Кроссовер линквица райли: Фильтр Линквица-Райли — это… Что такое Фильтр Линквица-Райли? — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

В прошлом номере “C&M” мы начали обсуждать подробности из жизни кроссоверов.

Удалось показать, что разделительные фильтры 1-го порядка обладают немаловажными достоинствами:

· они простые – в каждой полосе используется только один реактивный элемент;

· нагружают усилитель мощности не зависящим от частоты сопротивлением;

· обладают равномерной АЧХ, то есть при наличии идеальных динамиков обеспечивают звуковое давление, не зависящее от частоты.

Есть у них и недостатки. Во-первых, в окрестности частоты разделения при неодинаковом расстоянии от слушателя до НЧ/СЧ- и ВЧ-головок наблюдается искажение диаграммы направленности излучения: ее максимум оказывается направленным вверх, а не вдоль оси излучения.

Во-вторых, из-за малого порядка разделительного фильтра его избирательность невысока, и полоса частот, в которой заметную мощность излучают оба динамика, мешая друг другу, получается достаточно широкой. Хотя некоторые производители и используют кроссоверы 1-го порядка, в большинстве высококлассных АС они все же отдают предпочтение фильтрам более высоких порядков.

В теории цепей известны разнообразные типы фильтров: Баттерворта, Чебышева, Золотарева-Кауэра и др. Каждый их них отличается особенностями своих частотных и временных характеристик. Если во главу угла поставить требование высокого качества звука, то приходится выбирать такие типы фильтров, которые обеспечивают при хорошей избирательности наиболее равномерную АЧХ. И здесь остаются только два варианта: фильтры Баттерворта и фильтры Линквица-Райли. Поговорим о них подробнее.

Основным свойством фильтров Баттерворта является гладкость их АЧХ. Это означает, что переход от полосы пропускания к полосе задерживания происходит плавно.

Фильтры Баттерворта могут иметь разные порядки. Чем выше порядок фильтра, тем больше требуется использовать в нем реактивных элементов и тем лучшей избирательностью он обладает. Скорость, с которой падает уровень сигнала при переходе от полосы пропускания к полосе задерживания, называют крутизной спада АЧХ. Она измеряется в децибелах на октаву (дБ/окт.). Чтобы представить, как она зависит от порядка фильтра, на рис.1 показаны амплитудно-частотные характеристики фильтров нижних частот Баттерворта разных порядков: от 1-го до 4-го. Все фильтры, АЧХ которых показаны на рисунке, имеют одну и ту же частоту среза – 1700 Гц. Это проявляется в том, что спад звукового давления на 3 дБ (на рис.1 этот уровень обозначен горизонтальной штриховой линией синего цвета) у всех фильтров происходит именно на этой частоте.

Чем выше порядок фильтра, тем быстрее спадает уровень звукового давления при переходе от полосы пропускания (диапазон ниже 1700 Гц) к полосе задерживания (более высокие частоты).

Зная порядок фильтра, вычислить скорость спада его АЧХ в дБ/окт. можно по простой формуле 6xn, где n – порядок фильтра. Результаты расчета для фильтров с порядками от 1-го до 4-го приведены в табл. 1. Там же указана скорость спада в раз/окт., показывающая, во сколько раз уменьшается сигнал при увеличении частоты на октаву.

Таблица 1.

Как выглядит АЧХ фильтров верхних частот, можно представить, зная, что она получается, если все точки АЧХ ФНЧ, показанной на рис.1, зеркально отразить относительно вертикальной линии, пересекающей ось частот в точке 1700 Гц.

Чтобы определить АЧХ суммарного звукового давления идеальных НЧ/СЧ- и ВЧ-головок, работающих с кроссоверами разных порядков, приходится учитывать не только значение спада АЧХ, но и фазовые сдвиги выходных сигналов. Сформулируем несложное правило, которое позволит понять особенности применения фильтров высоких порядков. Разность фаз звуковых волн ВЧ- и НЧ/СЧ-динамиков на частоте разделения связана с порядком кроссовера следующим соотношением:

∆φ=90°·n

Результаты расчетов по этой формуле для кроссоверов разных порядков приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Интересный вывод можно сделать, обратив внимание на значение разности фаз для фильтра 2-го порядка. Оказывается, на частоте разделения НЧ/СЧ- и ВЧ-динамики будут работать в противофазе, так как фазовый сдвиг составит 180°. Это означает, что направления движения их диффузоров будут противоположны. В то время как один из них будет двигаться в направлении слушателя, создавая сгущение воздуха, второй переместится в противоположную сторону, создавая разрежение. Из-за этого на АЧХ суммарного звукового давления возникнет провал. Чтобы получить более-менее равномерную АЧХ, приходится включать динамики в противофазе, как это показано на рис. 2 при помощи знаков “+” и “-“. Противофазное включение достигается простой «переполюсовкой» одного из динамиков. Обратите внимание также на схемы фильтров: в каждом из них используется по два реактивных элемента, поскольку это фильтры 2-го порядка.

В соответствии с приведенной выше формулой разность сигналов на выходах кроссовера 4-го порядка составит 360°, то есть они снова окажутся синфазными, и изменения полярности включения одного из динамиков не понадобится.

Кроссовер 6-го порядка с его разностью фаз 540° (360°+180°) в этом отношении будет похож на разделительный фильтр 2-го порядка: для получения максимально горизонтальной АЧХ в нем также придется изменять полярность подключения одного из динамиков.

Суммарная АЧХ звукового давления показана на рис.3 как для синфазного (красная линия), так и для противофазного включения (синяя линия). Мы видим, что при синфазном включении из-за фазовых сдвигов кроссовера на АЧХ появляется провал. При противофазном включении динамиков суммарная АЧХ, наоборот, имеет подъем.

Давайте выясним, откуда он берется. На частоте разделения фазовый сдвиг кроссовера 180° и противофазное включение головок дают в сумме нулевую разность фаз. В связи с этим происходит суммирование одинаковых фаз волн звукового давления.

Сумма получается ровно вдвое больше слагаемых. На частоте разделения, то есть на краю полосы пропускания, звуковое давление падает на 3 дБ по сравнению со значениями в середине полосы пропускания. Это означает уменьшение в 0,707 раза. Если просуммировать две синфазных звуковых волны, то их сумма окажется в 1,414 раза больше давления на частотах в середине полос пропускания, что соответствует подъему в 3 дБ. Человеческий слух отчетливо услышит такую неравномерность АЧХ, так как она очень велика – соответствует 2-кратному изменению акустической мощности.

Ну и наконец, чтобы получить завершенное представление об особенностях АС с фильтром Баттерворта 2-го порядка, рассмотрим ее диаграмму направленности излучения в вертикальной плоскости. Она показана на рис.4. Это зависимость суммарного нормированного звукового давления от угла в вертикальной плоскости между направлением на слушателя и осью излучения АС.

Чем меньше направленность излучения, тем ближе кривая к окружности. Такую диаграмму дает очень близкое расположение НЧ/СЧ- и ВЧ-динамиков друг к другу – на расстоянии 4 см (рис. 4а). Практически это соответствует коаксиальной конструкции. Обратите внимание, что диаграмма – это красная линия – проходит намного выше уровня 1, что и соответствует подъему на 3 дБ вблизи частоты разделения АЧХ, показанной на рис.3.

Как и следовало ожидать, увеличение расстояния между динамиками приводит к увеличению направленности на частоте разделения. При некоторых углах появляются глубокие провалы, что непременно приводит к зависимости тембра звучания от положения слушателя.

Интересную информацию можно получить, сравнив представленную диаграмму с аналогичными графиками для АС с кроссовером 1-го порядка (они приведены на рис. 6 в первой части статьи). Сопоставив рисунки, можно сделать вывод о более благоприятных особенностях диаграммы направленности АС с кроссовером 2-го порядка. При очень близком расположении динамиков она практически идеальна – направленность почти отсутствует. При разнесении динамиков направленность появляется, но центральный лепесток ориентирован по оси излучения АС, а не отклонен вверх или вниз, как это наблюдалось для кроссоверов 1-го порядка.

Без доказательства сформулируем следующую закономерность. Обнаруженные нами особенности диаграммы направленности АС с кроссовером 1-го порядка справедливы для случаев с использованием фильтров любого нечетного порядка (3-го, 5-го). Аналогично характерные свойства диаграммы направленности АС с кроссовером 2-го порядка проявляются и при использовании фильтров любого четного порядка (4-го, 6-го). Если не верите на слово, проверьте самостоятельно.

Как – автор может рассказать любому интересующемуся персонально.

Итак, разделение полос у кроссовера 2-го порядка улучшилось, основной лепесток диаграммы направленности перестал отклоняться от оси излучения. Все было бы хорошо, но вот подъем на частоте разделения огорчает. Естественно, инженеры-звукотехники начала искать решение. И в конце концов нашли его. О том, что это за решение, будет рассказано в следующей статье цикла.

Источник: журнал «Car&Music», №4/2005. Текст: Владимир Харитонов

Кое-что о выборе порядка фильтра для АС…

Выбор порядка фильтра для будущей АС — довольно нетривиальная задача, зависящая от очень многих факторов. Под силу ли её решить начинающему колонкостроителю? Хватит ли для этого выбора одних лишь характеристик применяемых головок или нужно знать что-то еще? Попробуем немного разобраться в этом вопросе вместе. Начнем с идеальной АС (излучатели головок пренебрежимо малы, находятся в одной и той же точке пространства и обладают идеальными собственными АЧХ/ФЧХ и не имеют прочих ограничений) и постепенно будем приближаться к более реальной АС.

Хотя выше, я и обмолвился про начинающего колонкостроителя, однако, я предполагаю что все-таки базисный уровень подготовки у читающего эти строки все же имеется…

Для начала построим графики АЧХ/ФЧХ и переходных характеристик (далее ПХ) фильтров для идеальной АС.

Исследуем четыре популярных типа фильтров, с частотой раздела 2,5кГц (и сделаем сразу оговорку о том что это головки все-таки будут с идеальными собственными АЧХ/ФЧХ, а применяемые фильтры активные, т.к. с пассивными дело обстоит еще сложнее, а нам, для примера очень важна наглядность происходящего):

1-ый порядок. Обеспечивает плоскую АЧХ/ФЧХ и великолепную ПХ — меандр 1кГц действительно похож на прямоугольник.
2-ой порядок Линквица-Райли (далее 2ЛР). Плоская АЧХ получается только при переполюсовке одной из головок, если этого не сделать, то на частоте раздела будет наблюдаться глубокий (бесконечный) провал. Крутит фазу, но все еще обладает приемлемой ПХ.
3-ий порядок Баттерворта (далее 3БТВ). Плоская АЧХ обеспечивается вне зависимости от того как подключены головки. Если инвертировать полярность у одной из головок то улучшается характер ФЧХ и ПХ, которые почти повторяют вариант 2ЛР, если же не инвертировать, то получим следующий график.
4-ий порядок Линквица-Райли (далее 4ЛР). Плоская АЧХ. Не требует переполюсовки головок. Сильно искаженная ФЧХ и ПХ.

В этих идеальных условиях выбор, думаю, для всех очевиден — фильтр первого порядка.

Здесь и далее. Слева направо: 1-ый, 2ЛР, 3БТВ, 4ЛР.

Теперь усложним задачу, а точнее приблизим её немного ближе к реальности. Зададимся размерами самих излучателей и разнесем их по вертикали. Получим картину расположения головок для типичной 2-ух полосной АС полочного типа, с конусным НЧ/СЧ драйвером 6,5″ и купольным 1″ ВЧ динамиком. Расстояние от АС до слушателя зададим 1 м строго на оси ВЧ головки. И повторим расчеты фильтров для такого варианта расположения динамиков.

Довольно приличные изменения, не правда ли? Объясняется такое изменение тем, что разнесение головок в пространстве дало фазовую ошибку, а задание размеров излучателей вызвало изменения в характеристике направленности излучателей, причем, на частоте раздела она стала многолепестковой в вертикальной плоскости. Как видим, во всех случаях изменилась осевая АЧХ и соответственно ПХ фильтров. Как нетрудно заметить из графиков, чем ниже порядок фильтра, тем более радикальные изменения претерпела АЧХ/ФЧХ. Это объясняется тем, что чем ниже порядок, то тем хуже его фильтрующие свойства — две разнотипные головки совместно работают с большим перекрытием по полосе.

Если сверху показаны графики для наблюдателя, находящегося на удалении 1 м, строго на оси ВЧ головки. То что произойдет с АЧХ, если сместиться по вертикали от этой оси? Скажем, вверх на 15 и 30 градусов и вниз, на те же15 и 30 градусов. Обратите внимание, что расстояние до ВЧ при этом не меняется, в то время как расстояние до НЧ/СЧ будет все время различно. Даст ли это ошибку? Безусловно.

Вот такие вот замечательные кривули будут наблюдаться на внеосевых АЧХ. Видим что 1-ый порядок вновь не на высоте. Отдельно стОит отметить, что переполюсовка динамика при 3БТВ сильно меняет картину. Обратите внимание на различия четных и нечетных порядков. У четных порядков девиация АЧХ вызвала только лишь провалы на АЧХ, в то время как у нечетных порядков имеются как провалы, так и подъемы, которые будут восприниматься на слух гораздо заметнее. Такое различное поведение АЧХ объясняется тем, что четные порядки фильтров имеют симметричную диаграмму направленности на частоте раздела, когда главный лепесток смотрит почти перпендикулярно линии соединяющей акустические центры (о них чуточку позже) головок. Тогда как нечетные порядки отклоняют главный лепесток в сторону и не обеспечивают симметричную диаграмму направленности. Это наглядно видно по полярной диаграмме, график синего цвета.

Настало время для следующего шажка, еще больше приближающего наши графики к реальности — указать все координаты акустических центров головок (далее а.ц.). Грубо говоря, а.ц. это некая, воображаемая точка ДГ, откуда собственно зарождается звуковая волна, её импульс. Раз точка, значит она имеет 3 координаты в пространстве: dX, dY и dZ. И если первые две легко определяются (так, для круглой мембраны это будет её геометрический центр, если посмотреть на головку сверху), то с последней координатой все несколько сложнее… Но для упрощенных расчетов, обычно за dZ принимают место сопряжения каркаса звуковой катушки и мембраны. Очевидно, что у 1″ купольной головки и 6,5″ конусного излучателя, закрепленных на одной общей панели, эти точки будут различаться по расстоянию вглубь от этой панели. Для 1″ ВЧ обычно dZ принимают равным нулю. А для 6,5″ dZ примерно 2,5-3 cм (примем 2,5 cм). Т.к. осевые графики мы строим строго с оси ВЧ головки, то координаты её а.ц. принимаем как dX=0; dY=0; dZ=0. А координаты для НЧ/СЧ головки находим по отношению к а.ц. ВЧ. Таким образом, для НЧ/СЧ будем иметь dX=15; dY=0; dZ=2,5.

Получили следующую пачку кривых. Красота…! Особенно первый порядок. Правда тут следует отметить, что часть графиков принимает менее устрашающий вид при переполюсовке одной из головок, но я уже позволю себе не приводить эти графики, да и вообще задерживаться тут, т.к. самое время запустить мастер оптимизации и путем подбора номиналов, корректирующих цепей, а также полярности подключения головок попробовать свести головки…

После оптимизации… «Первым порядком» головки так и не удалось свести, только лишь после добавления двух корректирующих фильтров-подпорок ситуация с осевой АЧХ улучшилась. «Второй порядок» получилось свести только подключив головки в одной полярности и применив один фильтр-подпорку. «Третий порядок» свелся неплохо без применения дополнительных корректирующих цепей, причем при различных вариантах включения полярности, единственное что, при соблюдении одной полярности частота раздела оказалась вблизи заданных нами 2,5кГц, а во втором варианте она сместилась ближе к 3,8-4кГц (иначе не сводилось), потому второй вариант не привожу. «Четвертый порядок» так же свелся в двух вариантах включения полярности, при однополярном вблизи 2,8кГц, а при разной полярности включения около 5-5,5кГц. Привожу только первый вариант.

Как видно из этих графиков, основными механизмами для сведения оказались следующие приемы:

Разнос частот раздела
Применение корректирующих цепей
Ассиметричные порядки фильтров
Отход от классических аппроксимаций кривых
Смена полярности головок

Плюс, отдельно стоит отметить, что фазовую ошибку еще можно скомпенсировать путем каскадного включения всепропускающих фильтров, а также в случае цифровой фильтрации посредством DSP, но в данном примере это не применялось.

Наиболее удачный оказался вариант на основе бывшего 3БТВ. Для него и приведем внеосевые характеристики, полярную диаграмму, фазу каждой головки, а также график ГВЗ.

Ну и в завершении этого маленького исследования, я еще раз напоминаю что все эти расчеты были сделаны для идеальных ДГ и активных фильтров. Для реальных же головок, установленных в реальных ящиках и используя только лишь пассивное деление все будет еще веселее, поверьте мне на слово 🙂

Выводы? Это уж увольте, вы сами. Я преследовал своей целью дать лишь некую, пусть местами и сумбурную, но все-таки пищу для ваших самостоятельных размышлений 🙂

Ccылки по теме:

Фильтры — Никитин Константин. Автозвук.

Фильтры-2 — Никитин Константин. Автозвук.

Подробности из жизни кроссоверов. Часть 1 — Car&Music.

Подробности из жизни кроссоверов. Часть 2 — Car&Music.

Подробности из жизни кроссоверов. Часть 3 — Car&Music.

Содержание

Фильтр Линквица — Райли

Пользователи также искали:

фильтр для воздуха своими руками, фильтр грубой очистки топлива поло седан, фильтр гур форд мондео 3, фильтр к очистителю воздуха smartmi air purifier, фильтр масляный хонда аккорд 6, фильтр масляный киа сид 2011, фильтр масляный логан 16v, фильтр масляный шевроле эпика 2 0, фильтр осушитель 1 4, фильтр салона логан 2, фильтр тонкой очистки воздуха своими руками, фильтр тонкой очистки воздуха, купить топливный фильтр киа сид 2008, масляный фильтр киа пиканто цена, масляный фильтр мазда 6 дизель, масляный фильтр на киа спортейдж 3 цена, масляный фильтр на сузуки гранд витара 2 4, масляный фильтр пассат б6 1. 8 tsi, масляный фильтр поло седан, масляный фильтр porsche cayenne, линквица, технике, незавершенной, фильтр, статьи о технике, статьи, статье, райли, фильтр линквица, техники, фильтр линквица — райли, незавершенные статьи о технике. фильтр линквица — райли, фильтр линквица — райли,

…

Castle RICHMOND Anniversary купить полочную. В данной статье мы рассмотрим одно из наиболее странных Как раз единство мы и пытаемся разглядеть в разнообразии техники, манящей нас с витрин. день устройства: кроссоверы Линквица Райли названы именем и фильтр Баттерворта. Разница между ними не столь велика,. .. Полочные АС google-wiki.info. Амплитудно частотная характеристика фильтров Линквица Райли 2 го и 4 го порядков Фильтр Линквица Райли Это заготовка статьи о технике.. .. Американская аудиороскошь. Слушаем акустические системы. Кроссовер использует фильтры Линквица Райли 4 го порядка, собранные из тщательно подобранных по параметрам компонентов.

. .. Автоакустика kicker кикер, усилитель, купить колонки, сабвуфер. Castle, Вы можете посмотреть, послушать и сравнить все в одном из 35 но тщательно просчитанный кроссовер на базе фильтра Линквица Райли. .. Программа для расчета сабвуферов и акустических систем JBL. 1 июн 2009 Все соединения были проклеены специальным влагостойким клеем для. Практически не имеет отличий от фильтра Линквица Райли.. .. Обзор: комплекты для сборки Audiocore KIT02.1 и KIT05. Одна из самых затратных статей в производстве сборка, особенно ручная. производитель рекомендует её включать через фильтр Линквица Райли надо обладать либо уникальным слухом, либо измерительной техникой.. .. Фильтр Линквица это Что такое Фильтр Линквица?. Все ли? Представьте себе, что нагрузкой фильтра является резистор 100 ни его однофамильцев Линквица, Бесселя, Чебышева, в конце концов?. .. Фильтры. Отсекая лишнее. Журнал Автозвук. Каждая полоса наделена фильтром Линквица Райли 4 го порядка 24 дБ октава и индивидуальным лимитером.

Дополнительная функция задержки. .. Самодельный комбоусилитель. В кроссовере использованы фильтры Линквица Райли с крутизной в 24 дБ на октаву. Акустические системы Magico A3. Корпус колонок. .. Последовательный кроссовер. Вспомнить всё – google-wiki.info. ТЕХНИКА АППЕРКОТА Если говорить о передаче звука как о физическом процессе, то все выглядит однозначно: фильтра 30 100 Гц. Нижняя воспроизводимая частота не указана. Фильтры, применяемые в ASW100, не простые они выполнены по схеме Линквица Райли с крутизной 24 дБ окт..

Salon Audio Video. Специализированный интернет магазин профессиональной техники и. На каждом выходе есть эквалайзер, кроссоверные фильтры, лимитер и Его универсальность позволяет использовать все необходимые Полосые фильтры, есть, топология Buttеrwоrth, Веssеl или Линквица Райли 6, 12,.

.. КОМПЛЕКТ АКУСТИКИ PSB IMAGINE W3 SUBSERIES 1 журнал. предназначена для определения параметров фильтров кроссоверов, Баттерворта, Гаусса, Лежандра, Линквица Райли и некоторых других.. .. аудио процессор behringer dcx 2496 ultra drive pro. Особенно стоит отметить и то, что все три секции работают в полос используются фильтры Линквица Райли 4 го порядка, что. .. Проблема частотного разделения сигналов в акустических. Все усилия и затраченное время оправдали себя с лихвой: В кроссовере Pandion 2 используются фильтры Линквица Райли 4 го. .. Тест акустики Tannoy Mercury V4i google-wiki.info. Поршнеобразное движение, на факте которого основаны все расчеты параметров головки, прекращается. в статье. Поэтому применяют либо фильтры Линквица – Райли похожие на. В автомобильной технике – и подавно.. .. Купить DBX 641 цена, отзывы Оригинальный товар. Четвертый порядок я имел в виду фильтр Линквица Райли Если статья для заказа или для продажи некого оборудования я. .. Кроссовер для звука Behringer SUPER X PRO CX3400 купить в. Все динамики созданы KLIPSCH специально для колонок Palladium и не Кроссовер собирается на основе схемы Линквица Райли, фильтры для. .. Презентация KLIPSCH Palladium google-wiki.info. Про пассивные фильтры писано немало, переписано ещё больше, все всё в общих чертах. Такого горба нет у фильтра типа Линквица Райли рис.. .. Сказ об акустических системах TechnoFresh. Инсталляционные техники, концертные звукоинженеры, звукооператоры типом фильтра кроссовера Баттерворта, Безеля и Линквица Райли с слот PCMCIA позволяет сохранять все настройки и загрузить их в любое время:. .. Фильтры 1 2 порядка в биампинге триампинге. Из необычного разве что только компоновка – все терминалы и разъёмы у него с В обычном – используются встроенные фильтры с крутилками, всё как всегда. В автомобильной технике его пока не доводилось встречать, Характеристики – Баттерворта или Линквица Райли в последнем случае.

Nova HDC48 цифровой процессор акустических систем

Nova HDC48

HDC48 выводит качество звука на новый уровень благодаря новым аудиопреобразователям и усовершенствованным алгоритмам DSP, которые в полной мере используют вычислительную мощность, предлагаемую последними процессорами SHARC 4-го поколения SHARC.

Уникальными для индустрии HDC48 являются революционно новые линейные кроссоверные фильтры LIR, а для максимальной защиты драйверов с максимальным уровнем звукового давления — новые ограничители VX. Это не маркетинговые уловки; это тщательно реализованные, мощные инструменты, позволяющие безопасно извлекать максимальную производительность из звуковых систем NOVA. HDC48 — это высокопроизводительный, простой в использовании сигнальный процессор для акустических систем, обеспечивающий обработку до 4 входов и 8 выходов. Используя преимущества последних достижений в технологиях аналого-цифрового преобразования и цифровой обработки сигналов, устройство достигает уровней производительности выше, чем у всех предыдущих устройств. HDC48 обеспечивает обширные возможности обработки сигналов и широкий спектр форм кроссовера. Три поворотных датчика, подсвеченные кнопки и графический дисплей обеспечивают быстрый, интуитивно понятный и удобный интерфейс управления.

Концепция процессорного модуля

Концепция мощного процессорного модуля позволяет абстрагироваться от устройства, ориентированного на управление динамиком. HDC48 использует предустановки, которые определяются как количество выходов, управляемых одним входом DSP. Эта система обеспечивает большую гибкость и большую функциональность при загрузке и хранении пресетов. Модули процессора обеспечивают менее ориентированный на процессор и более ориентированный на динамики дизайн системы. HDC48 позволяет сохранить 50 предустановок модуля. Предварительные настройки постоянно хранятся в HDC48 и поэтому всегда будут доступны, даже если HDC48 не используется с программным обеспечением NOVA.Net.

Уникальная LIR-фильтрация

Линейные формы LIR-кроссовера обеспечивают FIR-подобные характеристики без недостатков. Профилирование эквалайзера линейной фазы ВЧ-системы обеспечивает идеальную интеграцию между громкоговорителями. Наряду со стандартными фильтрами Баттерворта, Бесселя, Линквитца-Райли и Хардмана, HDC48 предлагает уникальный кроссовер-фильтр «Линейный импульсный отклик» (LIR), который дает линейный кроссовер с постоянной задержкой независимо от частоты (в отличие от других типов кроссовер, который задерживает разные частоты в разной степени, тем самым размывая время прибытия). Таким образом, кроссовер LIR может быть описан как имеющий плоскую групповую задержку отклика и, таким образом, полностью свободную от искажения групповой задержки, это в точности то же самое, что может быть обеспечено обычной фильтрацией FIR, но без осложнений и недостатков, присущих методике FIR. Форма фильтра кроссовера LIR аналогична фильтру Линквица-Райли 4-го порядка и поддерживает нулевую разность фаз между соседними полосами в области кроссовера, чтобы поддерживать постоянную полярную характеристику. Поскольку мы также используем фазовое согласование в наших фильтрах Бесселя, соседние полосы синфазны по всей области кроссовера.

EIR Shelving EQ

Входной высокочастотный эквалайзер реализован с использованием фильтра с конечной импульсной характеристикой (FIR) и демонстрирует линейную фазовую характеристику; то есть все частоты задерживаются на одинаковую величину.

Фильтрация высоких частот

Чтобы избежать ненужных межзонных фазовых сдвигов, характерных для многих конкурирующих продуктов, HDC48 обеспечивает фильтрацию верхних частот на входах, а не заставляет вас применять «системную» фильтрацию верхних частот на низких полосах кроссовера.

Обширный Люкс Limiter

Инновационный набор лимитеров, который включает в себя:
• Ограничители VX: динамическое управление для пассивных 2-сторонних корпусов
• Ограничители экскурсии Xmax: динамическое воздействие и эффективная защита водителей
• Ограничители теплового моделирования Tmax: ограничители регулирования, учитывающие длительную перегрузку
• Ограничители перерегулирования: регулирует амплитуду переходных сигналов, сохраняя среднюю мощность в то время как ограничивающие пики

AES3 и цифровая сеть аудио

Стандартно HDC48 предлагает входы и выходы AES3, которые можно переключать попарно. Звуковая сетевая карта Dante доступна в качестве опции.

Приложение NOVA.Net для ПК
Приложение NOVA.Net «Системный инженер» для ПК — это гораздо больше чем просто панель дистанционного управления для HDC48. ПК приложение и любые подключенные устройства становятся тесно переплетены, точно дублируя любые настройки управления сделаны ли они в приложении или на лицевой стороне панель самого устройства. Настройте регулятор усиления на устройство, и смотреть значение усиления в приложении плавно скользить в сочувствии. Каждый вход и каждый выход может быть назван в приложении. Эти имена появляются не только для пользователь на панели управления приложения, но также показывает при прокрутке входов и выходов на самом устройстве. Даже обновление прошивки HDC48 может быть легко сделано через сеть.

Высокоскоростной интерфейс

HDC48 включает высокоскоростной интерфейс Ethernet, который поддерживает DHCP, статический IP и автоматический IP, а также прямое подключение к компьютеру без необходимости использования маршрутизатора или коммутатора.

Проектирование и расчёт активных разделительных фильтров (кроссоверов) для многополосного усилителя мощности

Схема и онлайн калькулятор номиналов элементов фильтров в составе двух —
трёхполосных УМЗЧ.

Что бы там ни говорили, но многополосные акустические системы с пассивными разделительными фильтрами обладают рядом недостатков! Включение таких кроссоверов между выходом усилителя и громкоговорителями, с одной стороны, приводит к заметному ухудшению параметра электрического демпфирования подвижной части излучателей, с другой — является причиной возникновения фазовых искажений, влияющих на форму выходного сигнала, особенно вблизи частот раздела фильтра.
Никуда не деться и от потери мощности в пассивном фильтре, и от сложности согласования по звуковому давлению каждой головки громкоговорителя при помощи резистивных делителей (дополнительно снижающих КПД системы), и от необходимости установки крупногабаритных катушек индуктивности, конденсаторов большой ёмкости, и т. д. и т. п.

Одним из эффективных средств улучшения качества звуковоспроизведения является применение нескольких полосовых УМЗЧ с активными разделительными фильтрами на входах. Такое построение называется многополосной усилительной системой.
На самом деле, разработать активные фильтры, исходя из: 1) требуемого подавления внеполосных частот, 2) идеального согласования на частотах раздела, 3) плоской суммарной АЧХ, 4) приемлемых импульсных характеристик — это дело не такое уж и простое. Поэтому давайте-ка не будем сильно морщить лоб и изобретать ничего лишнего, а обратимся к статье Рода Эллиотта (Rod Elliott) — человека далеко не самого последнего в области звукотехники. Вот что он пишет на своём сайте https://sound-au.com:

2/3-полосный электронный кроссовер Linkwitz-Riley с крутизной подавления 24 дБ/октава.

Представленные здесь фильтры Линквица-Райли имеют отличное фазовое согласование без пиков или провалов на частотах раздела. Конструкция адаптируется к двух, трёх или даже четырёх-полосным акустическим системам. С момента публикации проект стал очень популярным, и эта популярность сохраняется и по сей день.

1. Двухполосный кроссовер Linkwitz Riley
На рисунке Рис.1 показана стерео версия двухполосного кроссовера с двумя идентичными секциями фильтров. С приведёнными значениями компонентов они имеют частоту раздела кроссовера 310 Гц. Это устройство обеспечивает плоскую амплитудно-частотную характеристику, при этом сигналы от обоих каналов всегда остаются в одной фазе. Частота раздела может быть выбрана любой другой величины в пределах звукового диапазона. Частота среза ФВЧ (зелёный фон) и ФНЧ (розовый фон) должны совпадать. Связано это с тем, что коэффициент передачи у фильтра Линквица-Райли составляет 0,5 раз по напряжению или -6дБ, в отличие от фильтра Баттерворта с его -3дБ.

Рис.1 Стереоверсия двухполосного активного кроссовера

При использовании электронного кроссовера, для выравнивания звукового давления, излучаемого НЧ и ВЧ динамиками, может потребоваться регулировка уровней сигналов на выходе каждой из полос. Буферы (Рис.2), подключаются к выходу каждого из фильтров и имеют регулируемый коэффициент усиления 0…2.

Рис.2 Буферный каскад — по одному на каждый выход кроссовера

Формулы для расчёта частотозадающих элементов фильтров Линквица-Райли приведены ниже:
R = 1 / (2 × π × 1,414 × f × C) ;
C = 1 / (2 × π × 1,414 × f × R) ;
f = 1 / (2 × π × 1,414 × R × C) .
На основании этих формул можно выполнить простенький калькулятор:

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ КРОСОВЕРА ДЛЯ ДВУХПОЛОСНОЙ АКУСТИКИ

Обратите внимание на то, что на схеме помимо резисторов и конденсаторов рассчитанных значений используются и элементы удвоенных номиналов. Самый простой способ получить значение ёмкости «2C» — это использовать параллельное соединение двух конденсаторов, каждый из которых имеет значение номинала «C».

2. Трёхполосный кроссовер Linkwitz Riley
На Рис.3 показана реализация кроссовера с 3 полосами. Это устройство даёт отличные результаты с хорошим фазовым согласованием и равномерным импульсным откликом во всей полосе частот.

Рис.3 Схема кроссовера для трёхполосной активной акустики

Частота среза High Pass фильтра (ФВЧ) составляет приблизительно 3100 Гц;

Band Pass (ПФ) использует следующие частоты: нижняя частота среза — 310 Гц, верхняя — 3100 Гц;

частота среза Low Pass (ФНЧ) составляет приблизительно 310 Гц.

Разумеется, что частоты сопряжения фильтров можно изменять в соответствии с параметрами применяемых громкоговорителей. Единственное, на что следует обратить внимание — это то, что ФВЧ и верхняя часть полосового фильтра (Рис.3, зелёный фон) должны рассчитываться на одну частоту, равную частоте среза ФВЧ, а нижняя часть полосового фильтра и ФНЧ (розовый фон) — на частоту, равную частоте среза ФНЧ. Произведём расчёт элементов и для данной схемы.

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ЭЛЕМЕНТОВ КРОСОВЕРА ДЛЯ ТРЁХПОЛОСНОЙ АКУСТИКИ

Значения номиналов используемых резисторов и конденсаторов должны иметь точность — не менее 2% по отношению к расчётным.
Избегайте использования конденсаторов меньше 2,2 нФ или больше 470 нФ. Номиналы резисторов должны находиться в диапазоне: от 2,2 до 22 кОм.

Следует обратить внимание на то, что вход фильтра нижних частот подключён не к выходу входного буфера, а к выходу ФНЧ, входящего в состав полосового фильтра. Это сделано для того, чтобы получить наилучший результат при согласовании фазовых сдвигов частотных каналов.

Поскольку все операционные усилители работают в составе каскадов с единичным усилением, использование здесь ОУ премиум-класса не столь важно, поэтому микросхемы типа TL072 будут здесь вполне пригодны. Однако я настоятельно рекомендую вам найти что-нибудь «получше», предварительно убедившись, что выбранный тип ОУ пригоден для единичного усиления (это не всегда так, особенно для микросхем, требующих внешней компенсации).

Для питания кроссовера был использован источник питания ± 15 В.

Behringer CX3400 v2 активный кроссовер

Behringer СХ3400 — это активный кроссовер, разделяющий сигналы в стереорежиме на две или три частотные полосы, а в монорежиме — на четыре полосы. Каждая полоса наделена фильтром Линквица-Райли 4-го порядка (24 дБ/октава) и индивидуальным лимитером. Дополнительная функция задержки сигнала до 2 мс обеспечивает выравнивание фазы между динамиками громкоговорителей. На каждом выходе предусмотрен переключатель полярности, позволяющий быстро инвертировать фазы динамиков и рупоров системы.

Особенности:

Фильтры Линквитца-Райли 4-го порядка (24 дБ/октава) с переключаемыми характеристиками для точного частотного разделения
Абсолютно ровная суммарная амплитудная характеристика со стабильной фазой
Независимый лимитер и переключатель фазы на каждом выходе
Регулируемая задержка сигнала до 2 мс для настройки фазы между динамиками громкоговорителей
Переключаемые НЧ фильтры (25 Гц) на каждом входе для защиты НЧ динамиков
Функция «Low Sum», направляющая низкие частоты в отдельный моновыход на сабвуфер
Переключаемая функция эквализации для высокочастотных рупоров с постоянной направленностью
Экранированный тороидальный трансформатор в блоке питания, минимизирующий шумовую интерференцию

Технические характеристики:

Аудио входы: сервобалансные XLR и 1/4″ TRS
Сопротивление: 80 kOhm (балансный)
Номинальный рабочий уровень: -10 dBV/ +4 dBu (переключаемый)
Макс. входной уровень: +20 dBu (балансный и небалансный)
Аудио выходы: сервобалансные XLR и 1/4″ TRS
Сопротивление: 40 Ohm (балансный или небалансный)
Макс. выходной уровень: +26 dBu(балансный), +20 (небалансный)
Полоса пропускания частот: 5 Hz — 100 kHz (+/- 3 dB)
Соотношение сигнал/шум: >104 dBu (при выключенных фильтрах)
Коэффициент нелинейных искажений: 0.02% (+4dBu / 1kHz)
Взаимопроникновение каналов: <-85 dB

Behringer DCX2496 Кроссовер цифровой

Behringer DCX 2496 ULTR-ADRIVE PRO – это ультимативный цифровой процессор управления акустическими системами с бесподобным качеством звучания и уникальными характеристиками. Это незаменимый инструмент для точной настройки многополосных акустических систем и массивов. Инсталляционные техники, концертные звукоинженеры, звукооператоры концертных залов, кинотеатров или клубов непременно полюбят это устройство за простоту в работе и богатство возможностей. Сигналы могут быть разделены различными способами для обеспечения точности воспроизведения, используя оптимальный диапазон частот каждого компонента акустической системы.

Behringer DCX 2496 предлагает 3 аналоговых входа (один из них может использоваться в качестве цифрового стереовхода в формате AES/EBU) и 6 аналоговых выходов. Вы получаете максимум возможностей в рэковом формате, высотой всего 1U. Высококачественные 24-бит/96 кГц АЦ и ЦА преобразователи AKM® гарантируют ультимативную чистоту звука и широкий динамический диапазон (113 дБ). Благодаря интегрированному конвертеру частоты дискретизации возможно простое подключения внешних цифровых устройств с частотой дискретизации от 32 кГц до 96 кГц. В Ваше распоряжение поступают точные динамические эквалайзеры для уровнево-зависимой эквализации и исключительно музыкальные параметрические эквалайзеры, свободно назначаемые для всех входов и выходов, а также лимитеры с «нулевой» атакой во всех выходных каналах, гарантирующие оптимальную защиту сигнала и акустических систем.

ULTRA-DRIVE PRO также предлагает 4 различных рабочих моно- и стереорежима, каждый с индивидуальным типом фильтра кроссовера (Баттерворта, Безеля и Линквица-Райли) с крутизной спада от 6 до 48 дБ/октава. Время задержки для каждого входа и выхода также свободно регулируются в ручном или автоматическом режиме в зависимости от температуры помещения, фазовых и временных расхождений. Дополнительный суммарный сигнал легко получить из произвольной комбинации входных сигналов A/B/C.

Постоянно модифицируемое программное обеспечение для ULTRA-DRIVE PRO дает возможность дистанционного управления одним или несколькими процессорами с компьютера через порты RS-232 или RS-485, а опция Link обеспечивает каскадное соединение нескольких ULTRA-DRIVE PRO через порт RS-485. Бесплатный программный редактор под Windows® Вы найдете в разделе Download. Открытая архитектура процессора гарантирует простое обновление операционной системы, а слот PCMCIA позволяет сохранять все настройки и загрузить их в любое время.

И пусть Вас не смущает компактное исполнение ULTRA-DRIVE PRO. Его мощный 32-битный цифровой процессор сигналов SHARC® и АЦ/ЦА преобразователи CRYSTAL® и AKM® являются залогом бесподобного качества звука, а серво-сбалансированные позолоченные XLR-разъемы на всех входах и выходах гарантируют беспроблемную коммуникацию на протяжении многих лет работы.

Функциональные особенности:

3 аналоговых входа, один из которых может использоваться как цифровой стереовход AES/EBU и 6 аналоговых выходов для максимальной гибкости
Профессиональные АЦ/ЦА преобразователи AKM® 24-бит/96 кГц, обеспечивающие ультимативную чистоту звука и широкий динамический диапазон (113 дБ)
Интегрированный конвертер частоты дискретизации, для подключения внешних цифровых устройств с частотой дискретизации от 32 кГц до 96 кГц
Точные динамические эквалайзеры для уровнево-зависимой эквализации и исключительно музыкальные параметрические эквалайзеры, свободно назначаемые для всех входов и выходов
Дополнительные эквалайзеры (обрезные НЧ/ВЧ, пропускной СЧ), свободно назначаемые для всех входов и выходов
Лимитеры с «нулевой» атакой во всех выходных каналах для оптимальной защиты акустических систем от перегрузок
4 конфигурации выходов обеспечивают всеми возможными комбинациями моно и стерео режимов
Индивидуальные типы фильтров кроссовера (Баттерворта, Безеля и Линквица-Райли) с устанавливаемым порядком (от 6 до 48 дБ/октава)
Настройка времени задержки для каждого входа и выхода для точной корректировки временных и фазовых расхождений в зависимости от температуры в ручном или автоматическом режиме
Дополнительный суммарный сигнал, полученный из произвольной комбинации входных сигналов A/B/C, образует четвертый внутренний входной сигнал
Бесплатный программный редактор ULTRA-DRIVE PRO обеспечивает дистанционное управление одним или несколькими устройствами с компьютера через последовательные порты RS-232 или RS-485
Каскадное соединение нескольких ULTRA-DRIVE PRO через RS-485
60 пользовательских установок, сохраняющихся на PCMCI карте или компьютере через программный интерфейс
Открытая архитектура, позволяющая простое обновление операционной системы
Сверхмалошумящие операционные усилители 4580, обеспечивающие непревзойденное качество звучания
Серво-сбалансированные позолоченные XLR разъемы на всех входах и выходах, высококачественные компоненты и сверхпрочная конструкция, гарантирующая долгую и безупречную работу
Встроенный импульсный блок питания, автоматически подстраивающийся под напряжение сети (100 — 240 В~) обеспечивающий бесшумное неокрашенное звуковоспроизведение и минимальное потребление энергии

Кроссоверы

— Кроссоверы — Линквиц / Райли — Активные фильтры —

В лучшие кроссоверы …

Лучший электрический кроссоверный фильтр — тот, который поддерживает акустический полярный отклик громкоговоритель во всем частотном диапазоне кроссовера при смещении выхода от одного водителя к другому.Сумма акустических низких и высоких частот выходы должны иметь всепроходное поведение без высоких пиков добротности в группе задерживать. Секция фильтра верхних частот должна подавлять внеполосный драйвер. напряжения на клеммах с достаточно высокой скоростью, так что ход конуса уменьшается с уменьшением частоты, а нелинейные искажения сводятся к минимуму.

В кроссовер должен быть неслышным

Кроссовер должен быть неслышным в программе материал.Это также означает, что характеристики мощности двух драйверов должны быть аналогичными в области кроссовера, а для этого требуются специальные внимание на этапах разработки концепции и дизайна громкоговорителя.

Кроссоверы могут быть реализованы как пассивные. Сети RLC, как активные фильтры со схемами операционного усилителя или с движками и программным обеспечением DSP. Единственное оправдание пассивным кроссоверам — это их невысокая стоимость. Их поведение меняется в зависимости от уровня сигнала. динамика драйверов.Они блокируют усилитель мощности от попадания максимальный контроль над движением звуковой катушки. Это пустая трата времени, если точность воспроизведения является целью.

Точный Стерео производительность тесты SL — Октябрь 2009 г.

Практически невозможно для одиночного излучатель для покрытия диапазона звуковых частот от 20 Гц до 20 кГц при адекватном звуке уровни давления (SPL) и с широким разбросом вне оси.На басах 50 Гц частота, например, требуется смещение объема воздуха 214 см ³ генерировать 90 дБ УЗД на расстоянии 1 м от источника в свободном пространстве. Возьмите типичный 6.5 драйвер диаметром дюйма (132 мм), и его конус должен сдвинуться на 14 мм. от пика до пика линейно, что намного превышает его разрешающую способность (см. 4).
Однако при 1000 Гц тот же драйвер должен был бы вибрировать только с (50/1000) ² = 1/400 ^-е этой экскурсии для тех же 90 дБ SPL, но теперь конус находится в разрыве области и больше не действует как жесткий поршень, вызывая накопление энергии и ухудшение внеосевого излучения.Таким образом, этот драйвер необходимо будет дополнить с большим для низких частот и меньшим для увеличения высоких, в чтобы получить полный охват частотного диапазона. Затем электрический звуковой сигнал нужно разделить между тремя драйверами.

Правильный кроссовер сигналов от одного драйвера следующий является предметом споров среди аудиофилов, некоторые предпочитают заказать функцию фильтра Баттерворта. Как это часто бывает, один конденсатор и резистор в соединении с твитером не обязательно создаст фазово-линейный кроссовер 6 дБ / октаву, а больше что-то вроде 18 дБ / октаву.акустический отклик из-за присущих 12 дБ / окт. highpass поведение сам твитер. Кроме того, твитер будет давать хорошую интермодуляционные искажения, потому что амплитуда конуса увеличивается до 12 дБ / окт. в сторону низких частот при постоянном SPL, а драйвер для этого не создан. Добавьте к этому широкое перекрытие частотного диапазона высокочастотного и среднечастотного динамиков, с результирующей нерегулярной полярной диаграммой направленности и 6 дБ / окт. кроссовер становится дорогостоящим решением для достижения верности формы сигнала.В лучшем случае, цель может быть достигнута в очень небольшой области пространства и в ограниченном частотный диапазон. Но имеет ли это значение для впечатлений от прослушивания, учитывая некоторые общие наблюдения?

Сети, разделяющие электрический аудиосигнал между разными драйверами должны быть разработаны с учетом характеристик драйвера и расположение драйверов для получения желаемого акустического кроссовера функция и полярная диаграмма направленности в сочетании с допустимым нелинейным и линейное искажение акустического выхода.Все кроссоверы предполагают дизайн компромиссы. За аудио-артистизм Бетховен-Элита систему, например, я использовал 24 дБ / окт. и 12 дБ / окт. Линквиц-Райли (Ref. 17) и 6 дБ / окт. Акустический фильтр кроссовера Баттерворта. Мой последний В конструкции ORION используются два 24 дБ / окт. фильтры для максимальной точности воспринимаемого звука.

Я сильно предпочитаю активировать линейный уровень. разделение сетей перед усилителями мощности (см. 2, 12, 17). В этом подходе выход усилителя мощности подключается напрямую — за исключением кабеля динамика с очень низким сопротивлением — к звуковой катушке водитель.Усилитель максимально контролирует движение динамика. конус, который дает большее ощущение ясности и динамизма по сравнению с пассивным разделительная сеть между усилителем и драйвером. Активные кроссоверы делают гораздо больше эффективное использование мощности усилителя. Усилитель НЧ-динамика с ограничением не виден твитер, имеющий собственный усилитель. Ограничение усилителя НЧ-динамика может даже не быть заметил в этом случае. Это наверняка будет слышно с пассивным кроссовером, где он может даже перегреться и повредить высокочастотный динамик из-за большого количества высокочастотная энергия в ограниченном сигнале.

Фильтры кроссовера для динамика обычно включают коррекцию частотной характеристики для отдельных драйверов, чтобы получить желаемый общий ответ. Активная сеть имеет то преимущество, что исправляет легко для разной чувствительности драйверов и выравнивания не только отдельные водители, но также и комбинированный ответ. Не иметь дело с взаимодействие между импедансом драйвера и сетью пассивных фильтров дает конструктор активного кроссовера / эквалайзера гораздо больше свободы и контроля над разработать превосходный продукт.

Топология кроссовера ошибки

————————————————- ——

Duelund 3-ходовой функция кроссовера фильтра D3

Недавно я получил интригующую статью покойного Стина. Duelund от одного из его восхищенных последователей. Стин, «датский спикер» Maniac «, дает забавный вывод известных функций фильтра кроссовера для математически склонен, и он нашел несколько новых.Следить за его текстом больше я легко переписываю некоторые из них здесь и дорабатываю их, чтобы показать потенциально полезный 3-полосный фильтр кроссовера.

A) Переходные идеальные кроссоверы

1) — Кроссовер первого порядка с крутизной 6 дБ / окт. фильтры верхних и нижних частот = Баттерворт, B1 +

H ₁ (s) = (s + 1) / (s + 1) = 1, где s = s + jw и полюс на s _p = -1 и ноль при s _z = -1 взаимно компенсируют друг друга
H ₁ = [s / (s + 1)] + [1 / (s + 1)] = HP + LP ==> 2-ходовой

2) — Кроссовер второго порядка по квадрату H ₁ (s) ==> Бэкгаард

(H ₁) ² = (s ² + 2s + 1) / (с + 1) ²
(H ₁) ² = [с ² / (с + 1) ²] + [2 с / (с + 1) ²] + [1 / (s +1) ²] = HP + BP + LP ==> 3-ходовой [1]

Фильтры верхних и нижних частот имеют наклон 12 дБ / окт, но Заполняющий полосовой фильтр имеет крутизну только 6 дБ / октаву и его трудно реализовать.На частотах кроссовера w ₁ = 0,5 и w ₂ = 2 три выхода не совпадают по фазе, а ось вертикальной диаграммы направленности будет наклоняться, когда три отдельных драйвера выровнены по вертикали. Это может быть избежать за счет использования двух заглушек в схеме W-F-T-F-W вместо З-П-Т.

Более практичные решения переходных идеальных кроссоверов основаны на кроссоверах, производных от задержки, где HP (s) = e- ^sT — LP (s) [2] или они состоят из фильтров нижних и верхних частот, которые перекрываются в область кроссовера таким образом, что сохраняется минимальная фазовая характеристика [3].Их суммарный отклик не является плоским, но, поскольку это минимальная фаза, он может быть уравнял. Более крутые склоны можно получить на этих двух типах кроссоверов, но отсутствие синфазного сложения в области кроссовера, как правило, требует симметричное расположение драйверов.

Для дальнейшего изучения рекомендую:
[1] Э. Бэкгаард, «Новый подход к линейно-фазовой громкоговорители с использованием пассивных кроссоверных сетей »
JAES, Vol. 25, pp. 284-294, май 1977 г.
[2] С.Липшиц и Дж. Вандеркой, «Семья линейно-фазовые кроссоверные сети с большим наклоном, полученным с помощью временной задержки », JAES, Vol. 31, стр. 2-19, январь / февраль 1983 г.
[3] С. Липшиц и Дж. Вандеркой, «Использование частоты перекрытие и выравнивание для создания громкоговорителя с линейной фазой с большим наклоном кроссоверные сети », JAES, Vol. 33, pp. 114-126, March 1985

B) Кроссоверы Allpass

3) — Первый заказ кроссовер с крутизной 6 дБ / октава для фильтров верхних и нижних частот = Баттерворт, B1-

H ₂ (s) = (s — 1) / (s + 1) = 1e ^j ^f когда s = jw, i.е. в величина единица, но есть фазовый сдвиг F (w)

Полюс на s _p = -1 и ноль при s _z = +1 не отменять, а формировать allpass 1-го порядка.

4) — фильтр Линквица-Райли 2-го порядка (12 дБ / окт., LR2)

H ₂ H ₁ = (с — 1) (с + 1) / (с +1) (с + 1) = (1 — с ²) / (с + 1) ²
H ₂ H ₁ = [1 / (с + 1) ²] — [с ² / (с + 1) ²] = LP — HP ==> 2-ходовой и Allpass 1-го порядка, как указано выше.

HP и LP вообще не совпадают по фазе на 2 x 90 градусов частоты и полярность одного драйвера должны быть изменены, чтобы получить allpass поведение.

5) — Возведение h3 в квадрат и переход к более общему выражение, заменив «2» на «

(H ₂) ² = (s ² — 2s + 1) / (с ² + 2 с +1)
H ₃ = (с ² — как + 1) / (с ² + как +1)

6) — фильтр Линквица-Райли 4-го порядка (24 дБ / окт., LR4) возведением в квадрат H ₃

(H ₃) ² = (s ² — as +1) ² / (с ² + as +1) ² = [с ⁴ — с ² (a ² — 2) + 1] / (s ² + as + 1) ²

Пусть a = sqrt (2) = 1.41, затем

H ₄ = (с ⁴ + 1) / (с ² + 1,41 с + 1) ² ==> двусторонний
что представляет собой проход 2-го порядка с комплексной парой полюсов при -0,71 +/- j0.71
и пара комплексных нулей в +0,71 +/- j0,71 в правой полуплоскости.
Отдельные функции фильтра:

л.с. ₄ = с ⁴ / (с ² + 1,41 с + 1) ² и LP ₄ = 1 / (с ² +1.41с + 1) ²

HP и LP вообще не совпадают по фазе на 4 x 90 градусов частоты, т.е. они синфазны.

7) — Пусть a = 4 дюймов (H ₃) ² для получения кроссовера с 3-полосным многопроходным двигателем

H ₅ = (с ² — 4 с +1) ² / (с ² + 4s +1) ² ==> 3-ходовой

Это универсальный проход с двумя полюсами реальной оси на -3.73 и два при -0,27. Он имеет действительные нули оси в +/- 3,73 и +/- 0,27, которые объединяются в два Абонементы 1-го порядка.

Числитель полинома [s ⁴ -s ² (a ² — 2) + 1] = s ⁴ — 14s ² + 1
Отдельные функции фильтра:

HP ₅ = s ⁴ / (s ² + 4s +1) ² Это 4-й порядок, но на практике имеет наклон фильтра только 12 дБ / октаву, потому что полюса широко расставлены.

BP ₅ = -14 с ² / (с ² + 4 с +1) ²
Крутизна полосового фильтра составляет 12 дБ / окт.

LP ₅ = 1 / (с ² + 4 с +1) ² Практические крутизны фильтра всего 12 дБ / окт.

Кроссовер находится в точках -6 дБ, и драйверы синфазны так что в полярном отклике нет наклона. Наклон фильтра должен быть круче правда, чтобы кроссовер был более реальным.

8) — Возведение в квадрат (H ₃) ² еще раз приводит к (H ₃) ⁴ и выбор a = 3 дает allpass

H ₆ = (с ² — 3 с +1) ⁴ / (с ² + 3с +1) ⁴

Имеется 8 полюсов согласно (s ² + 3s +1) ⁴ = 0, четыре в s _p1 = -2,62 и четыре при s _p2 = -0.38

Расширение числителя дает (с ⁸ — 14 с ⁶ + 51s ⁴ — 14s ² + 1) и, следовательно, числитель полосы пропускания функция становится

N _BP = -14s ² [s ⁴ — (51/14) s ² +1] с двумя нулями каждый в s _z1 = -1,83, с _z2 = -0,55 и s _z3 = 0

Отдельные функции фильтра:

LP ₆ = 1 / [(s + 2.62) ⁴ (с +0,38) ⁴]
Фильтр нижних частот имеет 8-й порядок, но на практике имеет крутизну фильтра только 24 дБ / октаву. потому что полюса широко разнесены.

л.с. ₆ = с ⁸ / [(с + 2,62) ⁴ (s +0,38) ⁴] Крутизна фильтра Highpass ^{составляет 24 дБ / окт, как указано выше.}

BP ₆ = -14 с ² (с + 1,83) ² (с + 0,55) ² / [(с + 2,62) ⁴ (с +0.38) ⁴]
Крутизна полосового фильтра составляет 12 дБ / окт. Фильтр центрируется по w _c = 1, а частоты кроссовера равны w ₁ = 0,24 и w ₂ = 4,1 при -6 дБ, как видно из графика. Таким образом, 3-полосный громкоговоритель с частотой 120 Гц и Частоты кроссовера 2,05 кГц могут быть построены с использованием этих функций фильтра. Пологий наклон функции полосового фильтра предъявляет строгие требования. от объема смещения СЧ динамика и его частоты диапазон, чтобы получить целевой акустический отклик.

9) — Интересно сравнить этот Duelund Функция 3-полосного фильтра для кроссовера, использующего фильтры LR4. Кроссовер частоты должны быть на уровне w ₁ = 0,24 и w ₂ = 4.1 и, следовательно, полюса LR4 расположены на
0,24 * (- 0,707 +/- j0,707) и при 4,1 * (- 0,707 +/- j0,707)

Функции фильтра становятся

LP _LR4 = 0,24 ⁴ / (с ² + 0.34с + 0,24 ²) ²

BP _LR4 = 4,1 ⁴ с ⁴ / [(с ² + 0,34 с + 0,24 ²) ² (с ² + 5,8 с + 4,1 ²) ²]

л.с. _LR4 = с ⁴ / (с ² + 5,8 с + 4,1 ²) ²

Сумма трех фильтров приблизительно равна всепроходному поскольку две частоты кроссовера находятся далеко друг от друга (1:17).

Фильтры Duelund более плавно спадают через Область кроссовера через фильтр верхних и нижних частот достигает крутизны 24 дБ / окт. Бандпасс покрывает более широкий частотный диапазон за счет более плавного спада 12 дБ / окт. В групповая задержка 3-ходового механизма также отражает это относительное поведение. В частности Duelund не показывает пиков, потому что секции всепроходного фильтра являются первыми. порядок в квадрате. Основываясь на моих экспериментах с 1-м и кроссоверы 2-го порядка, этот визуально более плавный отклик не слышен преимущества, так как количество обострений очень мало.

Кривые АЧХ и групповой задержки были определяется в электронной таблице с использованием методологии, показанной в 12db-hpf.gif.

10) Трехходовой Duelund основан на 8-м порядке полиномиальный, но максимальные крутизны только 4-го порядка по первым 40 дБ затухание. Кажется вероятным, что тот же ответ может быть аппроксимирован 4-м функции заказа. Хорошее совпадение, полученное путем обоснованного предположения, может можно увидеть на графике ниже.

В представлении s-плоскости можно увидеть доминирующую смещение полюсов и аннулирование нескольких соседних пар полюс-ноль.

Таким образом, практичный трехполосный кроссовер Duelund имел бы параметры вроде этого:

a) Частоты кроссовера 0,24 и 4,1 (например, при 120 Гц и 2050 Гц)
Точки кроссовера находятся на уровне -6 дБ.
Выходы фильтров находятся в фазе, когда полоса пропускания средних частот перевернута. полярность.
Полоса пропускания центрируется на нормализованной частоте 1.0 (например, на 500 Гц).

b) НЧ-динамик LP _D3 = 0,38 ⁴ / (с + 0,38) ⁴
Четыре полюса реальной оси при -0,38, которые могут быть реализованы с двумя LR2 фильтры нижних частот в каскаде (например, при 190 Гц).

c) Полоса пропускания средних частот BP _D3 = -15s ² / [(с + 0,28) ² (с + 3,6) ²]
Два нуля в начале координат и два полюса в точке -0.28 может быть реализовано с одиночный фильтр верхних частот LR2 (например, при 140 Гц).
Два полюса при -3,6 могут быть реализованы с одним проходом нижних частот LR2 (например, при 1800 Гц). Он находится в каскаде с фильтром верхних частот LR2.

d) Высокочастотный динамик HP _D3 = s ⁴ / (с + 2.62) ⁴
Четыре нуля в начале координат и четыре полюса при -2,62 могут быть реализованы с помощью двух LR2 фильтры верхних частот в каскаде (например,грамм. при 1310 Гц).

Обратите внимание, что все математические функции предназначены для описания акустический отклик 3-х полосного громкоговорителя. В той мере, в которой этот вуфер, среднечастотные или высокочастотные динамики имеют неплоскую частотную характеристику, которой они должны быть либо выравниваются, чтобы быть плоскими, либо их ответ должен быть частью фильтра функция. В частности, естественный спад низких частот среднечастотного динамика можно было бы уравнять с помощью «Линквица» Transform », чтобы получить желаемое поведение фильтра верхних частот LR2, указанное в c) выше.В Аналогично можно рассматривать твитер для двух полюсов из d). НЧ-динамик естественное поведение фильтра верхних частот вызывает опережение фазы, которое, вероятно, далеко от нуля при первую частоту кроссовера и, таким образом, влияет на правильное добавление низкочастотного динамика и среднечастотные выходы. Это можно исправить, разместив все проходы 1-го порядка в Среднечастотный канал, который имитирует фазовый сдвиг НЧ-динамика в фильтре верхних частот.

Трехполосный кроссовер Duelund может стать полезным вариантом для построения громкоговорителя.

См. Также:
Рене Кристенсен, «Активные кроссоверные сети для всех проходов с равными резисторами и равные конденсаторы «, Журнал Общества звукорежиссеров, том 54, № 1/2, 2006 г., январь / февраль, стр. 45–53.

Электронный кроссовер Linkwitz-Riley

Elliott Sound Products

пр. 09

Печатные платы (версия C) доступны для этого проекта.Нажмите на картинку для более подробной информации. (См. Также Project 81 для получения подробной информации о версии 12 дБ / октава).

Введение

Фильтр Линквица-Райли, представленный здесь, имеет (почти) идеальную фазовую когерентность, без пиков или провалов на частоте кроссовера. Конструкция адаптируется к 2-ходовой или 3-ходовой (или даже 4-ходовой) работе, и все формулы приведены ниже (или используйте программу калькулятора компонентов ESP-LR). Это был очень популярный проект с момента его публикации, и эта популярность сохраняется и по сей день.С хорошими операционными усилителями его производительность, как правило, будет лучше, чем у (предположительно) эквивалентных реализаций DSP (процессора цифровых сигналов), потому что нет необходимости преобразовывать сигнал из аналогового в цифровой и обратно.

Фотография готовой печатной платы P09 Rev-B (Rev-C выглядит почти идентично)

Обратите внимание, что версия кроссовера P09 для печатной платы представляет собой двухполосную стереофоническую конструкцию и имеет сбалансированные входные буферы (которые при желании можно подключить как несимметричные), фильтры высоких и низких частот, регуляторы уровня и выходные буферы для каждого канала.Каждый выходной буфер настроен на переменное усиление, что позволяет правильно настроить вашу систему. Предлагаемый источник питания — P05 Rev-B, который также имеет дополнительный выход, подходящий для работы реле подавления (см. Ниже причины, по которым вы можете захотеть включить подавление).

2-ходовой кроссовер Linkwitz Riley

На рисунке 1A показана общая концепция полной стерео версии с двумя идентичными фильтрами (но без симметричных входов). С показанными значениями компонентов они имеют частоту кроссовера 310 Гц (см. Статью о двухполосном усилении, чтобы узнать причину моего выбора частоты).Этот блок обеспечивает полностью ровную частотную характеристику по частоте кроссовера, при этом сигнал от обоих фильтров всегда остается в фазе. Обратите внимание, что частота, показанная здесь, является просто примером — это может быть что угодно в пределах звукового диапазона.

Рисунок 1A — Стереоверсия 2-полосного кроссовера LR

Обратите внимание, что версия для печатной платы практически идентична, но предлагает выбор балансного или несимметричного входного каскада. Он не переключается, но режим выбирается до начала строительства, и при необходимости устанавливаются перемычки или резисторы.

Двухходовой блок разделен на 3 секции на канал …

Входной буфер — гарантирует, что все фильтры управляются от источника с низким импедансом, чтобы предотвратить сдвиги частоты и фазы (на печатной плате есть возможность сбалансированного входа).
High Pass — как показано, частота составляет прибл. 310 Гц. Используйте приведенные ниже формулы или программу калькулятора ESP, чтобы определить значения для других частот.
Low Pass — как показано, частота составляет прибл.310 Гц. То же, что и выше, для разных частот.

Для обеих версий важно, чтобы фильтры были правильно согласованы как внутри отдельных фильтров, так и между каналами. Хотя небольшие различия между каналами не будут слышны, если секции высоких и низких частот не будут точно согласованы, это приведет к ошибкам фазы и амплитуды. На практике нормальные допуски компонентов вызывают удивительно небольшие ошибки, но рекомендуется согласование конденсаторов.

3-ходовой кроссовер Linkwitz Riley

На Рисунке 1B показан способ подключения кроссовера с 3 полосами.Это устройство дает отличные результаты с хорошей фазовой когерентностью и ровным откликом по всей полосе частот.

Рисунок 1B — 3-полосный кроссовер Mono LR (2 необходимы для стерео)

Я знаю, что схемы выглядят сложными, но каждая из них в основном повторяет общий блок схемы — секцию фильтра. Поскольку все операционные усилители используются в качестве буферов с единичным усилением, использование премиальных устройств не очень важно, поэтому тип TL072 будет вполне пригоден для этой роли (однако я рекомендую вам использовать что-то «получше»).Излишне говорить, что если вы хотите использовать более качественные устройства (даже дискретные операционные усилители), вы можете легко это сделать. Убедитесь, что любое используемое устройство стабильно для единичного усиления — это не всегда так с некоторыми устройствами, особенно когда используется внешняя компенсация. В этом случае используйте рекомендованное производителем значение предела стабильности для работы с единичным усилением.

Соединения источника питания (и байпасные конденсаторы) не показаны, но на схеме показаны стандартные соединения для двойного операционного усилителя.Микросхема видна сверху. Мощность ± 15 В Описанный источник питания (см. Проект 05 — Источник питания для предусилителей) также подходит для этого кроссовера и легко запитает ваш предусилитель и 3-полосный версия кроссовера. Для сдвоенных операционных усилителей питание подключается к контактам 4 (-ve) и 8 (+ ve). Большинство операционных усилителей будут нормально работать при напряжении питания от ± 5 В до ± 15 В

ПРИМЕЧАНИЕ: Для трехполосной схемы показан только один канал — для стереосистемы требуются две идентичные схемы фильтров.

Как видно, 3-ходовой блок разделен на 4 секции …

Входной буфер — гарантирует, что все фильтры управляются от источника с низким импедансом, чтобы предотвратить сдвиги частоты и фазы
High Pass — как показано, частота составляет прибл. 3100 Гц
Band Pass — как показано, используемые частоты: верхний проход на 310 Гц и нижний проход на 3100 Гц
Low Pass — как показано, частота составляет прибл. 310 Гц

В 3-полосном режиме полоса пропускания должна иметь секцию верхних частот, частота которой точно равна частоте основного фильтра нижних частот (бас), и секцию нижних частот, частота которой равна основной полосе верхних частот (высокие частоты). ) фильтр.(Нет, это не сбивает с толку, это просто так выглядит.) Если это не имеет смысла, см. Таблицу выше.

Если это поможет, я включил блок-схему, которая может прояснить ситуацию. Это показано ниже и содержит все секции для 3-полосной кроссоверной сети. Опять же, это моно, поэтому для стереосистемы используются два полных блока.

Рисунок 1С — Блок-схема трехполосного кроссовера

Частоты показаны только для справки и соответствуют описанным выше.Естественно, их нужно будет изменить в соответствии с вашим приложением. Обратите внимание на точечную связь между выходом входного буфера и входом фильтра нижних частот. Если вы подключите фильтры таким образом (а не так, как показано), сдвиги фазы через систему приведут к тому, что суммарный выходной сигнал будет отличаться от ожидаемого. Разделы соединены вместе, чтобы дать наилучший результат — изменения вызовут неожиданные вариации, ни одно из которых, скорее всего, не будет хорошим. Операционные усилители всегда добавляют некоторый фазовый сдвиг (хотя и небольшой), что может усугубить ситуацию.

Частотные характеристики каждой секции показаны ниже, обратите внимание, что частота кроссовера находится в точке -6 дБ, а не на традиционной частоте -3 дБ. Это важное различие между фильтрами Баттерворта и Линквица-Райли, которое позволяет сигналам быть синфазными в звуковом диапазоне независимо от того, через какой участок фильтра они проходят. Суммарный электрически (и акустически) выходной сигнал этого фильтра плоский, нет пиков или провалов (если вы не учитываете 0,11 дБ как «провал») и не происходит инверсии фазы (в отличие от фильтров 12 дБ / октава).

Простой тест с любым электронным кроссовером — подключить резистор 10 кОм к каждому выходу и соединить другие концы вместе. Запустите развертку частоты звукового осциллятора на входе и наблюдайте за выходным уровнем на выходе цепи суммирования резисторов. Большинство традиционных (обычно Баттерворта) кроссоверных сетей демонстрируют увеличение на 3 дБ на частоте xover и падение до опорного уровня примерно на октаву с каждой стороны. Это далеко не идеальная ситуация, поскольку в большинстве случаев аналогичный эффект будет происходить от суммарного акустического выхода динамика — при условии, что драйверы «синхронизированы по времени», поэтому выход каждого находится в фазе (акустически говоря) с частотой кроссовера.Если временная синхронизация не выполнена, а разница в физическом расстоянии между звуковыми катушками громкоговорителей велика (длина волны более 0,1 соответствующей частоты), то другие акустические различия, вызванные фазой, будут иметь тенденцию затенять любую аномалию в кроссоверной сети.

Рисунок 2 — Частотная характеристика 3-полосной кроссоверной сети Linkwitz-Riley

Частотная характеристика показана от 20 Гц до 20 кГц, хотя полоса пропускания намного шире (менее 1 Гц — это просто, а 100 кГц или более можно ожидать с быстрыми операционными усилителями.Вносимые потери равны 0 дБ, поскольку фильтры в их полосе пропускания не вносят ни усиления, ни потерь. Точки кроссовера определяются точками -6 дБ каждого фильтра и находятся на частотах 310 Гц и 3,1 кГц (как и ожидалось из приведенных выше схем). Суммарный отклик плоский, за исключением крошечного (0,11 дБ) провала чуть ниже 3 кГц. Это вызвано фазовым сдвигом в области высоких частот кроссовера низких частот.

Показанные соединения должны использоваться, как указано. Как отмечалось выше, фазовые аномалии обычно вызывают незначительные (но легко измеряемые) изменения отклика, если фильтры не подключены каскадом.Если вы используете платы ESP, правильная разводка указана в строительной статье. Существуют и другие возможности подключения, но показанный вариант использовался сотнями конструкторов и, как известно, действительно очень хорошо работает. Одна из целей заключалась в том, чтобы гарантировать, что высокие частоты проходят через минимальное количество операционных усилителей, потому что на высоких частотах меньше обратной связи, а искажения могут быть немного выше, поскольку в тракт прохождения сигнала входит больше операционных усилителей. На практике это редко является проблемой, но, похоже, это достойная цель.

Обратите внимание, что приведенные выше комментарии относятся только к трехполосной версии и не влияют на «стандартный» двухполосный кроссовер. Он имеет абсолютно ровный суммарный отклик, независимо от частоты кроссовера.

Буферы вывода (и ….)

Когда вы используете электронный кроссовер, вам нужен способ выравнивания уровней на каждом выходе для соответствия чувствительности усилителя мощности и эффективности динамика. Схема подходящего буфера показана на рисунке 3. В этом нет ничего особенного, но он разработан так, чтобы обеспечить усиление 2, чтобы обеспечить максимальную гибкость, и гарантирует, что импеданс потенциометров не вызовет никаких высокочастотных потерь с длинные межблочные соединения.Коэффициент усиления можно изменять, изменяя номиналы резисторов (Rf1 и Rf2). Для единичного усиления опустите Rf2 и используйте ссылку для Rf1.

Рисунок 3 — Буферный каскад. По одному на выход

В этих буферах должны использоваться высококачественные операционные усилители, и на печатной плате предусмотрено их обеспечение, включая подстроечный резистор (см. Фото в начале этой статьи).

Несколько человек (включая меня) обнаружили, что кроссовер издает короткий «чирик» или «щелчок» (в зависимости от характеристик операционного усилителя) при отключении питания, и это может сопровождаться некоторым колебанием постоянного тока.Если вы используете новую версию источника питания предусилителя P05B, дополнительный выход можно использовать для активации 6-полюсного реле (или такого количества реле меньшего размера, сколько необходимо), чтобы замкнуть все выходы на землю при отсутствии питания. Нормально замкнутые контакты просто замыкают выходы на землю, а при подаче питания короткое замыкание устраняется. Платы P05 (Rev-B и выше) имеют задержку включения и детектор потери переменного тока, который приглушает кроссовер на несколько секунд при включении и почти сразу после выключения питания.

Поскольку все обычные операционные усилители имеют защиту от короткого замыкания, это не приведет к повреждению, а ток дополнительно ограничивается выходными резисторами 100 Ом.

Переменный частотный кроссовер

Как вы можете видеть из основной принципиальной схемы, Linkwitz-Riley 4-го порядка будет трудно превратить в переменную сеть из-за большого количества резисторов, которые необходимо заменить. Использование потенциометров с несколькими группами не рекомендуется из-за требований согласования.Достаточно точные горшки на 8 групп вряд ли будут доступны!

Формулы настройки

Если вы категорически настаиваете на самостоятельном выполнении расчетов, формулы показаны ниже. Это довольно легко настроить с помощью электронной таблицы (OpenOffice, LibreOffice, Excel и т. Д.), Или вы можете использовать программу калькулятора, которую я написал (подробности см. В ниже ).

(1) R = 1 / (2 × π × 1,414 × f × C)
(2) C = 1 / (2 × π × 1,414 × f × R)
(3) f = 1 / (2 × π × 1.414 × R × C)

Где R = сопротивление в Ом, π = 3,14159, 1,414 — √2, f = частота в Герцах и C = емкость в Фарадах.

(1) Предполагается, что вы сначала выбрали емкость, которая является наиболее разумной. Цепи доступны в меньшем количестве различных номиналов на каждую декаду, чем резисторы. Конденсаторы обычно соответствуют серии E12, которая имеет 12 значений на декаду, поэтому:

1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2, 10

Они умножаются на 10, 100 (и т. Д.), Чтобы получить все значения от 1 нФ — 10 нФ, 10 нФ — 100 нФ и 100 нФ — 1 мкФ.Значения выше 1 мкФ и ниже 1 нФ, как правило, не так легко доступны для всех значений, и их следует избегать для этой конструкции, поскольку очень большие или очень маленькие значения создадут импедансы, с которыми будет слишком сложно справиться. Очень низкие значения конденсаторов означают высокие значения резисторов (шумные), и даже небольшое количество паразитной емкости на дорожках печатной платы или проводке приведет к ошибкам. Большие значения емкости означают низкие импедансы, с которыми многие операционные усилители могут не справиться без чрезмерных искажений или ограничений.

(2) Наименее полезен, поскольку диапазон номиналов конденсаторов составляет менее половины от 1% резисторов (особенно если у вас есть доступ к резисторам серии «E24» — 24 значения на декаду). Могут быть гарантированы действительно странные значения, которые потребуют параллельных комбинаций меньших заглавных букв — беспорядочно и необязательно.

(3) Полезно проверить, что выбранные компоненты дадут вам частоту, о которой вы впервые подумали, или что-то достаточно близкое после того, как стандартные значения компонентов были заменены теоретическими значениями, которые вы получите при расчетах.В общем, изменение менее 1/3 октавы не вызовет никаких проблем.

Программа-калькулятор намного проще и увлекательнее. (Конечно нравится — написал!)

Значения конденсатора должны быть точными — стандартное предложение составляет ± 10%, что на самом деле недостаточно. Если у вас есть (или вы можете получить доступ) измеритель емкости, просто купите больше, чем вам нужно (они недорогие), и выберите значения в пределах 2% или лучше, если это возможно. Мой опыт показывает, что переносимость большинства крышек MKT и MKP на самом деле лучше, чем указано, но вам нужно проверить! Абсолютное значение не имеет особого значения, но необходимо довольно точное совпадение, чтобы гарантировать ровный отклик по частоте кроссовера и сохранить стереоизображение.

Самый простой способ получить значение «2C» — использовать параллельно два конденсатора, каждый номиналом «C». Печатная плата предназначена для этого. Кроме того, на плате есть два места для каждого значения «2R», и они расположены последовательно. Это означает, что вы всегда можете получить точное значение «2R», не прибегая к значениям E48 или E96, которые по-прежнему могут не обеспечивать точное необходимое значение.

Значения резистора также должны быть точными, и резисторы с 1% -ной металлической пленкой вполне приемлемы.Обычно они доступны в серии E24 (24 значения на декаду), что позволяет значительно расширить выбор значений. Значения серий E12 и E24 доступны в Калькуляторе компонентов (справочные значения) для справки. В некоторых магазинах (о, правда?) Вы даже можете найти резисторы в диапазоне E48 или E96 — они предлагают почти безграничный диапазон возможностей (48 или 96 значений за десятилетие — потрясающе!), Просто не рассчитывайте на них. Это. Также есть серия E192, но их, вероятно, будет сложнее найти.

Общие примечания …

Хотя это специально не упомянуто выше, P09 идеально подходит для сабвуфера. Хотя частота не регулируется, это не является серьезным ограничением при использовании полного кроссовера. сеть используется. В большинстве «пластинчатых» усилителей сабвуфера используется переменный фильтр просто потому, что фильтр только один! Поэтому необходимо настроить частоту и фазу кроссовера. чтобы получить плавную интеграцию с основной системой. В то время как некоторые пластинчатые усилители – используют два фильтра, только один регулируется — обычно это питает сам сабвуфер.
P09 даст гораздо лучший результат для сабвуферов почти во всех случаях, потому что основная система может быть быстро отключена ниже выбранной частоты. Это может значительно улучшить эффективности интермодуляционных искажений за счет удаления всех частот, которые могут вызывать нагрузку на основные динамики. Это особенно важно, когда основные динамики двухполосные (включая Конструкции МТМ).
Как отмечалось выше, некоторые операционные усилители создают переходной сигнал при подаче или отключении питания.Так как это будет производить громкий звук, многие строители могут захотеть включить задержанный звук. переключатель действия, чтобы гарантировать, что выходы схемы не подключены к нагрузке, пока рабочие условия не стабилизируются. Одно простое решение описано выше и будет работают отлично. В качестве альтернативы источник питания P05 Rev-B имеет дополнительный выход, предназначенный для использования в качестве приглушения. TL072 — один из худших для этой проблемы, и обычно это не проблема с операционными усилителями NE5532 или OPA2134.
Хотя переходные процессы вряд ли приведут к повреждению усилителя или громкоговорителя, они звучат не очень хорошо. Система, которую вы строите самостоятельно, приносит большое удовлетворение. в том, что он работает безупречно, поэтому, вероятно, стоит приложить небольшие усилия, чтобы использовать дополнительный выход источника питания P05-C для управления реле подавления.
Кроссовер, как описано, является когерентным по фазе, так как фаза каждого сигнала, подаваемого на каждый драйвер громкоговорителя, по существу синфазна со всеми другими сигналами, которые прошли через кроссовер.Поскольку используются фильтры, кроссовер имеет вид , а не фаза-нейтраль — есть большие вариации абсолютной фазы при изменении частоты. Это случай со всеми кроссоверными сетями, от самых простых до самых сложных, активных или пассивных.
Я упоминаю об этом из-за возможного взаимодействия между основными (левым и правым) динамиками, а также центральным и задним динамиками в среде объемного звука. Возможность существует что в некоторых обстоятельствах фазовые взаимодействия между этим кроссовером и другими кроссоверами в системе домашнего кинотеатра могут быть несовместимы с некоторым материалом.Эти взаимодействия будут всегда ( всегда! ), если все динамики в системе не имеют одинаковых кроссоверных сетей — не только одинаковых частот кроссовера, но и идентичных сетей, драйверов и макеты кабинетов. В действительности это случается редко (если вообще когда-либо).
Если вы исследуете форму выходного сигнала, имейте в виду, что если ваш аудиогенератор имеет искажение более 0,1%, выход высоких частот будет выглядеть очень искаженным при выборе частоты. более чем на одну октаву ниже частоты кроссовера.Это , а не — вина кроссовера. Поскольку основная частота ослабляется больше всего, гармоники эффективно увеличиваются. на 24 дБ (для второй гармоники) и примерно на 36 дБ для третьей. Из-за этого форма выходного сигнала выглядит очень искаженной, но на осциллографе входной сигнал будет чистым. Это На осциллографе трудно увидеть искажения ниже 1%, но из-за такого количества искажений выходной сигнал будет действительно очень неприятным. Не отчаивайтесь — все хорошо.
В общем, избегайте использования конденсаторов меньше 2,2 нФ или больше 470 нФ. Как отмечалось выше, низкие значения становятся восприимчивыми к паразитной емкости, а высокие значения могут привести к чрезмерному увеличению мощности операционного усилителя. загрузка. Точно так же номиналы резисторов должны быть от 2,2 кОм до 22 кОм. Можно использовать более низкие значения, если операционные усилители могут управлять низким импедансом с минимальными искажениями (например, NE5532, OPA2134, LM4562, так далее.). Если вы используете операционные усилители TL072, поддерживайте значения резистора выше 2,2 кОм и помните, что вам необходимо включить схему заглушения, чтобы предотвратить «чириканье» при отключении питания.

Фазовый сдвиг

Я слышал отчет (видимо, озвученный в другом месте), что якобы существует проблема с фазовым сдвигом. Короткий ответ — «чепуха», но требуется несколько более подробное объяснение. Между секциями высоких и низких частот действительно может быть небольшая разность фаз, и если да, то это из-за допуска компонентов (особенно конденсаторов). например, если два конденсатора в секции высоких частот имеют высоту 1% (используются конденсаторы 10 нФ и 10,1 нФ), вы получите сдвиг фазы менее 1 ° между секциями высоких и низких частот.Это вызовет пик в 0,036 дБ — вряд ли стоит волноваться.

Рисунок 4 — Измеренный фазовый сдвиг платы прототипа P09

Выше показан измеренный отклик одного канала моей прототипной платы P09 (тот, что на фотографии в начале этой страницы). Курсоры указывают на то, что между двумя сигналами существует разница в 10 мкс (желтый — низкочастотный, синий — верхний). На частоте 3 кГц 1 градус соответствует временной задержке 926 нс, поэтому 10 мкс — это немного больше 10 °.Разница в 10% между двумя конденсаторами вызывает сдвиг фазы на ~ 7 ° и вызывает пик или провал на 0,36 дБ. Ваши драйверы громкоговорителей будут иметь гораздо большие отклонения отклика даже в идеальных безэховых условиях, и в сочетании с акустикой помещения неразумно ожидать, что нормальные отклонения будут меньше 1 дБ (но обычно намного больше).

Чтобы минимизировать фазовый сдвиг, просто установите конденсаторы как можно точнее. Если вы решите не беспокоиться, маловероятно, что вы услышите какую-либо разницу.Прототип был построен без попытки сопоставления крышек, за исключением того, что они были из одной партии (они были склеены вместе, потому что я покупаю оптом). Сдвиг частоты кроссовера незначителен, до такой степени, что трудно измерить точно без сложного испытательного оборудования. Вы можете измерить небольшой провал (около 0,11 дБ) чуть ниже средней и высокой частоты кроссовера. Поскольку все колонки будут намного хуже, чем эта, не стоит волноваться. Фильтры можно перенастроить, чтобы переместить его чуть выше нижней и средней частоты кроссовера, но тогда у вас будет больше операционных усилителей, последовательно соединенных с сигналом твитера, что может привести к небольшому увеличению искажений и / или более высокому шуму.

Калькулятор компонентов ESP Linkwitz-Riley

Заполненный калькулятор компонентов Linkwitz-Riley доступен для загрузки. Он включает в себя принципиальные схемы как для высокочастотной, так и для низкочастотной секций и имеет следующие особенности:

Вычислить сопротивление по известной частоте и емкости
Вычислить емкость по известной частоте и сопротивлению
Рассчитать частоту на основе значений сопротивления и емкости (удобно для проверки после выбора компонентов со стандартными значениями)
Включает диаграмму для серий E12 и E24.Конденсаторы обычно соответствуют серии E12, и резисторы с 1% -ной металлической пленкой всегда доступен в серии E24.
Рассчитайте значения как низкочастотный, затем выберите верхний проход. Новые значения отображаются вместе со схемой.
Рассчитывает фильтры 12 дБ / октаву и 24 дБ / октаву.

Эта программа (ESP-LR13.EXE) является фактическим исполняемым файлом. Это версия программы 1.3, ее размер составляет 88 КБ, поэтому она не слишком велика. Программа установки отсутствует, поэтому вам просто нужно решить, куда ее поместить, и создать свой собственный ярлык.Не стесняйтесь распространять программу среди друзей, поскольку я выпустил ее как бесплатное ПО — просто не меняйте программу каким-либо образом — это все, о чем я прошу.

Для работы программы требуется библиотека времени выполнения Microsoft VB6, которую можно получить на веб-сайте Microsoft, если она не установлена на вашем компьютере. Обратите внимание, что программа 32-битная, поэтому она не будет работать в операционных системах, предшествующих Win98. Ниже приводится руководство относительно того, где должен быть установлен файл DLL (библиотека динамической компоновки) …

Операционная система Расположение файла поддержки VB6
Windows95 Не поддерживается
Windows98 c: \ windows \ system
WindowsNT c: \ winnt \ system
XP c: \ windows \ system32
Vista Должна быть предварительно установлена
Windows7 См. Ниже

Библиотека времени выполнения VB6 содержит следующие библиотеки DLL:

Asycfilt.dll
COMCAT.DLL
msvbvm60.dll
OLEAUT32.DLL
OLEPRO32.DLL
STDOLE2.TLB

Во всех случаях вышесказанное предполагает, что диск C: является установочным. Обычно это так, но некоторые установки могут отличаться. Для пользователей Windows7 Microsoft предлагает в другом месте, что библиотека времени выполнения VB6 будет работать, но она не поддерживается для 64-битных версий. Я использую его на 64-битной машине и не обнаружил никаких проблем (программы работают нормально).

Примечание: Несмотря на то, что были предприняты все меры, чтобы гарантировать, что файл не содержит вирусов, ESP не может полностью гарантировать, что это так — у меня нет вирусов на моем компьютере, но нельзя быть слишком осторожным.Как и в случае со всеми загружаемыми исполняемыми файлами, используйте собственный антивирусный сканер, чтобы проверить его перед выполнением.

Загрузить (88кБ)

Индекс проектов
Основной индекс

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 1999. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве.Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Обновлено: октябрь 1999 г. — изменена схема для уменьшения ошибок фазы HF. / Ноябрь 1999 г. — добавлены резисторы для выходов фильтров. / Август 2001 г. — обновлено, подключен новый калькулятор. / Сентябрь 2005 г. — блок-схема, переформатирование информации./ Сен ’06 — незначительные исправления и дополнения. / Март ’00 — добавлен буферный усилитель / май ’07 — изменено в соответствии с платами Rev-B. / Август ’12 — незначительное обновление. / Октябрь ’18 — незначительные изменения, дополнительная информация в библиотеке времени выполнения VB6.

Темы динамиков TA: кроссоверы Linkwitz-Riley

Кроссовер Linkwitz 2-го порядка

Этот кроссовер 12 дБ на октаву предназначен для решения проблема центрирования главного лепестка прямого излучения образец двухполосной акустической системы. . Этот кроссовер необычно тем, что каждый фильтр понижает уровень кроссовера на 6 дБ и что два драйвера вообще «совпадают по фазе» частоты, когда драйверы подключены с противоположной полярностью.То есть даже если у фильтров есть свои характеристика фазовых откликов фаза разность между двумя выходными сигналами одинакова у всех частоты. В результате каждая секция фильтра имеет одинаковые групповая задержка. Этот кроссовер рекомендуется над 2-м порядком. Тип Баттерворта благодаря точной суммированной частоте ответ и направленный вперед главный лепесток. Обратная полярность требуется для одного из драйверов.

Кроссовер Linkwitz 4-го порядка

Этот комплекс кроссовера 24 дБ на октаву предназначен для решить задачу центровки главного лепестка форварда диаграмма направленности двусторонней акустической системы.Этот кроссовер необычен тем, что каждый фильтр понижает уровень кроссовера на 6 дБ и что два драйвера вообще «совпадают по фазе» частоты. То есть даже если у фильтров есть свои характеристика фазовых откликов на разность фаз между два выходных сигнала одинаковы на всех частотах. Как В результате каждая секция фильтра имеет одинаковую групповую задержку. Этот кроссовер рекомендуется над 4-м порядком Баттерворта из-за к его превосходной суммарной частотной характеристике и лепесткам характеристики.Оба драйвера подключены одинаково полярность.

В целом кроссоверы Линквиц-Райли можно построить во всех четных порядках: 2-й, 4-й, 6-й, 8-й и т. д. на. Это семейство фильтров также называют Кроссовер «Баттерворт-Квадрат», потому что это эквивалентно двум последовательным секциям Баттерворта. Это, два идентичных фильтра Баттерворта 1-го порядка, соединенные последовательно, образуют Фильтр Линквица 2-го порядка. Два фильтра Баттерворта 2-го порядка сделать фильтр Линквица 4-го порядка и т. д.Человек Фильтры Баттерворта уменьшаются на 3 дБ при кроссовере, где Фильтры Linkwitz понижают уровень кроссовера на 6 дБ.

jlm

Кроссоверы — наушники и конфеты

Итак, вы хотите построить громкоговоритель…

Первое, что вы обнаружите, это то, что если вы строите громкоговоритель с движущимися драйверами катушек, и если вам не нужен громкоговоритель с очень ограниченными возможностями, вам, вероятно, придется использовать более одного драйвера.Начиная с малого, вам, по крайней мере, понадобится драйвер большего размера для воспроизведения более низких частот и драйвер меньшего размера для получения более высоких частот. Пока что неудивительно — многие люди живут осмысленной жизнью, имея только высокочастотный и низкочастотный громкоговорители.

Однако вам, вероятно, потребуется убедиться, что твитер не получает слишком много сигнала на низких частотах, а низкочастотный динамик не получает слишком много высоких. Для этого вам понадобится кроссовер. По-прежнему никаких сюрпризов. Большинство людей, создающих громкоговорители, уже знают, что им понадобится кроссовер, чтобы их водители были довольны.

А теперь немного нового — по крайней мере, для некоторых. Когда вы делаете кроссовер, вы должны помнить о характеристиках водителя. Вы не можете просто установить фильтр высоких частот на твитер и фильтр низких частот на вуфер и ожидать, что все заработает. Твитер уже сам по себе ведет себя как фильтр высоких частот. Если характеристики присущих высокочастотному динамику соответствуют вашим требованиям, то вы не хотите дублировать этот фильтр в электронике. Так что продумывайте свои фильтры с умом.Я, вероятно, вернусь к некоторым примерам этого в будущем.

Однако сегодня это не тема. На сегодняшний день предположим, что мы строим громкоговоритель с использованием двух очень специальных драйверов. Их:

бесконечно малый
имеют пропускную способность от постоянного тока до бесконечности
имеют «идеальные» импульсные характеристики
и, следовательно, имеют полностью плоские фазовые характеристики

Другими словами, мы сделаем вид, что каждый из наших драйверов — идеальный точечный источник.Мы также предположим, что это , а не , установленный на перегородке (причудливый способ сказать «на передней части коробки» — обычно…). Вместо этого они просто парят в космосе, произвольно на расстоянии 25 см друг от друга (один над другим). Произвольно сделаем частоту кроссовера 500 Гц. Наконец, предположим, что мы произвольно находимся на расстоянии 2 м от динамика.

Причина всех этих предположений заключается в том, что для целей этой публикации нас интересует только влияние кроссовера на сигнал, поэтому я делаю все остальное в системе либо совершенным, либо несуществующим.Конечно, это не имеет ничего общего с реальным миром, но сегодня меня это особо не волнует.

Итак, если вы провели небольшое исследование, вы знаете, что существует множество вариантов, из которых можно выбрать кроссоверы. Я предполагаю, что мы создаем активный громкоговоритель с DSP, чтобы мы могли делать все, что захотим.

Линквиц Райли, 4-й орден

Начнем с Old Faithful: кроссовера Linkwitz-Riley 4-го порядка. Это реализуется путем последовательного включения двух фильтров Баттерворта 12 дБ / октаву, каждый с частотой среза, равной предполагаемой частоте кроссовера.(Если вы используете биквадраты, установите Q равным 1 / sqrt (2) для каждого фильтра). Общая секция нижних частот будет иметь усиление -6,02 дБ на частоте кроссовера (как и общая секция верхних частот). Поскольку две секции на 360 ° не совпадают по фазе друг с другом на всех частотах, они в сумме дают вам в сумме 0 дБ, когда они суммируются на любой частоте. Однако вы должны помнить, что секции фильтра, используемые в кроссовере, влияют на фазовую характеристику повторно объединенного сигнала. В результате, когда они складываются вместе (в позиции прослушивания), общий результат также будет иметь измененную фазовую характеристику — даже когда вы находитесь на оси громкоговорителей (и на равном расстоянии от двух драйверов громкоговорителей).

Также важно помнить, что фазовое соотношение двух секций (исходящих от высокочастотного динамика и низкочастотного динамика) является правильным только тогда, когда эти два динамика находятся на одинаковом расстоянии от слушателя. Если твитер находится немного ближе к вам (скажем, потому что твитер находится сверху, а вы встали), то его сигнал поступит слишком рано по сравнению с вуфером, и фазовое соотношение двух сигналов будет нарушено, что приведет к искажению. неправильное суммирование двух сигналов.

Насколько облажается общая сумма, зависит от множества факторов, включая

относительные фазовые характеристики фильтров в кроссовере
фазовые характеристики драйверов (в этой публикации мы предполагаем, что это не проблема, помните?)
отклонение в этих фазовых характеристиках, вызванное несовпадением расстояний до драйверов

Результатом этого является отклонение вертикальной внеосевой характеристики громкоговорителя.Насколько это плохо? Давайте смотреть!

На этом рисунке показаны 4 графика. Верхний показывает ответы величины двух отдельных секций. Как видите, частота кроссовера составляет 1 кГц, и обе секции на этой частоте на 6 дБ ниже.

На втором графике показаны общие характеристики амплитуды при 5 различных вертикальных углах падения на громкоговоритель: -30 °, -15 °, 0 °, 15 ° и 30 °. Итак, мы идем снизу динамика вверх над динамиком. Не очевидно, какой сюжет под каким углом, потому что для целей данного обсуждения это не имеет значения.Мне интересно только говорить о том, насколько по-разному звучит громкоговоритель под разными углами, а не о специфике , как звучит иначе.

На третьем графике показан общий фазовый отклик системы в положении на оси громкоговорителя (и, следовательно, на равном расстоянии от обоих динамиков). Как вы можете видеть, идеальный 2-полосный громкоговоритель с кроссовером Linkwitz-Riley 4-го порядка ведет себя как всепроходный фильтр 4-го порядка. Другими словами, на низких частотах выход находится в фазе с входом.На частоте кроссовера выход на 180 ° не совпадает по фазе с входом. На высоких частотах выход на 360 ° не совпадает по фазе с входом.

Четвертый график показывает переходную характеристику всей системы в позиции, которая находится на оси громкоговорителя (и, следовательно, на равном расстоянии от обоих динамиков). Как вы можете видеть, идеальный 2-полосный громкоговоритель с кроссовером Linkwitz-Riley 4-го порядка не дает вам «идеальной» ступенчатой характеристики — он не может, так как он действует как универсальный фильтр. Странная форма, которую вы видите, вызвана тем фактом, что высокие частоты не находятся «в фазе» с низкими частотами.(Я знаю, я знаю… разные частоты не могут быть «синфазными».) Поскольку разные частоты по-разному задерживаются всей системой, они не складываются правильно во временной области. Таким образом, хотя общий выходной сигнал по величине является плоским (отсюда и плоская частотная характеристика на оси), временная характеристика будет странной.

Подробно посмотрев на график переходной характеристики, вы увидите, что требуется около 1,5 мс для того, чтобы общий выход установился на значение 1. Фактическое время, которое требуется, зависит от частоты кроссовера.Чем ниже частота, тем больше времени потребуется. Это форма переходной характеристики, которая определяется фазовой характеристикой кроссовера. Что можно увидеть из формы, так это то, что сначала возникает высокочастотный всплеск (как и следовало ожидать), затем переходная характеристика возвращается к отрицательному значению, а затем направляется вверх. Он выходит за пределы диапазона, достигая пика на значении 1,0558, прежде чем снова снижаться, слегка занижается (до значения 0,9976) и, наконец, устанавливается на значение 1. Обратите внимание, что эти значения не изменятся при изменении частоты кроссовера — они просто случиться в другое время.Чем выше частота, тем быстрее отклик.

Стоит ли беспокоиться об этом модифицированном временном отклике (т.е. можете ли вы, слышать, ), также выходит за рамки сегодняшнего обсуждения. Все, что мы собираемся сказать на сегодня, это то, что это временное искажение существует, и оно отличается для разных стратегий кроссовера, как мы увидим ниже.

Линквиц-Райли 2-й заказ

Вторая возможная стратегия кроссовера — использование Линквица Райли 2-го порядка.Это похоже на 4-й порядок, за исключением того, что вместо того, чтобы последовательно соединять два фильтра Баттерворта 12 дБ / октаву для создания каждой секции, вы помещаете два фильтра Баттерворта 6 дБ / октаву последовательно.

Поскольку все фильтры, применяемые для создания секций верхних и нижних частот этого кроссовера, состоят только из двух фильтров первого порядка (вместо двух фильтров второго порядка), секции верхних и нижних частот выходят только на 180 градусов. фазы друг с другом (на всех частотах). Следовательно, чтобы заставить их сложить вместе, не отменяя полностью на частоте кроссовера, вы должны инвертировать полярность одной из секций.(Мы сделаем это с секцией высоких частот, на всякий случай, если вы услышите, как ваши вуферы дергаются, когда они должны толкнуть при ударе бас-барабана). С другой стороны, поскольку они сдвинуты по фазе на 180 градусов на всех частотах, если вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО измените полярность своей секции высоких частот, они сложатся вместе (по оси), чтобы дать вам ровную амплитудную характеристику.

Как вы можете видеть на вышеприведенных графиках, уклоны секций высоких и низких частот в кроссовере этого типа более пологие, чем в Linkwitz Riley 4-го порядка.Это должно быть очевидно, поскольку они имеют более низкий порядок. На втором графике вы можете видеть, что по оси амплитуда отклик плоская, как и следовало ожидать. Однако есть последствия для внеосевого отклика. Отклонение от «квартиры» больше для LR 2-го порядка, чем для версии 4-го порядка. По общему признанию, не намного, но больше. Итак, если вас беспокоят отклонения внеосевой реакции в вертикальной плоскости, вы можете предпочесть LR 4-го порядка варианту 2-го порядка.

Если, однако, вы лежите без сна ночью, беспокоясь о фазовой характеристике (вы знаете, кто вы — да — я говорю о ВАС), тогда вы можете предпочесть Линквица Райли 2-го порядка, поскольку, как вы можете видеть в третьем На графике общий выход всего на 180 ° сдвинут по фазе с его входом в худшем случае — только вдвое меньше, чем для варианта 4-го порядка. С другой стороны, поскольку он сдвинут по фазе на 180 °, это означает, что высокое напряжение, поступающее в систему (на высоких частотах), будет выходить как низкое давление. Итак, если вы из тех людей, которые не спят по ночам, беспокоясь об «абсолютной фазе» (вы знаете, кто вы — да — я говорю с ВАМИ), то это может быть не ваш первый выбор.

Наконец, взгляните на ступенчатую характеристику на финальном графике. Вы сразу заметите, что высокие частоты сдвинуты по фазе на 180 °, поскольку начальный переходный процесс ступени идет вниз, а не вверх. Вы также заметите, что шаг «восстанавливается» до значения 1 немного быстрее, чем Linkwitz Riley четвертого порядка. Обратите внимание, что LR 2-го порядка не имеет перерегулирования, которое мы видели в версии 4-го порядка.

Баттерворта, 12 дБ / октава

Возможно, наиболее распространенным типом пассивного кроссовера (и, следовательно, возможно, наиболее распространенным типом кроссовера, периодом!) Является кроссовер Баттерворта 12 дБ / октава.Для этого используется фильтр Баттерворта 2-го порядка для каждой секции (верхний и нижний).

Вы можете заметить на верхнем графике, что это означает, что секции фильтра только на 3 дБ ниже частоты кроссовера. Это имеет некоторые последствия для отклика на оси. Поскольку две секции фильтра сдвинуты по фазе на 180 ° друг с другом (на всех частотах — точно так же, как кроссовер LR 2-го порядка), мы должны изменить полярность одной из секций (опять же, секции высоких частот, для всех по тем же причинам), чтобы они не подавляли друг друга на частоте кроссовера, когда они снова складываются вместе.Однако теперь у нас возникла проблема. Поскольку две секции синфазны (из-за сдвига фазы на 180 ° плюс изменение полярности) и поскольку они всего на 3 дБ ниже частоты кроссовера, когда они снова складываются вместе, вы получаете больше, чем вкладываете в система. Это можно увидеть на втором графике, где общий отклик амплитуды имеет резкий скачок на частоте кроссовера — даже если он находится на оси.

Конечно, будет слышен скачок амплитуды на 3 дБ, по крайней мере, как изменение тембра (в конце концов, 3 дБ — это удвоенная мощность).Мы также можем видеть небольшое, но видимое изменение общей амплитудной характеристики при изменении вертикального угла к слушателю.

Третий график показывает, что кроссовер Баттерворта 12 дБ / октава, когда все другие проблемы игнорируются, действует как многопроходный фильтр 2-го порядка с фазовым искажением 180 ° в наихудшем случае.

Наконец, четвертый график показывает, что его ступенчатая характеристика подобна, но не идентична кроссоверу LR 2-го порядка. Начальный переходной процесс становится отрицательным, потому что мы инвертировали полярность секции высоких частот.В отличие от LR 2-го порядка (но похожего на LR 4-го порядка), однако, существует перерегулирование и недорез, прежде чем отклик установится на значение 1. Это перерегулирование достигает максимума 1,1340, а последующее недостигается до 0,9942.

Баттерворт, 18 дБ / октябрь

Иногда вы также слышите о людях, использующих кроссовер Баттерворта 18 дБ / октаву вместо версии 12 дБ / октаву. Это немного сложнее в реализации, но не редкость.

Отклики этого типа кроссовера показаны ниже.

Верхний график показывает, что, хотя порядок секций верхних и нижних частот Баттерворта выше (и, следовательно, имеет более крутые спуски), они все еще только на 3 дБ ниже на частоте кроссовера. Однако, поскольку две секции теперь сдвинуты по фазе на 270 °, они складываются, чтобы дать вам величину 0 дБ — такую же, как на входе, — но только когда вы находитесь на оси. Как видно на втором графике, внеосевой отклик кроссовера Баттерворта 18 дБ / октава НАМНОГО хуже, чем у всех других типов кроссоверов, которые мы видели до сих пор.Итак, если вы относитесь к тому типу людей, которых беспокоит внеосевой отклик, или амплитуда отражений вашего потолка и пола, или характеристика мощности вашего громкоговорителя, то вы, вероятно, не выберете этот кроссовер среди предыдущих. .

Фазовая характеристика общего выхода этого кроссовера поначалу кажется немного странной, поскольку у вас есть два фильтра, которые разнесены на 270 ° по всем частотам, но суммарный выход имеет фазовую характеристику allpass 4-го порядка. Однако то, что не видно на этом графике, — это индивидуальные фазовые характеристики двух секций.Секция низких частот имеет фазовую характеристику, которая начинается с 0 ° в нижней части и падает до -270 ° в верхней части. Фазовая характеристика секции высоких частот начинается с -90 ° в нижнем диапазоне и заканчивается при -360 ° в верхнем диапазоне. Таким образом, хотя две секции по отдельности имеют кривые фазовой характеристики, которые имеют форму, аналогичную многопроходной схеме третьего порядка, их объединенные выходы приводят к многопроходной схеме четвертого порядка.

Наконец, перейдем к ступенчатой реакции. Это самый загруженный из них, так как после начального переходного процесса и падения он выходит за пределы диапазона (до значения 1.178), затем недолет (0,971), затем снова выброс (1,005) и, наконец, недобор (0,9994), прежде чем окончательно установится на значение 1.

Постоянное напряжение (с использованием фильтра Баттерворта, верхний проход 18 дБ / окт.)

Есть группа людей, которые полагают, что ступенчатая характеристика (или форма прямоугольной волны в системе) является решающим фактором для определения качества системы. Логика гласит, что если прямоугольная волна входит и выходит прямоугольная волна, то система идеальна.Это правда — если вы имеете в виду «идеально подходит для воспроизведения прямоугольных волн», что может иметь значение, а может и не иметь значения.

Следуя этой логике, идея состоит в том, что если вы возьмете первоначальный ввод и сделаете отфильтрованную версию, то все, что вам нужно сделать, это вычесть эту отфильтрованную версию из ввода, чтобы получить остаток. Если вы затем добавите остаток и отфильтрованный раздел, вы получите то, что вставили, так что система идеальна. По крайней мере, такова идея. Посмотрим, насколько хорошо это сработает, ладно?

(Кстати, название этой классификации кроссоверов — кроссоверы «постоянного напряжения», и существует множество различных способов их реализации.Ричард Смолл когда-то писал о них в некоторых газетах AES, если вам интересно.)

Итак, давайте посмотрим на одну довольно распространенную реализацию кроссовера постоянного напряжения. Мы возьмем вход, отфильтруем его фильтром Баттерворта 18 дБ / октаву и используем его для секции высоких частот. Секция низких частот создается путем вычитания секции высоких частот из входных данных, и мы просто берем то, что получаем.

Как вы можете видеть на верхнем графике, в результате низкочастотная часть выглядит немного странно.У него довольно большой скачок амплитуды отклика вокруг частоты кроссовера. Кроме того, крутизна спада высоких частот не очень крутая. Все может быть в порядке, если ваш нижний драйвер способен справиться с этим, но может и нет. (Обратите внимание, что, если бы мы сделали фильтр нижних частот Баттерворта и использовали трюк вычитания, чтобы получить участок верхних частот, бугорок появился бы в области высоких частот, что привело бы к слишком большому количеству низкочастотной энергии в высокочастотном динамике, таким образом Скорее всего, это сделает его несчастным… Вот почему мы использовали высокий пас Баттерворта для начала.)

Давайте пропустим следующий сюжет и посмотрим на третий и четвертый. Как вы можете видеть в обоих из них, кроссовер постоянного напряжения уникален тем, что не имеет фазовых искажений, а ступенчатая характеристика идеальна. Этого и следовало ожидать, поскольку это основные критерии, лежащие в основе дизайна кроссовера этого типа.

Теперь давайте посмотрим на второй сюжет. Как вы можете видеть, внеосевой отклик кроссовера постоянного напряжения — это полная катастрофа. Итак, если вы относитесь к тому типу людей, которые думают, что реакция вне оси важна — или, по крайней мере, заслуживает рассмотрения, вам, вероятно, следует держаться подальше от этого кроссовера.Однако, если у вас есть акустически поглощающий пол и акустически поглощающий потолок (то есть нет вертикальных отражений), и вы никогда не встаете, и вы находитесь на критическом расстоянии комнаты по отношению к громкоговорителю, тогда эта небольшая проблема может не быть проблемой. для тебя.

Заключительные комментарии

Во всем, что я здесь сказал, вы должны помнить, что это применимо только в пределах ограничений параметров, которые я указал в начале.Если ваши драйверы несовершенны, или если у вас есть верхний проход последовательно с вашей низкочастотной секцией, потому что ваш драйвер громкоговорителя существует в реальной жизни (это так), или если у вас есть симметричное расположение драйверов (иногда называемое дизайном D’Appolito, назван в честь первого человека, у которого хватило ума опубликовать статью об этом), то все эти результаты будут разными.

Также важно помнить, что я не делаю никаких заявлений о том, слышны ли эти «проблемы».Они могут быть — а могут и не быть. Но не делайте поспешных выводов, волей-неволей, и предполагайте, что, поскольку вы видите разницу на этих графиках, вы сможете услышать разницу в своих громкоговорителях. Опять же, это не значит, что я говорю «ты не можешь!» Я говорю: «Я не знаю, слышите ли вы эти вопросы или нет — любую из них».

П.С.

С Новым годом.

Типы фильтров и кроссоверов для громкоговорителей

Тип фильтра можно описать по-разному.Фильтры нижних и верхних частот в двухполосных кроссоверных сетях часто обозначаются буквой Q. Q — это резонансное усиление фильтра, и его можно определить по форме «изгиба» амплитудной характеристики. Фильтры с высокой добротностью имеют тенденцию «звенеть» и плохо реагировать на переходные процессы. В отличие от драйверов и блоков, которые используют только числовые значения для Q, фильтры иногда называют в честь инженеров, которые впервые их описали. Некоторые примеры показаны на графике амплитудной характеристики ниже.

Типы фильтров

Фильтры в трехходовых кроссоверных сетях (и некоторых двухсторонних сетях) часто обозначаются как «APC» или «CPC» в зависимости от способа их комбинирования.APC расшифровывается как «All-Pass Crossover» и относится к тем кроссоверным сетям, в которых сумма фильтров создает ровное выходное напряжение. Сети APC обычно считаются лучшим выбором, потому что они позволяют динамику иметь плоскую амплитудную характеристику на оси. Обычные сети APC включают фильтры Баттерворта 1-го и 3-го порядка и фильтры Линквица-Райли 2-го и 4-го порядка. CPC расшифровывается как «кроссовер постоянной мощности» и относится к тем кроссоверам, сумма фильтров которых обеспечивает равномерную характеристику мощности.Отклик динамика по мощности — это сумма его внеосевой и осевой амплитудной характеристики. Другими словами, это общая акустическая мощность, излучаемая в пространство. Сети CPC могут быть полезны в реверберирующих средах, где важен внеосевой отклик.

Разницу между сетями APC и CPC можно понять электрически, сравнив их входное и выходное напряжения. Сети APC удовлетворяют следующему выражению:

[VI] = [VL + VM + VH]
Это означает, что абсолютное значение входного напряжения будет равно абсолютному значению суммы выходных напряжений каждого фильтра на всех частотах.2
Это означает, что квадрат входного напряжения будет равен сумме квадратов выходных напряжений каждого фильтра на всех частотах.
Сводка фильтров
Эти обобщения предполагают, что драйверы правильно настроены на частоту кроссовера. Это означает, что они установлены таким образом, чтобы прямой звук от каждого динамика достигал уха слушателя одновременно с частотой кроссовера. Другое важное предположение состоит в том, что отклик импеданса каждого драйвера был выровнен, так что он кажется приблизительно резистивным по отношению к сети кроссовера.Также предполагается, что чувствительность драйверов была выровнена с помощью соответствующей L-образной контактной площадки.
Наконец, следующие описания предполагают, что все фильтры в кроссоверной сети относятся к одному типу. Если двухполосная кроссоверная сеть имеет фильтр нижних частот Линквица-Райли 4-го порядка, предполагается, что в ней также есть фильтр верхних частот Линквица-Райли 4-го порядка. Если вы решите использовать несовпадающие фильтры, вам придется полагаться на свои собственные измерения и опыт для определения результатов.
Фильтры 1-го порядка
Преимущества: Может обеспечивать минимальную фазовую характеристику (только Баттерворта) и максимально ровную амплитудную характеристику. Требуется наименьшее количество компонентов.
Недостатки: его крутизна 6 дБ / октава часто слишком мала для предотвращения искажений модуляции, особенно на резонансной частоте твитера. Достижение минимальной фазы и максимально ровной амплитудной характеристики требует очень тщательной настройки драйвера и происходит только тогда, когда слушатель находится на одинаковом расстоянии от каждого драйвера.Он имеет фазовый сдвиг на 90 градусов, что может привести к появлению лепестков и наклона диаграммы покрытия.
Двусторонняя
Баттерворта 1-го порядка: создает точку кроссовера -3 дБ для достижения максимально плоской амплитудной характеристики, минимальной фазовой характеристики и плоской характеристики мощности, что позволяет квалифицировать его как сеть APC и CPC. Фазовый сдвиг на 90 градусов приводит к наклону -15 градусов в вертикальном шаблоне покрытия, если твитер и низкочастотный динамик разделены по вертикали не более чем на одну длину волны на частоте кроссовера и если акустическая глубина высокочастотного динамика и низкочастотного динамика тщательно выровнена в кроссовере. частота.Наклон будет увеличиваться, а выступы могут стать серьезными, если драйверы разделены большим расстоянием или смещены. Эти проблемы проявляются в виде ряби на амплитудной характеристике. Фильтр Q = 0,707.
Двусторонняя и трехсторонняя
Solen Split 1-го порядка -6 дБ: Пользовательская версия фильтра Баттерворта 1-го порядка (двухполосные кроссоверы) или APC-фильтра 1-го порядка (трехполосные кроссоверы), в которой используется точка кроссовера -6 дБ, чтобы минимизировать недостатки кроссоверная сеть со стандартными фильтрами Баттерворта 1-го порядка или APC.
Трехходовой
Примечание. Фильтры 1-го порядка обычно не рекомендуются для сетей с трехполосным кроссовером, потому что их неглубокие крутизны 6 дБ / октава не обеспечивают адекватного разделения. APC 1-го порядка: создает точки кроссовера -3 дБ для достижения ровной амплитудной характеристики.
CPC 1-го порядка: (редко используется.) Создает точки кроссовера -3 дБ для достижения ровной характеристики мощности.
Фильтры 2-го порядка
Преимущества: Может давать максимально ровную амплитудную характеристику.Требуется относительно небольшое количество компонентов. Имеет фазовый сдвиг на 180 градусов, который часто можно компенсировать путем изменения полярности твитера и который дает минимальные или нулевые лепестки или наклон в диаграмме покрытия. Менее чувствителен к смещению драйвера, чем фильтры 1-го порядка.
Недостатки: Хотя крутизна спада 12 дБ / октава лучше, чем фильтр 1-го порядка, она все же может быть слишком мелкой, чтобы минимизировать искажения модуляции многих драйверов.
Двусторонний
Бесселя 2-го порядка: создает точку кроссовера -5 дБ для достижения почти плоской (+1 дБ) амплитудной характеристики.Суммарная групповая задержка плоская. Он имеет низкую чувствительность к рассогласованию драйвера и резонансным пикам. Фильтр Q = 0,58.
Баттерворта 2-го порядка: создает точку кроссовера -3 дБ, которая суммируется с амплитудной характеристикой +3 дБ и плоской характеристикой мощности, которая квалифицирует его как сеть CPC. Он имеет среднюю чувствительность к рассогласованию драйвера и резонансным пикам. Фильтр Q = 0,707.
Чебичев 2-го порядка: (редко используется.) Производит точку кроссовера 0 дБ для достижения
Амплитудный отклик +6 дБ с пульсацией около ± 2 дБ.Суммарная групповая задержка имеет значительный пик чуть ниже частоты кроссовера. Он имеет среднюю чувствительность к рассогласованию драйвера и резонансным пикам. Фильтр Q = 1 .0.
Linkwitz-Riley 2-го порядка: (Очень популярно.) Создает точку кроссовера -6 дБ для достижения максимально плоской амплитудной характеристики, которая позволяет квалифицировать его как сеть APC. У него падение мощности на -3 дБ. Суммарная групповая задержка плоская. Он имеет среднюю чувствительность к рассогласованию драйвера и резонансным пикам. Фильтр Q = 0.49.
Трехходовой
APC 2-го порядка: Создает точки кроссовера -6 дБ для достижения ровной амплитудной характеристики, но отклик по мощности будет иметь пульсацию примерно 3 дБ.
CPC 2-го порядка: (редко используется.) Создает точки кроссовера -3 дБ для достижения ровной характеристики мощности, но амплитудная характеристика будет иметь примерно 3 дБ пульсации.
Фильтры 3-го порядка
Преимущества: Может давать почти ровную амплитудную характеристику.Благодаря крутизне 18 дБ / октава он лучше способен минимизировать модуляционные искажения. Менее чувствителен к перекосу драйвера.
Недостатки: требуется больше компонентов. Имеет фазовый сдвиг на 270 градусов, что может привести к появлению выступов и наклона диаграммы покрытия.
Двусторонняя
Баттерворта 3-го порядка: (популярный для некоторых среднечастотных-среднечастотных динамиков D’Appolito.) Обеспечивает точку кроссовера -3 дБ для достижения максимально плоской амплитудной характеристики и плоской характеристики мощности, что позволяет квалифицировать его как сеть APC и CPC.Фазовый сдвиг на 270 градусов приводит к наклону на +15 градусов в вертикальной диаграмме покрытия, если твитер подключен с нормальной полярностью, и к наклону -15 градусов, если твитер подключен с обратной полярностью. (Средне-высокочастотные-средние частоты D’Appolito преодолевают большую часть этой проблемы наклона и создают более симметричную картину покрытия.) Она имеет лучшую групповую задержку, чем сеть Баттерворта 1-го и 2-го порядка. Фильтр Q = 0,707.
Трехходовой
APC 3-го порядка: создает точки кроссовера -3 дБ для достижения ровной амплитудной характеристики, но отклик мощности будет иметь умеренную пульсацию (обычно менее 1 дБ), которая медленно увеличивается по мере увеличения разброса между двумя частотами кроссовера.
CPC 3-го порядка: (редко используется.) Создает точки кроссовера -3 дБ для достижения ровной характеристики мощности, но амплитудный отклик будет иметь различную величину пульсации (обычно от 1 до 3 дБ) в зависимости от разброса между двумя частотами кроссовера. .
Фильтры 4-го порядка
Преимущества: Может давать максимально ровную амплитудную характеристику. Благодаря крутизне 24 дБ / октава он обеспечивает лучшую изоляцию между драйверами, что приводит к наименьшим искажениям модуляции.Имеет фазовый сдвиг на 360 градусов, что приводит к «синфазному» отклику и способствует минимальному или отсутствию лепестков или наклона в схеме покрытия. Наименее чувствителен к перекосу драйвера.
Недостатки: Требуется больше всего комплектующих. Увеличенное количество катушек индуктивности может привести к значительным вносимым потерям из-за постоянного тока индуктивности.
Двусторонняя
Бесселя 4-го порядка: создает точку кроссовера -7 ½ дБ для достижения почти плоской (-1 ½ дБ) амплитудной характеристики. Суммарная групповая задержка дает умеренный скачок чуть ниже частоты кроссовера.Фильтр Q = 0,58.
Баттерворта 4-го порядка: создает точку кроссовера -3 дБ, которая суммируется с амплитудной характеристикой +3 дБ и плоской характеристикой мощности, которая квалифицирует его как сеть CPC. Суммарная групповая задержка имеет значительный пик чуть ниже частоты кроссовера. Фильтр Q = 0,707.
Гауссиан 4-го порядка: (Редко используемый фильтр, который построен с асимметричной топологией фильтра.) Обеспечивает точку кроссовера -6 дБ для достижения почти плоской амплитудной характеристики с умеренной пульсацией.Суммарная групповая задержка дает умеренный скачок чуть ниже частоты кроссовера.
Лежандра 4-го порядка: (Редко используемый фильтр, построенный с асимметричной топологией фильтра.) Создает точку кроссовера -1 дБ, которая суммируется с амплитудной характеристикой +5 дБ с незначительной пульсацией. Суммарная групповая задержка имеет значительный пик чуть ниже частоты кроссовера.
Линейно-фазовый 4-го порядка: (Редко используемый фильтр, который построен с асимметричной топологией фильтра.) Обеспечивает точку кроссовера -6 дБ для достижения почти плоской амплитудной характеристики с умеренной пульсацией.Суммарная групповая задержка дает умеренный скачок чуть ниже частоты кроссовера.
Linkwitz-Riley 4-го порядка: (Очень популярен. Иногда его называют «квадратным фильтром Баттерворта». Также используется для некоторых средне-высокочастотных-среднечастотных схем D’Appolito.) Создает точку кроссовера -6 дБ для достижения максимально плоской амплитудной характеристики. что квалифицирует его как сеть APC. У него падение мощности на -3 дБ. Суммарная групповая задержка дает умеренный скачок чуть ниже частоты кроссовера. Фильтр Q = 0.49.
Трехходовой
APC 4-го порядка: Создает точки кроссовера -6 дБ для достижения ровной амплитудной характеристики, но отклик по мощности будет иметь пульсацию примерно 3 дБ.
CPC 4-го порядка: (редко используется.) Создает точки кроссовера -3 дБ для достижения ровной характеристики мощности, но амплитудная характеристика будет иметь примерно 3 дБ пульсации.
Источник: Xover Pro Harris Technologies
Благодарности: Я хотел бы поблагодарить Шейна Рича (технического директора RBH Sound, Inc) за помощь в составлении этой информации, которая может служить инструментом в будущих технических статьях и обзорах громкоговорителей.
Кроссоверы Линквица-Райли: грунтовка — Rane Corporation
Линквиц — Райли Кроссоверы : Учебник • Линквиц — Райли Справочная информация • Кроссоверы 1-го порядка • Кроссоверы Баттерворта 2–4-й заказ • Линквиц — Райли Кроссоверы со 2-го по 8-й — Порядок • Отклик по фазе, переходным процессам и мощности Деннис Бон Rane Corporation Rane Примечание 160 © 2005 Rane Corporation Rane Примечание КРОССОВЕРЫ ЛИНКВИЦА-РАЙЛИ: ПРАЙМЕР Введение В 1976 году Зигфрид Линквиц опубликовал свою знаменитую статью [1] на активных кроссоверах для несовпадающих драйверов.В нем он упомянул Расса Райли (коллегу и друга), который внес свой вклад в идею о том, что каскадные фильтры Баттерворта удовлетворяют всем требованиям к кроссоверу Линквица . Их усилия стали известны как перекрестное выравнивание Линквица — Райли (LR). В 1983 году появились первые коммерчески доступные активные кроссоверы Linkwitz — Riley от Sundholm и Rane .Сегодня стандартом де-факто для профессиональных аудиоактивных кроссоверов является конструкция Linkwitz — Riley (LR-4) 4-го порядка. Предлагая синфазные выходы и крутые спады 24 дБ / октаву, юстировка LR-4 дает пользователям необходимый инструмент для следующего шага к неуловимой цели — идеального звука. И многие кроссоверы DSP предлагают вариант Linkwitz — Riley (LR-8) восьмого порядка. Прежде чем исследовать математику и электронику конструкций LR, полезно рассмотреть, что такое выравнивания Linkwitz — Riley и чем они отличаются от традиционных конструкций Баттерворта. Linkwitz — Riley -1
Спотовые перекрестки на склонах в Smaart® и избегайте резких падений
Ключевые выводы
Проверьте склоны кроссовера:
Сравнивая их с измерение вашего DSP.
Сравнивая их с моими предварительно измеренными шаблонами.
Расчет пропускной способности.
Я часто слышал совет: избегайте дублирования фильтров кроссовера.
Большинство современных динамиков поставляются с предварительно запеченными фильтрами высоких / низких частот. Если мы вставим дополнительный фильтр в наш выходной эквалайзер рядом с этими собственными фильтрами, акустический результат будет круче, чем любой из фильтров по отдельности.
Опасность заключается в том, что мы, возможно, уже планируем очень узкий кроссовер единства между нашим основным и сабвуфером, а затем удивимся, когда его величина будет похожа на кирпичную стену, а фаза — на колесо.
Я пока не очень хорошо разбираюсь в этих формах. Чтобы помочь себе попрактиковаться, я измерил несколько различных фильтров кроссовера и сохранил их в Smaart.
Теперь я могу сравнить эти измерения фильтра с моими акустическими измерениями, чтобы убедиться, что наклоны действительно оказались там, где я хотел. Например, вот настройка с использованием фильтров Linkwitz-Riley 24 дБ / октава при 100 Гц.
Сравнивая их с соответствующими измерениями фильтров, похоже, что я получил то, за что заплатил.
Просматривая некоторые из моих предыдущих выравниваний, я обнаружил некоторые асимметричные фильтры. В этом выравнивании похоже, что я закончил с комбинацией фильтров 36 дБ / окт и 48 дБ / окт.
Вот, похоже, у меня комбинация 48 дБ / окт и 24 дБ / окт.
Определите кроссоверы, измерив свой DSP
Вы можете измерить свой выходной эквалайзер, сделав его SUT (тестируемая система). В Smaart установите вход REF вашей передаточной функции на шлейфовый кабель, а вход MIC — на выход вашего DSP.
Сохраните кривую и сравните ее с акустическим результатом. Они совпадают?
Определите кроссоверы с помощью этих шаблонов
Чтобы ускорить процесс, я уже измерил для вас 80 стандартных фильтров.Загрузите их здесь. Перетащите их в свой список трассировок в Smaart.
Большинство фильтров настроено на 80 Гц, поэтому вы сможете учесть множество наклонов с небольшим смещением кривой. Я также измерил все фильтры Линквица-Райли на частоте 100 Гц. Если ни один из них не подходит, вам придется измерить свой собственный.
Определить кроссоверы по полосе пропускания
Обычно мы не думаем о спектральном кроссовере как о полосе пропускания, но у него есть четкая область взаимодействия. Это хорошо видно, если мы загрузим трассировки в Phase Invaders.
Обратите внимание, что розовая кривая Sum имеет четкую начальную и конечную частоту. Те из вас, кто знаком с зонами суммирования Боба Маккарти, также знакомы с этой концепцией:
Изоляция: соотношение величин> 10 дБ с низким риском отмены.
Переход: Отношение величин 4–10 дБ со средним риском отмены.
Расчесывание: Отношение величин 0–4 дБ с максимальным риском отмены.
Давайте посмотрим на несколько примеров пропускной способности.
Linkwitz-Riley
Bessel
Butterworth
Это приводит меня к следующему выводу:
Фильтры 2-го порядка 12 дБ / окт. ≈ 3,26 окт. Полосы пропускания
Фильтры 4-го порядка 24 дБ / окт. ≈ 1,65 окт. Фильтры 48 дБ / окт. ≈ 0,81 окт. Полоса
Предполагая, что ваши фильтры симметричны, вы можете использовать следующий ярлык:
Если f2 ÷ f1 ≈ 9,5, тогда у вас может быть два фильтра 12 дБ / окт.
Если f2 ÷ f1 ≈ 3.14, то у вас может быть два фильтра 24 дБ / окт.
Если f2 ÷ f1 ≈ 1,75, тогда у вас может быть два фильтра 48 дБ / окт.
Рекомендации по уклону
Чем круче уклон…
Тем лучше сохраняется на расстоянии.
Чем больше фазовый сдвиг.
Более быстрый и, возможно, более неестественный переход.
Работает ли в поле?

Как измерить фильтры кроссовера в Smaart без внешнего DSP
</footer></div></article><nav class="navigation post-navigation" aria-label="Записи"><h2 class="screen-reader-text">Навигация по записям</h2><div class="nav-links"><div class="nav-previous"><a href="https://m-gen.ru/svoimi-rukami/taxometr-dlya-benzopily-svoimi-rukami-samodelnyj-taxometr-dlya-benzopily.html" rel="prev">Тахометр для бензопилы своими руками: Самодельный тахометр для бензопилы</a></div><div class="nav-next"><a href="https://m-gen.ru/raznoe-2/sinxronnaya-elektricheskaya-mashina-ustrojstvo-i-princip-dejstviya-sinxronnoj-mashiny.html" rel="next">Синхронная электрическая машина: Устройство и принцип действия синхронной машины</a></div></div></nav><div class="related-posts-wrapper related-posts-column-3"><h4>Похожие записи</h4><div class="inner-wrapper"><div class="related-posts-item"><div class="related-posts-thumb"> <noscript><img src="https://m-gen.ru/wp-content/themes/start-magazine/images/no-image.png" alt="" /></noscript><img class="lazyload" src='data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns=%22http://www.w3.org/2000/svg%22%20viewBox=%220%200%20210%20140%22%3E%3C/svg%3E' data-src="https://m-gen.ru/wp-content/themes/start-magazine/images/no-image.png" alt="" /></div><div class="related-posts-text-wrap"><div class="related-posts-meta entry-meta"> <span class="posted-on">05.09.2023</span> <span class="comments-link"><a href="https://m-gen.ru/raznoe-2/coocox-coocox-tekushhee-sostoyanie-del-coide-pluslab.html#respond">0</a></span></div><h3 class="related-posts-title"> <a href="https://m-gen.ru/raznoe-2/coocox-coocox-tekushhee-sostoyanie-del-coide-pluslab.html">Coocox: CooCox. Текущее состояние дел. / CoIDE / Pluslab</a></h3></div></div><div class="related-posts-item"><div class="related-posts-thumb"> <noscript><img src="https://m-gen.ru/wp-content/themes/start-magazine/images/no-image.png" alt="" /></noscript><img class="lazyload" src='data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns=%22http://www.w3.org/2000/svg%22%20viewBox=%220%200%20210%20140%22%3E%3C/svg%3E' data-src="https://m-gen.ru/wp-content/themes/start-magazine/images/no-image.png" alt="" /></div><div class="related-posts-text-wrap"><div class="related-posts-meta entry-meta"> <span class="posted-on">05.09.2023</span> <span class="comments-link"><a href="https://m-gen.ru/raznoe-2/pribory-dlya-izmereniya-davleniya-zhidkosti-manometr-iz-chego-sostoit-vidy-i-tipy.html#respond">0</a></span></div><h3 class="related-posts-title"> <a href="https://m-gen.ru/raznoe-2/pribory-dlya-izmereniya-davleniya-zhidkosti-manometr-iz-chego-sostoit-vidy-i-tipy.html">Приборы для измерения давления жидкости: Манометр — из чего состоит? Виды и типы</a></h3></div></div><div class="related-posts-item"><div class="related-posts-thumb"> <noscript><img src="https://m-gen.ru/wp-content/themes/start-magazine/images/no-image.png" alt="" /></noscript><img class="lazyload" src='data:image/svg+xml,%3Csvg%20xmlns=%22http://www.w3.org/2000/svg%22%20viewBox=%220%200%20210%20140%22%3E%3C/svg%3E' data-src="https://m-gen.ru/wp-content/themes/start-magazine/images/no-image.png" alt="" /></div><div class="related-posts-text-wrap"><div class="related-posts-meta entry-meta"> <span class="posted-on">05.09.2023</span> <span class="comments-link"><a href="https://m-gen.ru/raznoe-2/reguliruemaya-induktivnost-reguliruemaya-katushka-induktivnosti-na-kolcevom-serdechnike.html#respond">0</a></span></div><h3 class="related-posts-title"> <a href="https://m-gen.ru/raznoe-2/reguliruemaya-induktivnost-reguliruemaya-katushka-induktivnosti-na-kolcevom-serdechnike.html">Регулируемая индуктивность: Регулируемая катушка индуктивности на кольцевом сердечнике</a></h3></div></div></div></div><div id="comments" class="comments-area"><div id="respond" class="comment-respond"><h3 id="reply-title" class="comment-reply-title">Добавить комментарий <small><a rel="nofollow" id="cancel-comment-reply-link" href="/raznoe-2/krossover-linkvica-rajli-filtr-linkvica-rajli-eto-chto-takoe-filtr-linkvica-rajli.html#respond" style="display:none;">Отменить ответ</a></small></h3><form action="https://m-gen.ru/wp-comments-post.php" method="post" id="commentform" class="comment-form" novalidate><p class="comment-notes"><span id="email-notes">Ваш адрес email не будет опубликован.</span> <span class="required-field-message">Обязательные поля помечены <span class="required">*</span></span></p><p class="comment-form-comment"><label for="comment">Комментарий <span class="required">*</span></label><textarea id="comment" name="comment" cols="45" rows="8" maxlength="65525" required></textarea></p><p class="comment-form-author"><label for="author">Имя <span class="required">*</span></label> <input id="author" name="author" type="text" value="" size="30" maxlength="245" autocomplete="name" required /></p><p class="comment-form-email"><label for="email">Email <span class="required">*</span></label> <input id="email" name="email" type="email" value="" size="30" maxlength="100" aria-describedby="email-notes" autocomplete="email" required /></p><p class="comment-form-url"><label for="url">Сайт</label> <input id="url" name="url" type="url" value="" size="30" maxlength="200" autocomplete="url" /></p><p class="form-submit"><input name="submit" type="submit" id="submit" class="submit" value="Отправить комментарий" /> <input type='hidden' name='comment_post_ID' value='13377' id='comment_post_ID' /> <input type='hidden' name='comment_parent' id='comment_parent' value='0' /></p></form></div></div></main></div><div id="sidebar-primary" class="widget-area sidebar" role="complementary"><div class="sidebar-widget-wrapper"><aside id="nav_menu-2" class="widget widget_nav_menu"><div class="widget-title-wrap"><h2 class="widget-title">Рубрики</h2></div><div class="menu-2-container"><ul id="menu-2" class="menu"><li id="menu-item-3665" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-3665"><a href="https://m-gen.ru/category/raznoe">Автолюбителям</a></li><li id="menu-item-3666" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-3666"><a href="https://m-gen.ru/category/datchik-2">Датчик</a></li><li id="menu-item-3667" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-3667"><a href="https://m-gen.ru/category/prost">Лайфхаки</a></li><li id="menu-item-3668" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-3668"><a href="https://m-gen.ru/category/preobrazovatel">Преобразователь</a></li><li id="menu-item-3670" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-3670"><a href="https://m-gen.ru/category/svoimi-rukami">Своими руками</a></li><li id="menu-item-3671" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-3671"><a href="https://m-gen.ru/category/sxem-2">Схемы</a></li><li id="menu-item-3672" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category menu-item-3672"><a href="https://m-gen.ru/category/usilitel-2">Усилитель</a></li><li id="menu-item-3669" class="menu-item menu-item-type-taxonomy menu-item-object-category current-post-ancestor current-menu-parent current-post-parent menu-item-3669"><a href="https://m-gen.ru/category/raznoe-2">Разное</a></li></ul></div></aside></div></div></div></div></div><div id="footer-widgets" class="widget-area" role="complementary"><div class="container"><div class="inner-wrapper"><div class="widget-column footer-active-1"><aside id="media_image-2" class="widget widget_media_image"><img width="300" height="114" src="//m-gen.ru/wp-content/plugins/a3-lazy-load/assets/images/lazy_placeholder.gif" data-lazy-type="image" data-src="https://m-gen.ru/wp-content/uploads/2019/05/logo-7-300x114.png" class="lazy lazy-hidden image wp-image-441 attachment-medium size-medium" alt="" style="max-width: 100%; height: auto;" decoding="async" srcset="" data-srcset="https://m-gen.ru/wp-content/uploads/2019/05/logo-7-300x114.png 300w, https://m-gen.ru/wp-content/uploads/2019/05/logo-7.png 310w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" /><noscript><img width="300" height="114" src="https://m-gen.ru/wp-content/uploads/2019/05/logo-7-300x114.png" class="image wp-image-441 attachment-medium size-medium" alt="" style="max-width: 100%; height: auto;" decoding="async" srcset="https://m-gen.ru/wp-content/uploads/2019/05/logo-7-300x114.png 300w, https://m-gen.ru/wp-content/uploads/2019/05/logo-7.png 310w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px" /></noscript></aside></div></div></div></div><footer id="colophon" class="site-footer" role="contentinfo"><div class="container"><div class="copyright"> © 2018 M-Gen</div><div class="site-info"> <a href="/sitemap.xml" class="c_sitemap">Карта сайта</a></div></div></footer></div><a href="#page" class="scrollup" id="btn-scrollup"><i class="fa fa-angle-up"></i></a> <noscript><style>.lazyload{display:none}</style></noscript><script data-noptimize="1">window.lazySizesConfig=window.lazySizesConfig||{};window.lazySizesConfig.loadMode=1;</script><script async data-noptimize="1" src='https://m-gen.ru/wp-content/plugins/autoptimize/classes/external/js/lazysizes.min.js'></script> <script defer src="https://m-gen.ru/wp-content/cache/autoptimize/js/autoptimize_4b71e239cc7e5822d3c40e35875fe93d.js"></script></body></html><script src="/cdn-cgi/scripts/7d0fa10a/cloudflare-static/rocket-loader.min.js" data-cf-settings="cbc100e8b107dbc1b9a85478-|49" defer></script>