Szűrők 2 - Auto Sound News

Az előző cikkünkben Kedves olvasók együtt a láb, hogy úgy mondjam, jött az ötlet, frequency division a hangszórókból. És jöttek. Minden jó ötlet, hogy játsszon a hallható tartományban egy emitter, és mint mondják, szívesen a mennyben. de a hangminőség megfelelő modern követelményeknek, nem kap egy egysávos rendszer.
Ma nézzük nem kevésbé fontos, mint az utóbbi időben, sajátosságai a frekvencia elválasztás multi-speaker; próbálja kiszámítani a valódi többsávos rendszer Beszélgetünk az előnyeit és hátrányait az úgynevezett aktív szűrő. A fő áramában a gondolataink, persze, az irányt autórádió, azonban, és normális, otthon, nem fog fájni, a források még mindig ott van.

Két kérdés. A két - borda

Hány csíkok szükségesek? Amennyiben osztani a hangfrekvenciás tartományban? Ezek a kérdések folyamatosan él, annak ellenére, hogy az összes technológiai sokkok és gondosan egyedi mérlegelés. Először is vizsgáljuk meg, hogy általában vonatkozásában a többcélú hangfal, majd tegye az összes kerék a lábát.
Miután a hangszórókat megtanulták, hogy valahogy végre a frekvencia elválasztás több hangszóró, a tenger látszott, őket térdre, és kezdtek megjelenni két-, három-, négy sávos, stb rendszer. Új Isten kezdett verni a homlokom olyan nehéz, hogy a folyamat hang rasshibaniya homlokán egyre rosszabb és rosszabb lesz. Azonban a gondolkodás része az akusztikus testvériség óta folyamatosan egyre Statisztikák és megpróbálta alatt minden megnyilvánulását meg összefoglalni az elméleti bázis, néha sikertelenül.
Way akusztikusok 60-70s volt kanyargós és tüskés, mély munkagödrök kombinálva a keresést egy lámpást, hogy hiányoznak a megfelelő modell az emberi fül a zene létrehozásához vezetett elképesztő annak középszerűség gromyhalok (itt hozzájárulás a globális folyamat, és tette a hazai ipar). De velük együtt voltak remekművek, amelyek szeretnék emlékezni eddig.
Az a képesség, hogy magas minőségű szélessávú fej süllyedt a nyáron együtt töredékei a Harmadik Birodalom, a fej úgy van kialakítva, hogy reprodukálja a korlátozott frekvenciatartomány, nyilvánvalóan nem tudott megbirkózni egy könnyű feladat.
A rádióamatőrök tapasztalattal biztosan emlékszik, milyen csodálatosan göcsörtös AFC különböző utódok a hazai zseni - fej 10GD-30 15GD-11, és milyen erős a nosztalgia a megfelelő tulajdonosok bágyadt és természetes hangzás 8GD-1, 2A-9, és hasonlók.
Három frekvenciasávok akkoriban úgy tűnt, egy ésszerű, minimum, de az alacsony fej nem tudott megbirkózni még háromutas rendszerekben a felső tartományban van hozzárendelve. Kétutas rendszer, bár ki, de általában nem játszik (néhány kivétellel - az első hazai kis méretű rendszerek és 10MAS 6MAS).
Telt az idő, és kiderült, hogy a legtöbb mai otthoni hangsugárzók - kétirányú. Szerint a kérdés volumene némileg gyengébb három sávos rendszerben, négy ritka, öt sáv - egzotikus vagy őrült, attól függően, hogy a márka.
Kétutas hangszóró készül azzal a feltételezéssel, hogy a vevő beletörődik hiánya basszus. Sem a két utas basszus rendszer nem biztosít. Nem hiszem, hogy ez lehetetlen, de nem. Miért - Azt fogja mondani, de egy kicsit később. Így a két-utas rendszer alacsony frekvenciájú fej, amelyhez frekvencián nullától a keresztezési frekvencia és a magas frekvenciájú jelátalakító, hogy fogyaszt a többit.

Szakasz - es szinuszos jelet - egy érv, hogy mi áll a megjelölést a szinusz. A fáziskülönbség két jel között - a különbség az érveket. A koncepció a legszigorúbban fázis csak akkor szabad a szinuszos jelek. A szűrőket bevezetni közötti fáziseltolás szinuszos bemeneti és kimeneti feszültséget, amely mérhető egy fázis mérő vagy regisztrálja a két-nyaláb oszcilloszkóp. Ez a váltás függ a jel frekvencia.

Frekvencia - idő származék fázis, akkor könnyebb - a gyors változás fázis, de még mindig osztva 2p (pillanatnyi frekvencia). Szinuszos folyamatok - a inverz az időszak. A nem szinuszos - a koncepció erősen frekvencia beírt nem lehet, mert nincs pontos meghatározás fázisban.
Gyakran bármilyen szakaszos eljárásban a gyakoriságát a kölcsönös az időszak. Azonban ez a paraméter jellemzi a folyamatot csak általánosságban, a koncepció a pillanatnyi frekvencia ebben az esetben nagyon homályos. Előfordul, hogy a bonyolult folyamatok bevezetése szükséges fogalmának relatív gyakorisága paraméterként kapcsolatos metszéspontok száma, a vízszintes tengelyen egységnyi idő: egyértelmű, hogy teljes hosszában a periodicitás a folyamat lehet átkelni az x tengely annyiszor.

Szűrő - eszközt, amelynek bármely függését a fizikai paraméterek a frekvencia. És ez a függés kimutathatók tüneteket. Elektromos szűrő frekvencia függését a kapcsolat a normalizált amplitúdóját szinuszos jelek az input és output (AFC), a fázis különbség a szinuszos jelek az input és output (PFC) és számos egyéb paramétereket. Ezek a tulajdonságok a szűrőt, és használják a mérnöki gyakorlatban.

A aluláteresztő szűrő (LPF), - egy szűrőt, amely továbbítja szinuszos jeleket akár egy bizonyos frekvencia, majd elkezd át őket, hogy a gyengülő úgynevezett inszerciós szűrő csillapítása.

A felüláteresztő szűrő (HPF) - ugyanaz, csak fordítva.

Sávszűrő - átmegy, vagy nem megy át a jeleket fekvő egy adott frekvenciasávban, vagyis azokat, szinuszos jeleket, amelynek frekvenciája meghalad egy bizonyos FH, de az alatt egy bizonyos FB. Úgy értelmezhető, mint egy sor alul- és felüláteresztő szűrő.
Vsepropuskayuschy szűrő - szűrő, amelynek lapos választ ad a teljes frekvenciatartományban. Mivel a szűrő, azaz olyan készülékekbe, frekvencia szűrés, nincs értelme. Azonban, egy adott PFC, akkor lehet használni, mint egy fázis korrektor. A használt hangszórók vsepropuskayuschie szűrők, de vsepropuskayuschie tulajdonságai nyilvánulnak csak hozzáadása után egy akusztikus jeladó (hangszóró) különböző sávokban, amelyekre a szűrő elvégzi a leginkább, hogy nem normális, a frekvencia-szűrési tulajdonságokkal rendelkezik.

Fázis-koherens szűrő - nem egészen helyes nevet a szűrő, amelynek nulla vagy állandó vagy lineárisan növekvő fázis válasz. Ismét az AC bevezetett egységes tulajdonságokat kezdenek megjelenni csak hozzáadása után zenekar akusztikus jelet. Minden egyes azonos sávban jelet (mélynyomó midbasa stb), áthalad a szűrőn, megkapja a nemlineáris fázistolást.
Csak vsepropuskayuschy fázis-koherens szűrő nem változik az alakja egy nem szinuszos jelet. Az emberi fül érzékeny, hogy az alak a zenei jel, még a hiányában nemlineáris torzulások.

Passzív szűrő - a szűrő a passzív lineáris elemek - induktivitás, kapacitás, ellenállás.

Lineáris elemek - alkotnak lineáris áramkörök - amelyek nem változtatják meg a formáját a szinuszos jel.

Az aktív szűrő - készülék, amely az erősítő elemek (lámpák, tranzisztorok, integrált áramkörök, stb), és amelynek a frekvencia-szelektív tulajdonságokkal rendelkezik, azaz egy adott frekvencia és fázis válasz. Általános szabály, amelyet az alacsony töltöttségi szintet, és vezet a kívánt tulajdonságokkal jobb, mint a passzív.

Ugyanez, csak a kocsi

SSB rendszer autórádió sokkal tovább tartott, mint voltak képesek megtenni, hogy az otthoni Hi-Fi-Audio. Az ok egyszerű: az emberek elkezdtek gondolkodni az autó Hi-Fi-t, egy életmód és kereskedelmi rést 20 évvel ezelőtt -, majd jött az ötlet, hogy szükség van a többsávos rendszerek az autóban. Nagyjából (nem túl politikailag korrekt tekintve a magazin) autó - egy eszköz az autós, nem hallgat a hangsávokat. Csak mindig a benne rejlő emberi vágy a kényelem és a kiválóság vezetett a megjelenése egy ilyen furcsa abból a szempontból laikus normális szörnyeteg, mint egy autó hi-fi és a hi-end. De elkalandoztam.
A sávok száma autóipari rendszerek nyerik sávok száma a haza nyereség egység: Két vagy három 1 + 1 + sávban. Adunk a mélynyomó. Egy járművet használják mellett a meglévő csatornák mindig és egy komponens egy több sávos rendszerben. A sávok osztási VLF / LF (mélynyomó - midbass ha auto hang) már mondtuk, és még beszélni külön a jövőben. Ami a frequency division LF / MF és MF / HF, a fenti megfontolások továbbra is érvényesek. Részletek és részletek egyedi mobil média, van azonban egy különbség az otthoni és autós audio nem különböző frekvenciákon az elkülönülés, és elvileg lehetetlen, hogy helyezze a fejét az autóban, ahol nem lenne köze a hangminőség szempontjából - befolyásolja a megjegyzés a célja az auto - nem hallgatni, és menni.
By the way, ha nem lovagolok, akkor hallani sokkal jobb. Nyilvánvaló, hogy mindenki, aki meglátogatta a kiállítást, és látta, hogy a kocsi és obslushival a rekordot. Azonban ez a téma egy másik beszélgetés. És most - a lényeg.

Annak ellenére, hogy a fejlesztők a szűrőrendszerek mindent megtesz, hogy megvédje a dinamikus vezetője az igény

dolgozni ebben a régióban a spektrum, ahol a karakter dugattyú kúpos kirándulás fokozatosan elvész, a vágyaikat nincsenek mindig összhangban a gyakorlattal. Ezért a fejlesztők igyekeznek lépést tartani fejüket, alkalmazása egyre több új anyagok gyártásához diffúzorok. Természetesen kevlár ma semmi új, és a „Kevlar hangot” ragadt néhány felszólaló sűrűbb dió furnér. Kevlár, szénszálas erősítést, fém, kompozit kerámiák - minden Mérföldkövek és kísérlet, hogy megfékezze a parazita oszcillációk. Ki volt szerencsésebb - a hallgató megítélni.

Elég komoly, határozott, amelynek feladata, hogy eljött az otthoni hangszóró fejlesztése és gyártása szűrőrendszerek.

Meg kell jegyezni, hogy ez igaz sok, de nem minden. A cég a BW, oszlop tettem, arra utal, hogy az első ilyen. Azonban, mint könnyen látható, ez sem menti meg a szűrők alkalmazása mágneses magok a tekercsek induktivitása, amely azonban kiderült lenyűgöző méretű.

Kiszámítása elválasztás szűrők hangszórók

Merem remélni, hogy a számos megközelítés nem visszafoglalták a vadászat fogni az olvasót az osztatlan felhasználása hatékony számítási módszer. Azonban, amint azt eddig, és általában nem a legkönnyebb anyag kell hagy kétséget afelől, hogy ki tudjuk bemutatni egy nagyon leegyszerűsített számítási módszer azonban keretein belül kinevezését, ami nagyon jó eredményeket. És manuálisan anélkül számítógépes programok, mint a régi időkben.

Így, az alapvető feltételezések:
Először. Mi egyértelműen meghatározzák a szűrő típusát, választott vsepropuskayuschy lehetőség, hogy van, hogy egy szűrő lapos frekvencia választ. Ez talán egy jó ötlet. Ismeri az első része a cikket lehet felidézni, hogy ezek a szűrők a páratlan rendű Butterworth szűrők és Linkwitz - Riley még. Ez a választás egyértelműen meghatározza az együtthatók az univerzális asztal prototípusok.
Második. Építünk egyoldalúan megterhelt szűrők, és töltse be őket aktív. Ez azt jelenti, hogy az alacsony frekvenciájú erősítőt alacsony kimeneti impedancia szinte nulla, ami szinte mindig tranzisztor ULF és a terhelés reaktancia kell vagy hiányzik, vagy kompenzálni.
Harmadik. Szűrők csinálni szimmetrikus, vagy ha csinál egy sávszűrő, és a bal és jobb a meredeksége a csökkenés frekvenciamenet ugyanaz lesz.
Negyedik. szűrő levágási frekvenciák esik egybe, ha képező keresztezési frekvencia. Ez azt jelenti, hogy, számítva a szűrő elválasztó 1000 Hz, mi felépítjük alapján az aluláteresztő szűrő vágási frekvenciája 1000 Hz és felüláteresztő szűrő vágási frekvenciája 1000 Hz, túl. Az a lehetőség, egy másik változata a fenti cikkben előtt áll ezzel a technikával, azonban nem bonyolítja az életét (idő előtt).
Az ötödik és egyben utolsó. Sávszűrő elvégzésére sáváteresztõ elemek (párhuzamos és soros áramkörök). Az ilyen szűrők könnyebb számolni, például, mint azok, amelyek tagjai kaszkád alul- és felüláteresztő szűrő.
És most folytatni. Ahhoz, hogy a közepén az élet - a „két sáv + mélynyomó” konkrét példája a klasszikus rendszer, és válassza ki a fej „ízlés”.
Alkalmazandó fejek és azok paramétereit (1. táblázat).
A legtöbb adat a táblázatban látható, szükségünk van kiszámításakor kompenzáló áramkör, de jellemzők, mint például a hang tekercs ellenállása Re egyenáramú, és a kiválasztott frekvencián F3 szakasz (80 és 1700 Hz), használjuk a legközvetlenebb módon.

Alkalmazandó fejek és azok paramétereit (1. táblázat)

Most a számítást, és mint mondják a bűvészek, nézni a kezét.
Univerzális prototípus táblázat (2. táblázat).

Univerzális asztal prototípusok

Az értékek normalizált paraméterek szűrő elemek Zi

Először. Charts prototípus. Mi vagyunk a prototípus csak szükséges elemek Z1, Z2, Z3, mert mi egy harmadrendű szűrőt. Általában, a jobbra és lefelé (a táblázatban) prototípus szaporodnak a végtelenségig (2. ábra).

Hogyan élnek? Aktívan.

Epilógus:
Fizetési induktivitás a lengőtekercs.
szükségünk van erre?

Lássuk. Ez egy nagyon is valós helyzetet: 4-es fej midbasovaya Polk audio db4510. Caliber és szokásokat, és jól működik, mint középkategóriás három utas rendszer. Az impedancia görbét, mérve a feje ennek, kékkel a 4. ábrán.

4. ábra: Az impedancia görbéje a hangszóró
Polk audio db4510 impedancia és ellenszolgáltatás nélkül.

Az alábbiakban - egyértelmű rezonancia csúcs, nem a most beszédet. Nézd magasabb jelentése: az ellenállás növekszik, és hogyan! Ha csend számítani crossover, amely a névleges ellenállású hangszóró (4 ohm), nem elég, hogy mi illik: a szétválasztás gyakorisága, például 4 kHz impedancia nagyobb, mint 8 ohm, és magasabb - akár 20 ohm. Ahhoz, hogy az impedancia fejét egy értelemben, használja az úgynevezett Zobel áramkör (5. ábra).

5. ábra: reakcióvázlat Zobel kompenzáció lánc.

6. ábra crossover frekvenciamenet elsőrendű szűrők
a frekvencia 3 kHz egy aktív terhelést. Az ideális eset.

Végig: felüláteresztő szűrő halad a magas frekvenciákat, LPF - az alsó, a különlegesség, az összeg - vízszintes görbék. De ez - a szimuláció eredménye ohmos terhelés, azaz mind hangszórók helyett 4-ohm ellenállás jutó.
Most cserélje ellenállások ekvivalens valós hangszóró lengőtekercs az induktivitást 0,3 mH LF-fej és 0,2 mH - HF. Az értékek nem messze a valóságtól. Nos, talán egy kicsit több, mint a tipikus magassugárzó, de ez - a szemléltetés céljából (7. ábra).

7. ábra Amikor a tényleges terhelés a gyönyörű AFC
nyoma sem marad.

Nézd, mi történt. Aluláteresztő szűrő, és így ez nem egy fantasztikus lejtőn, szinte vált fikció: a csillapítás 10 kHz majdnem 4 dB. A felüláteresztő szűrő, éppen ellenkezőleg, válnak túlzottan agresszív lejtőn részben található a frekvencia megközelíti a másodrendű jellemző a szűrő, mert az induktivitás a fej kezd működni, mint a szűrő része.
Összefoglaló leírását - könnyek és csak. Nem erről, azt álmodtam.
De mi történik akkor, ha párhuzamosan a két fej közé kompenzáló Zobel lánc leírt módon számított: mindkét típus jellemzőit szűrő egység jön vissza a normális, és a teljes frekvencia válasz, még ha nem véglegesen, hanem vízszintes legyen. Részben egyenetlen - az eredmény itt leírt eljárásokkal is egyszerű. De, mint látható, az eredmény több, mint lenyűgöző (8. ábra).

8. ábra: A fej induktivitás kompenzáció lehetővé teszi, hogy a jellemzői az elválasztó szűrő egy bizonyos értelemben.

Aztán van egy másik természetes kérdés: ha nincs kártérítési annyira rossz, és úgy is, hogy miért egy ilyen lánc nem fordulnak elő minden crossover? Ennek az az oka, mint mindig, kettő. Először is, néhány gyártók lusta és / vagy drága. Ez - triviális. Második - kevésbé triviális. Van egy olyan vélemény, hogy részletesen megvitassák, hogy nem fogunk csak tudomásul veszik, hogy az induktivitás kompenzáció rontja a hang egy igazi zenei anyag. Az indok az olyan vélemény, hogy az, amit: a zenei jelet a természet főleg impulzus. És ha egy fejet tartalmazza párhuzamosan a kapacitás, a bejövő impulzus töltést hordoz, fogmosás több első és vége után az impulzus kapacitás kisül a hangszórón keresztül, késlelteti a pulzus csökkenése. Ezért néhány egészen őszinte, akusztika gyártók inkább ne tegye a láncokat, és hogy megszüntesse lüktet, egyedileg adja meg a szűrő tulajdonságait egység. Kinek van igaza? És nincsenek végleges válaszok akusztika. Vannak olyan nézetek, vélemények és az iskolákban. Tehát itt magad.

Konstantin Nyikityin
( "Auto Sound" magazin)