. Он предложил конденсатор заменить простым резистором, чтобы мидбас самостоятельно фильтровал имеющуюся у него индуктивность.
Источник: http://autozvuk13.ru/stati/vopros-otvet-sovety-specialistov/posledovatelnyj-krossover-chastotno-razdelitelnye-filtry/
Сабвуфер: выбор и особенности подключения
21 Мая 2013 Автор: Павел
Домашний кинотеатр становится все более популярным. Ведь его основная цель – возможность в домашней обстановке смотреть кино и передачи отличного качества.
Одной из составляющих домашнего кинотеатра является сабвуфер, назначение которого передавать звуки низкой частоты. Наличие сабвуфера освобождает основные громкоговорители от басов и делает звук более чистым.
Сабвуферы бывают активными и пассивными. Активные имеют встроенный усилитель. Пассивные же надо подсоединять к внешнему усилителю.
Если сигнал идет сразу на сабвуфер и основные громкоговорители, дополнительно подключают разделительный фильтр (кроссовер).
Он фильтрует частоты звука и направляет сигнал средней или высокой частоты на основные колонки-сателлиты, а сигнал низкой частоты на сабвуфер.
Цена пассивных моделей ниже, чем активных. Но есть один серьезный недостаток. Необходимо точно настроить работу сабвуфера с уже имеющейся акустической системой, а это очень непросто.
По типу исполнения сабвуферы делят на закрытые, фазоинверторные и полосовые. Тип исполнения (конструкция) влияет на акустику. Модели закрытого типа обладают более ровными частотными характеристиками, у них меньше время задержки сигнала и сочнее бас, но они громоздки.
Модели фазоинверторного типа дают более низкие частоты, но более капризны в настройке. Их лучше использовать в больших помещениях.
Полосовые сабвуферы совмещают свойства фазоинверторных и закрытых моделей. Довольно мощный звук, но меньше частотный диапазон.
При выборе сабвуфера надо обратить внимание на мощность. Для более высокого качества звука мощность усилителя сабвуфера должна быть в 1,5 раза выше мощности акустической системы.
Человеческий организм воспринимает низкие частоты в границах 30-40 Гц. Для домашнего кинотеатра лучше выбирать сабвуфер закрытого или фазоинверторного исполнения, мощностью 150 Вт, с диапазоном 30-180 Гц.
При подключении сабвуфера в акустическую систему могут возникнуть нюансы.
- Резонанс. Во избежание этого, в больших помещениях лучше использовать модель с фазоинвертором, в маленьких – нет. Попробуйте в самом помещении поискать место, где резонансы отсутствуют.
- Низкое качество звука. Понятно, что качество зависит от цены, но, чтобы сделать выбор в одной ценовой категории, лучше проконсультироваться со специалистом.
- Несовместимость элементов акустической системы. Во избежание, можно купить сразу весь домашний кинотеатр. Либо проконсультироваться со специалистом.
- Трудности настройки. Подсоединить сабвуфер легко, а вот настроить.
При настройке сабвуфера и акустической системы, необходимо учесть размеры помещения, выдержать соразмерность элементов, в том числе по разъемам «вход-выход», место размещения аппаратуры.
Необходимо настроить работу сабвуфера с AV-ресивером, а для этого определить нижнюю границу частоты основных колонок. Возможно, понадобится настройка уровня среза кроссовера, то есть надо найти частоту, выше которой сабвуфер не будет звучать.
Для этого лучше обратиться к специалисту. Но выбор всегда за вами.
Источник: https://baseacoustica.ru/stati/197-sabvufer-vybor-i-osobennosti-podkljuchenija.html
Фильтр для сабвуфера своими руками
Источник: http://soundbarrel.ru/amp_predvar/filtr01.html
Простейший фильтр для сабвуфера
Тем, кто обладает большой жилплощадью и не стеснен материально, нетрудно создать условия для слушания любимой музыки в качественном, самом естественном звучании.
Полагаем, однако, что среди читателей найдется немало таких любителей, которые, за неимением «пухлого» кошелька и крупногабаритной квартиры, не могут установить громкоговорители высокого качества и при прослушивании музыки вынуждены смириться с посредственным звуковоспроизведением.
Основные проблемы возникают при воспроизведении низких частот. Условием естественного воспроизведения низких звуков является перемещение больших воздушных масс. Избежать этого, как мы знаем, никак не удается. В соответствии с этим применяемый громкоговоритель должен обладать большой поверхностью диффузора и допускать его большой ход (смещение).
Не стоит забывать и о том, что громкоговоритель ниже собственной резонансной частоты также не обеспечивает значительной отдели. Поэтому размеры корпуса акустической системы нужно выбирать так, чтобы сместить резонансную частоту вниз, насколько это возможно. Решить эту задачу поможет специальный басовый (низкочастотный) громкоговоритель сабвуфер.
Хорошее звучание при этом обеспечивает электронный корректор АЧХ и корпус, спроектированный надлежащим образом для используемого громкоговорителя. Термин «сабвуфер» — английского происхождения. Называемый так звукоизлучатель покрывает область самых низких звуковых частот. В этой области (ниже 150 Гц) человеческое ухо не способно к направленному восприятию звуков.
Локализация направления на источник (стереоэффект) возникает на более высоких частотах, поэтому можно ограничиться одним сабвуфером. Такое разделяется более пологими изломы АЧХ и ФЧХ излучения в районе низшей рабочей частоты. К увеличению Qпс приводит увеличение Rвых до 0.5Rзк.
Если с помощью корректора сгладить образовавшийся при увеличении Rвых до 0.5Rзк подъем АЧХ в районе высокочастотного горба, то по качеству звуковоспроизведения такое модернизированное ЗВУ будет заметно превосходить «правильную» систему УН-ФИ. Очевидно, что задача снижения модуляции Qпс и fря для ФИ не менее актуальна, чем для ЗЯ, поскольку в ФИ модуляции подвергается еще и Qпф.
Но в ФИ снижать Qмя до столь малых значений, как это рекомендовано выше, можно только снижением механической добротности, например, нанесением на подвес вязких материалов. В противном случае снизится Qаф, а это, как уже указывалось, крайне нежелательно, поскольку приводит к значительному снижению отдачи ФИ на низших частотах.
Горбы на АЧХ входного сопротивления ГГ приводят не только к «бубнению», но и создают трудности для УМЗЧ. При совместной работе с ФИ больше всего «неприятностей» усилителю доставляет низкочастотный склон низкочастотного горба АЧХ. Аналогичный характер нагрузки в районе высокочастотного горба АЧХ УМЗЧ преодолевает почти вдвое легче.
Немало неприятностей доставляют вышеуказанные горбы и конструкторам многополосных пассивных ГГ.
Перечисленные факторы стали причиной широкого применения глубокого механоакустического демпфирования подвижной системы не только ВЧ и СЧ, но и НЧ-головок.
Хотя при этом снижается КПД громкоговорителя, но в «классическом» ЗВУ эта мера оправдана, конечно, при разборчивости в выборе способов снижения Zвн.
При глубоком демпфировании механического резонанса Qмя сравнима с Qэя, при этом увеличение Rвых (до Rвых = 0.2…0.3Rзк) не оказывает заметного влияния ни на форму АЧХ излучения, ни на переходную характеристику ЗВУ.
Это позволяет использовать для питания многой от оси ого ГГ усилитель тока (УТ), охваченный неглубокой ООС по напряжению (например, ламповый усилитель).
Такой ГГ становится универсальным, способным одинаково хорошо работать и с транзисторными, и с ламповыми УМЗЧ.
Если же горб подавлен полностью, то для совместной работы с ГГ можно использовать даже «чистый» УТ. однако столь «прямолинейный» способ повышения качества звучания ЗВУ приводит к многократному снижению его КПД в широком диапазоне частот.
Приведенный выше анализ показывает, что значительного улучшения качественных показателей ЗВУ при одновременном сохранении высокого КПД громкоговорителя в районе частоты fря можно достичь заменой нелинейного элемента НЭ1 в петле ОС линейным. Для этого вначале нужно «заблокировать» действие нелинейной петли ОС, что достигается при питании ГГ от УТ, а затем систему УТ-ГГ нужно охватить линейной ОС. т.е. петлей ЭМОС.
Повышенный эффект от использования в системе УТ-ЗЯ петли ЭМОС достигается в том случае, когда ее используют для снижения нелинейных искажений и повышения динамической стабильности формы АЧХ излучения, а не для ее выравнивания. Сгладить АЧХ излучения системы УМЗЧ-ЗЯ можно и с помощью корректора.
Максимальный же эффект от применения ЭМОС в системе УТ-ЗЯ достигается в том случае, когда с ее помощью реализуются функции, традиционно выполняемые конструкцией ДГ. Улучшения качества звучания можно достичь и охватом петлей ЭМОС системы УТ-ФИ.
Для формирования сигнала ЭМОС следует использовать лишь один датчик, а с заведомо худшей ФЧХ системы с ФИ, видимо, нужно смириться. Петля ЭМОС в таком устройстве используется для снижения Qпс до 1…1.5, т.е.
выполняет ту же функцию, что и Rвых в классическом ЗВУ, но выполняет ее более корректно.
При изготовлении сабвуфера своими руками можно пойти двумя путями. Во-первых, использовать пассивный разделительный фильтр, встраиваемый в корпус громкоговорителя. Во-вторых, изготовить активный фильтр в виде отдельной схемы, включаемой на входе тракта, а затем использовать оконечный каскад (УМЗЧ) необходимой мощности и качества. Здесь мы опишем решение по последнему варианту.
Как видно из схемы, приведенной на рис.1. плата фильтра имеет 4 входа. Поскольку в наше время «в домашнем хозяйстве» используется множество различных плейеров, магнитофонов и прочих источников сигнала, нельзя знать точно, какого уровня сигнал мы будем подавать на схему.
Поэтому входной каскад следует сформировать в соответствии с этими возможностями. Эту задачу решает комплекс С1…С4, R1…R4, Р1. К парным входам с обозначением «Н» можно подключить выходы обоих каналов стереоусилителя, а к «L» его линейные выходы. Потенциометром Р1 устанавливается необходимый уровень сигнала, поступающего на вход усилителя (на ICa).
С его выхода сигнал разветвляется. Один путь ведет к переключателю К4. другой к усилителю ICb. Это инвертор с коэффициентом усиления Au= -1, выход которого также связан с К4. В соответствии с этим на контактах К4 имеется сигнал той же амплитуды, но с разностью фаз 180°. Для чего все это нужно? Объяснение простое.
Как правило, мы точно не знаем суммарного фазового сдвига в усилительной цепи. Для получения корректной звуковой картинки важным условием является излучение с одинаковой фазой всех громкоговорителей, включая сабвуфер, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы можно было скорректировать его фазу.
Установка необходимой фазы производится во время прослушивания. Общий контакт К4 присоединяется к т.н. «корректору Линквица» (ICс и его пассивные цепи). Этот корректор создает частотно-зависимое усиление, компенсирующее падение кривой излучения громкоговорителя.
Теоретически это эквивалентно корректору RIAA у грампластинок. Поскольку громкоговорители не одинаковы, фильтры нужно индивидуально подстраивать под имеющуюся АС (согласно параметрам Thiele-Schmall). Знание этих параметров важно в силу того, что они характеризуют работу низкочастотного звукоизлучателя. встроенного в корпус.
Значения, указанные на схеме, даются для громкоговорителя типа KEVLAR SBX 2030. Корректор Линквица соединен с низкочастотным фильтром Баттер-ворта (R13…R24, С9…С11, ICd). Частоту среза фильтра можно изменять дискретно.
Данное решение выбрано потому, что для настройки фильтра третьего порядка нельзя найти элемент настройки, приемлемый по цене и качеству. Применяемые для коммутации реле с 4 группами контактов полностью решают эту задачу.
Три переключателя К1. К2 и КЗ задают частоту среза фильтра. Фильтр для сабвуфера размещается на односторонней плате. Чертеж платы приведен на рис.2, а расположение элементов на рис.3. После изготовления платы перед установкой элементов освещаем ее яркой лампой и проверяем, нет ли где на ней разрывов или замыканий печатных дорожек.
Сначала припаиваем 3 перемычки, обозначенные на рис.3 непрерывными и пунктирной линиями, соединяющими по две точки. После этого последовательно припаиваем резисторы, конденсаторы, панельку под ИМС, реле, начиная с самых малогабаритных. Сопротивления резисторов лучше измерять омметром, а не определять по их цветовому коду.
После завершения монтажа проверяем качество пайки, правильность установки элементов, отсутствие замыканий дорожек. К отмеченным точкам подключаем напряжения питания (±12 В). Потребляемый ток зависит от количества включенных реле, но не может превосходить 150 мА.
Проверяем выходы операционных усилителей, постоянный уровень на каждом из них должен быть близок к 0. Если это имеет место, то схема готова к работе. С помощью осциллографа и звукового генератора контролируем АЧХ Она должна соответствовать рис.4 Порядковые номера кривых, соответствующих комбинациям переключателей К1…КЗ, указаны возле диаграмм.
При прослушивании музыки на малой громкости сильно не хватает низких и высоких частот. Регуляторы тембра часто не обеспечивают необходимого выравнивания характеристики.
В этом случае можно воспользоваться предлагаемым корректирующим фильтром, который включается перед громкоговорителем. В зависимости от положения движка R1 меняется затухание фильтра на средних частотах, т.е.
происходит относительный подъем низких и высоких частот.
Резонансная частота фильтра около 3 кГц.
Резистор R1 лучше взять проволочный, типа ПЭВР, мощностью не менее 5 Вт Катушка индуктивности L1 наматывается на диэлектрическом каркасе диаметром 36 мм и содержит 180 витков провода ПЭЛ диаметром 1,5 мм.
По краям каркаса на расстоянии 40 мм друг от друга закрепляются щечки диаметром 75 мм. Между слоями обмотки прокладывается изоляция из лакоткани или бумаги.
Источник: http://www.radiochipi.ru/filtr-dlja-sabvufera-svoimi-rukami/
(нет голосов)
Загрузка...
detector