Нч фильтр для сабвуфера. НЧ фильтр для сабвуфера: типы, характеристики и изготовление своими руками

Расчет номиналов компонентов для такого фильтра несколько сложнее, но существуют готовые калькуляторы, значительно упрощающие процесс проектирования.

Подключение НЧ фильтра к сабвуферу

Правильное подключение НЧ фильтра к сабвуферу критически важно для получения качественного звучания. Основные способы подключения:

1. Пассивный фильтр подключается непосредственно к входу усилителя сабвуфера
2. Активный фильтр включается между источником сигнала и усилителем мощности сабвуфера
3. В активных сабвуферах фильтр интегрирован в схему усилителя

При подключении важно соблюдать правильную полярность и использовать качественные кабели для минимизации потерь сигнала.

Настройка НЧ фильтра сабвуфера

Правильная настройка НЧ фильтра позволяет добиться оптимального звучания сабвуфера в составе аудиосистемы. Основные параметры настройки:

• Частота среза — обычно устанавливается в диапазоне 80-120 Гц
• Крутизна спада — выбирается в зависимости от акустических особенностей помещения
• Уровень сигнала — настраивается для согласования с остальными компонентами системы

Преимущества самостоятельного изготовления НЧ фильтра

Изготовление НЧ фильтра для сабвуфера своими руками имеет ряд преимуществ:

• Экономия средств по сравнению с покупкой готового решения
• Возможность точной настройки под конкретный сабвуфер и акустику помещения
• Получение практических навыков в области аудиотехники
• Возможность модернизации и улучшения конструкции в дальнейшем

При этом важно тщательно изучить теорию и соблюдать меры предосторожности при работе с электронными компонентами.

своими руками, низких частот, активный схема, НЧ, пассивный, саба

Многие меломаны сталкиваются с тем, что качество автомобильных акустических систем невысокое. Фильтр для сабвуфера может быть создан своими руками, для чего требуется небольшой набор инструментов и материалов.

Предназначение

Сабвуфер — динамик для вывода низкочастотных колебаний в диапазоне 5-200 Гц. В продаже встречаются пассивный и активный варианты исполнения. При этом частоты делятся на 3 основные категории:

• Верхние.
• Средние.
• Глубокие.

Фильтры предназначены для разделения звука и повышения качества. Он устанавливается для саба пассивного и активного типа, может использоваться как сумматор, который делает систему более эффективной.

Какую магнитолу рекомендуете покупать:Poll Options are limited because JavaScript is disabled in your browser.

Предназначение системы заключается в распределении частот между несколькими элементам вывода. Сабвуфер способен выводить только низкий диапазон, для которого он отделяется от всего потока.

Ты водитель автомобиля?! Тогда ты сможешь пройти этот простейший тест и узнать … Перейти к тесту »

Схема фильтра

При создании устройства могут применяться различные схемы. Простейший НЧ фильтр для сабвуфера называют LC. Его принцип работы обладает следующими особенностями:

• Создаваемое сопротивление индуктивности сравнимо с частотой звука. Этот момент определяет то, что катушка пропускает низкие частоты и отделяет высокие. С повышением значения частоты увеличивается и сопротивление индуктивности.
• Сопротивление емкости имеет обратную пропорциональность частоте сигнала, и колебания с высокой частотой затухают на входе.

Подобный пассивный фильтр НЧ прост в исполнении, поэтому его изготавливают чаще других. Более сложна в реализации схема активного фильтра. Она предусматривает применение активного элемента, который повышает эффективность устройства.

Классификация устройств проводится по основным параметрам. Порядок свидетельствует о количестве катушек. Крутизна спада АЧХ определяет то, насколько резко фильтр подавляет сигналы, которые могут стать причиной помехи.

При выборе фильтра также уделяется внимание тому, какая схема расположения динамиков применяется в автомобиле. Наибольшее распространение получили следующие:

• 3 динамика: басовик, средний и низкие частоты, твитер. В большинстве случаев этого достаточно для реализации поставленной задачи.
• Более сложная схема предусматривает использование отдельных динамиков для воспроизведения своей частоты.

Полосно-пропускающие, или полосовые устройства эффективно пропускают свою частоту. Полная противоположность — режекторный вариант исполнения, так как полосы вне интервала усиливаются.

Как сделать своими руками

Пассивный фильтр для сабвуфера своими руками просто изготовить благодаря использованию небольшого количества элементов.

• Сборка может проводиться по схеме, которая скачивается из сети или создается своими руками. В интернете встречается большое количество различных калькуляторов. Их применение существенно упрощает расчеты. Для этого достаточно ввести исходную информацию, и программа при применении формул рассчитывает требуемые показатели.
• Основными параметрами, применяемыми при расчетах, являются индуктивность и емкость.
• Простейшая схема представлена сочетанием конденсатора или катушки. Первый элемент можно приобрести в специализированном магазине, для повышения показателя проводится соединение нескольких. Катушка часто изготавливается самостоятельно, для этого применяется медная проволока и стержень из специального сплава.
• Пайка отдельных элементов должна проводиться с особой осторожностью. Это связано с тем, что слишком высокая температура может привести к перегреву платы и некоторым другим проблемам.

После создания самодельной конструкции следует провести подключение фильтра к сабвуферу. Подключение выполняется следующим образом:

• Фильтр подключается к сабвуферу через выход предварительного усилителя после регулятора, который отвечает за регулировку громкости. Это позволяет существенно повысить качество звука.
• Потенциометр применяется для регулирования соотношения громкости сабвуфера и всего сигнального тракта.
• К выходу проводится подключение усилителя мощности, который работает по классической схеме. Оба применяются для мостового соединения.

Финишный этап заключается в герметизации всех соединительных элементов. В противном случае на контактах со временем может появиться коррозия, которая станет причиной снижения проводимости. Активный изготавливается с применением управляющей платы.

Обзор ФНЧ для сабвуфера

Сегодня сабвуфер — неотъемлемая часть любого домашнего кинотеатра. Впрочем, не только домашнего. В публичных кинотеатрах тоже стоят сабвуферы. Их задача с максимальной реалистичностью воспроизводить звуки выстрелов, взрывов, грохота проползающего по экрану танка или проплывающего в экранном холодном космическом пространстве межзвездного галактического имперского крейсера. Да, да, я знаю, что крейсеры в космическом пространстве проплывают бесшумно, но у Джорджа Лукаса, который снял потрясающую киноэпопею «Звездные войны» на этот счет совершенно другое мнение. И это правильное мнение, поскольку одно дело смотреть на безмолвный имперский крейсер, а другое — слышать и даже ощущать проход мощной машины. Да, про ощущать я не оговорился, ибо низкочастотные вибрации, создаваемые мощным сабвуфером ощущаются буквально всем телом.

Собственно, сам сабвуфер является мощным низкочаcтотным динамиком, подключенным к специальному сабвуферному каналу многоканальной системы усилителей. Сабвуферный канал при записи звуковой дорожки к фильму пишется отдельно, так что вся информация в нем содержащаяся — это исключительно о том, где и когда надо бахнуть и с какой силой. Но это в случае цифровой записи сигнала. При аналоговой записи-воспроизведении сигнал сабвуферного канала может выделяться из общего сигнала фонограммы при помощи специального Фильтра Низких Частот — ФНЧ.

В общем случае именно ФНЧ формирует сигнал сабвуферного канала и именно от его параметров зависит насколько мощно, сочно, четко будет бабахать сабвуфер. Разумеется, не только от ФНЧ, но и от акустического оформления самого сабвуфера зависит насколько высоко вы будете подпрыгивать в кресле от очередного киношного выстрела или взрыва, но сейчас мы рассмотрим именно ФНЧ.

Два самых главных параметра ФНЧ называются: частота среза и крутизна спада.

Начнем с первой.

Дело в том, что динамик сабвуфера большой, тяжелый, неповоротливый, чаще всего с огромным диффузором, который призван создавать большое звуковое давление, вдавливающее зрителя в кресло. Амплитуда колебаний этого диффузора должна быть достаточно велика, поэтому на сабвуфер подается очень приличная мощность от выходного усилителя. Если мы не отфильтруем ВЧ составляющие сигнала, подаваемого на динамик, то просто спалим его, ибо он физически не сможет так быстро двигаться, в результате чего катушка динамика перегреется и разрушится.

Таким образом, наш ФНЧ занимается тем, что просто отрезает от входного сигнала ненужные для сабвуфера куски частотного диапазона и на выходе оставляет только те, которые не угробят сабвуфер и будут эффективно им воспроизводиться.

Посмотрим на амплитудно-частотную характеристику ФНЧ (ура, первая картинка!):

Итак, частота среза, выражаясь человеческим языком — это та частота, за которой амплитуда выходного сигнала резко падает. Посмотрите на левую картинку — так должен выглядеть идеальный ФНЧ — до определенной частоты сигнал есть, после нее — сигнала нет. Но реальность, как обычно, несколько хуже. На правой картинке показана работа реального ФНЧ. Частота, на которой уровень выходного сигнала ослабляется на 3дБ называется частотой среза ФНЧ — Fср. на картинке. Как видно по правой картинке, реальный ФНЧ ослабляет сигнал за частотой среза не сразу, а постепенно и тут у нас есть возможность перейти ко второй основной характеристике ФНЧ — крутизне спада.

Общеизвестно, что погоня за идеальным — самая большая ошибка человечества. Тем не менее, человечество не перестает за ним гнаться, набивая по пути знатные шишки.

С ФНЧ такая же история. Как вы видите на картинке выше, у идеального ФНЧ АЧХ поворачивает на 90 градусов на частоте среза, то есть, ни одна капелька сигнала за частотой среза не появится на выходе ФНЧ. Это — идеальная крутизна спада ФНЧ.

У любого реального ФНЧ данная характеристика более пологая и никогда не станет идеальной, но может максимально к ней приблизиться.

Посмотрим на второй рисунок — на нем отображены крутизна спада ФНЧ в зависимости от так называемого порядка ФНЧ — числа звеньев, из которых состоит фильтр.

Чем больше звеньев в ФНЧ, чем ближе его АЧХ к идеальной. Но тут надо заметить, что увеличение числа звеньев фильтра приводит к его схемотехническому усложнению и как следствие, увеличению количества электронных компонентов, из которых сделан фильтр, а следом и цены этого устройства. Помимо этого, разумеется, растут шум, искажения, уменьшается амплитуда выходного сигнала.

Простейшее звено ФНЧ выглядит следующим образом:

Это пассивный ФНЧ первого порядка. Включая такие звенья последовательно можно добиться весьма существенной крутизны спада. Но при этом, как уже отмечалось выше, существенно растут шумы и искажения в звуковом тракте. Более того, для согласования входного и выходного сопротивления такого фильтра необходимо на входе и выходе ФНЧ устанавливать буферные усилители. В противном случае сопротивление источника сигнала и сопротивление нагрузки фильтра будет существенно влиять на частоту среза.

Поэтому, чаще всего для построения ФНЧ используют схемы активного фильтра на операционных усилителях.

Вот, например, активный ФНЧ второго порядка:

Не смотря на простоту самого фильтра необходимо помнить о буферных усилителях, которые нужны и для этого типа ФНЧ. Да и к тому же, 2 порядок — это как-то маловато, а значит, нужно последовательное включение двух таких фильтров.

В общем, схема разрастется прилично.

Более того. Если вы только начинаете заниматься сабвуферами и всем, что с ними связано, непременно начнете читать профильные сайты и форумы, где обсуждаются те или иные способы построения ФНЧ. И тут выяснится, что помимо всего прочего есть фильтр Чебышева, фильтр Баттерворта, эллиптический фильтр, фильтр Саллена-Ки. И у каждого схемного решения есть свои плюсы и минусы. Честно говоря, закопаться можно запросто.

Видимо, поглядев на все это в древнерусской тоске, тайваньская компания PTC почесала в затылке и выпустила отличную микросхему — PT2351 – фильтр НЧ Саллена-Ки третьего порядка.

Микросхема в 8-выводном корпусе содержит в себе все элементы, необходимые для построения ФНЧ с очень приличными характеристиками.

Стерео сигнал от источника поступает на два буферных усилителя с высоким входным сопротивлениям. Сигнал смешивается и нормируется по уровню в смесителе, после чего поступает собственно на ФНЧ со встроенным выходным буферным каскадом (выходное сопротивление — всего 40 Ом), позволяющим подключать фильтр непосредственно к нагрузке без дополнительных плясок с буфером на ОУ.

Частота среза такого фильтра задается внешними конденсаторами.

На основе этой микросхемы был разработан набор для самостоятельной сборки NM0103 «ФНЧ для сабфувера».

Основные технические характеристики:

Принципиальная схема:

Как видите, схема простейшая с очень небольшим количеством навесных компонентов.

Схема универсальная — благодаря встроенному стабилизатору напряжения VD1, R3, C6 этот ФНЧ может применяться как для построения автомобильного сабвуфера, так и для домашнего кинотеатра или музыкальных систем 2. 1. Максимальное напряжение питания, которое можно подавать на фильтр — 20 Вольт. Впрочем, если увеличить резистор R3, то можно и больше.

Питание однополярное, что серьезно облегчает встраивание такого фильтра в уже имеющийся звуковой тракт.

Частота среза фильтра определяется емкостью конденсаторов C3, C7. В наборе есть два комплекта конденсаторов разной емкости для построение ФНЧ с частотой среза 60Гц или 80Гц.

АЧХ фильтра:

Ну, а если номиналы конденсаторов, входящих в набор вас по каким-то причинам не устроят, их можно выбрать из нижеследующей таблицы:

Часть номиналов конденсаторов получается нестандартной и составляется из двух конденсаторов стандартной емкости — номиналы указаны в скобках.

Из недостатков данной схемы по сравнению со схемами на ОУ можно отметить невозможность плавной регулировки частоты среза, а так же отсутствие регулировки фазы выходного сигнала. Но вот часто ли нужны такие регулировки?

НЧ ФИЛЬТР ДЛЯ САБВУФЕРА

Здравствуйте, уважаемые радиолюбители! Сегодня хочу вам предложить схему фильтра НЧ для любого самодельного сабвуфера. Мною было опробовано не мало схем фильтров, из этого количества некоторые либо не устраивали по звуку, либо запускались с танцами под бубен, либо запускались вообще броском об стену! И вот в один прекрасный день лазил по одному форуму, и наткнулся на пост со схемой. Как писали, схема была найдена на каком-то форуме в давно забытой теме и очень его порадовала своей повторяемостью и хорошим звучанием баса. Большое спасибо этому человеку! Решил и я повторить эту схемку, так как давно в поисках хорошего ФНЧ и нужная микросхема была в наличии.

Схема электрическая фильтра НЧ

Скопируйте для увеличения

Сердце схемы, хорошо себя зарекомендовавшая TL074 (084), один сдвоенный переменный резистор, в таком нестандартном для меня включении, и немного пассивных компонентов (резисторы и конденсаторы). Решил, что для питания откажусь от всяких лишних стабилизаторов (7815 и 7915) — потребления схемы небольшое, и поэтому решено запитать схему по простому — пара стабилитронов (применил 1N4712), пара ограничивающих резисторов (1. 5 kom у меня), небольшие электролиты по питанию и шунтирующие конденсаторы по 0,1 мкф — все это к основному питанию УНЧ сабвуфера (+-35 вольт в моём случае).

Монтаж выполнен на печатной плате из текстолита — скачать файл. Печатку немного подкорректировал под себя и добавил стабилитроны. Все элементы подписаны, наводите курсор на элементы — показывается его номинал. Переменные резисторы, регулирующий частоту среза и регулировки громкости, в моём варианте выведены с платы на проводках.

Схема работает сразу, делал уже раз десять этот ФНЧ — естественно если не путать номиналы и не оставлять сопельки между дорожек. Также хочу сказать что чувствительности фильтра хватает, чтобы подключать портативные источники звука такие как: сотовый телефон, mp3 плеер и подобные устройства.

Приготовили плату? Тогда берём паяльник, и первым делом запаивайте стабилитроны с ограничивающими резисторами и конденсаторы, панельку для TL-ки. Подключите плату к источнику питания вашего УНЧ (у меня +-35 вольт) — удостоверьтесь что к 4 и 11 ножки микросхемы на панельки поступает +-12 вольт. Если всё правильно — паяем конденсаторы, резисторы.

Не забываем, что конденсаторы нужно ставить пленочные в такие схемы, не считая электролитов и шунтирующих по питанию.

Переменный резистор, на регулировку среза частоты — нужно подключать именно как нарисовано по схеме. Повторюсь, что схема не нуждается в настройках, правильный монтаж и чистка платки от флюса, если использовали упомянутый.

Теперь в своих конструкциях сабвуферов, всегда использую этот фильтр за его хорошее качество баса и простую схему. Также без лишних ненужных наворотов. Рекомендую, как говорится к повторению, с вами был Akplex.

   Форум по ФНЧ

   Форум по обсуждению материала НЧ ФИЛЬТР ДЛЯ САБВУФЕРА

BM2115, Активный фильтр НЧ для сабвуфера

Описание

Усилители предварительные

Фильтр устанавливается между линейным выходом источника сигнала и входом УМ сабвуфера. Он хорошо зарекомендовал себя при работе совместно с мощным автомобильным усилителем NM2034 (70 Вт/12 В).

Технические характеристики.
Напряжение питания: 3…32 В.
Ток потребления: 6 мА.
Частота среза: 100 Гц.
Усиление в полосе пропускания: 6 дБ.
Затухание вне полосы пропускания: 12 дБ/Окт.
Размеры печатной платы: 37×27 мм.

Описание работы.
Фильтр (неинвертирующий, второго порядка) выполнен на сдвоенном операционном усилителе LM358 (DA1). Светодиод HL1 индицирует работу устройства, потенциометром R1 осуществляется регулировка уровня входного сигнала.
Фильтр устанавливается между линейным выходом источника сигнала и входом УМ сабвуфера.

Конструкция.
Конструктивно активный фильтр выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Конструкция предусматривает установку платы в корпус BOX-M01, который не входит в комплект .
Геометрия устройства позволяет монтировать его «в разрыв» сигнального провода. Для удобства подключения питающего напряжения и сигнальных проводов предусмотрены парные клеммные винтовые зажимы.
Перед установкой платы фильтра в корпус BOX-M01 , необходимо просверлить в верхней крышке отверстие диаметром 4 мм для светодиода HL1 и сделать выпилы под сигнальные провода и провода питания, а в нижней крышке просверлить отверстие диаметром 5 мм для регулировки R1.

Правильно собранное устройство не требует настройки.

Рекомендации по совместному использованию электронных наборов.
Данный набор рекомендуется использовать совместно с наборами NM2034 и NM2042 .

Технические параметры

Техническая документация

НЧ фильтр и сабвуфер

В настоящее время во всемирной паутине присутствует огромное количество всевозможных описаний и руководств по изготовлению сабвуферов различных и по конструкции и по техническим характеристикам [1], [2], [3]. После ознакомления с несколькими подобными описаниями автором была выбрана модель «Bandpass 6a» с применением головки бывшего отечественного производителя «Радиотехника» 50ГДН. Применять головку меньшей мощности автор не стал. У 35ГДН несколько мал диаметр диффузора. А это аргумент! Стало быть, либо 50ГДН либо 75ГДН. По своим параметрам обе головки почти идентичны, но 50ГДН дешевле. Импортные динамические головки в качестве головки сабвуфера автор не рассматривал – не хотелось покупать «китайского кота в мешке». Серьезные динамические головки импортного производителя и стоят не дешево. Другое дело динамические головки производства бывшего СССР. На каждой из динамических головок стоит знак качества – это хоть что-то, да значит (возможно, это просто условность). Да, и технические характеристики в глобальной паутине можно найти. Но дело в том, что эти динамические головки производил ряд заводов, и как следствие, характеристики одной динамической головки могут сильно варьироваться в зависимости от завода-изготовителя и, как следствие, отличаться от технических характеристик, найденных в интернете и справочниках по динамическим головкам.

Сначала выберем акустическое оформление динамической головки. Существует несколько часто встречающихся типов акустического оформления динамических головок.

1 – закрытый ящик (Closed). При этом мы получаем наименьший КПД акустической системы и необходимость подводить довольно высокую мощность, вследствие чего вероятен выход динамической головки из строя. При такой конструкции акустического оформления крепление стенок корпуса должно быть наиболее прочным, т.к. внутри ящика создается высокое давление, обусловленное движением диффузора, который будет пытаться сжимать упругий воздух в закрытом объеме.

2 – фазоинвертор (далее по тексту ФИ) (Vented). Модель несколько лучше по характеристикам. Искажения, вносимые динамиком, минимальны. Сам ФИ увеличивает КПД динамической головки. Все трудности начинаются при расчете ФИ. Дело в том, что большой диаметр ФИ требует большой его длины, а маленький – как раз небольшой. Казалось бы, что все хорошо. Не спешите радоваться. Перемещаясь, диффузор головки двигает упругий воздух через тоннель ФИ. Объем воздуха в тоннеле постоянен, а значит, скорость движения воздуха через тоннель ФИ будет во столько раз больше колебательной скорости диффузора, во сколько раз площадь сечения тоннеля меньше площади диффузора. В силу этого, в тоннеле ФИ начнутся завихрения воздуха и ФИ начнет свистеть. Вот и получается, что при расчетах, как правило, длина тоннеля ФИ оказывается чрезмерно большой, но это можно обойти[4].

3 – бандпасс (далее по тексту БП) (Bandpass). Динамическая головка заключена между двумя объемами воздуха. Настраивается в широких пределах путем выбора объемов передней и задней камер и частоты настройки двух ФИ. КПД самый высокий из всех рассмотренных выше. Недостаток один – БП наиболее сложен в изготовлении. Хотя, я бы не стал называть это недостатком, это скорее достоинство.

Для расчета параметров ящика существует ряд специализированных программ: JBL SpeakerShop, Box Plot, Blaupunkt BlauBox. Автор воспользовался программой winisdbeta, как оставившей самые наилучшие впечатления при работе в оной. При моделировании конструкции легко убедиться в том, что ФИ проигрывает БП при одинаковом (небольшом) объеме ящика. А вот при большом объеме – наоборот, проиграет БП. Но, учитывая, что большинство из нас проживает в среднестатистических квартирах и ездит на среднестатистических машинах – большой объем это не наш метод. С другой стороны, не стоит увлекаться его уменьшением – лучше не станет. Поэтому придется искать некий компромисс. Это так же Вы можете увидеть при моделировании своего сабвуфера в программе winisdbeta – поварьируйте параметрами объемов обеих камер БП, частотами настройки и длиной ФИ и Вы сразу увидите, как это отражается на АЧХ Вашего будущего детища.

Для проектирования и изготовления корпуса сабвуфера необходимо знать некоторые характеристики динамической головки. Необходимые параметры для расчета:

Рис. 1.

Вместо генератора удобно использовать выход звуковой карты компьютера и при помощи соответствующего программного обеспечения генерировать синусоидальные сигналы частотой 0-200Гц. Резистор сопротивлением 1кОм стабилизирует ток через динамик. Автор применил сопротивление мощностью 7,5Вт.
Измеряем сопротивление динамической головки омметром. Это и будет искомое Re – сопротивление постоянному току.
Динамическую головку располагаем вдали от стен, пола и потолка (в идеале – подвешиваем). Подключаем вольтметр к выходу УМ (рис. 1, точки 1 и 3) и выставляем выходное напряжение от 10В до 20В на частоте до 200Гц. Для нахождения резонансной частоты (Fs) динамической головки подключаем вольтметр к динамической головке (рис. 1., точки 2 и 3), плавно изменяем частоту генератора и смотрим на показания вольтметра. На лист бумаги записываем выставленную частоту генератора и показания вольтметра. Та частота, на которой напряжение на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса для этой динамической головки. При измерении Fs автор изменял частоту с интервалом 1 Гц. Получаем графическую зависимость U=f(F), изображенную на рис. 2.

Рис. 2.

При измерении Fs мы имеем минимальное напряжение Um и соответствующую ему частоту F1, расположенную в области частот до Fs и частоту F2 при таком же значении напряжения, расположенную за частотой Fs. Частоты F1 и F2соответствуют напряжению U12, которое примерно равно 0,707Us Также, мы имеем значение напряжения Us при значении частоты Fs. Эти данные нам необходимы для расчета U12, Qms, Qes и Qts.
Как видно из рис.2, для данной динамической головки 50ГДН-3-4 частота основного резонанса в открытом пространстве составляет 35Гц. F1 = 16 Гц, F2 = 54 Гц, Um = 1,9 В, Us = 12 В.

Производим необходимые расчеты по формулам:

где R — половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Единица измерения этой площади — квадратные метры, и в программу winisdbeta Sd надо подставлять в метрах квадратных.
Vas принимаем равным 90л.
После подстановки всех параметров в программе winisdbeta имеем следующее:

Рис. 3.

Рис. 4.

Рис. 5.

Рис. 6.

Толщина стенок выбрана равной 19мм, материал – ДСП импортного производства. В качестве соединительных элементов – деревянный брус 40х40мм. Использовать торцевые поверхности ДСП (пусть даже и импортного производства) автор не стал – слишком рыхловатые, кроме этого, ДСП может расслаиваться. Здесь следует учесть, что брус, при помощи которого крепятся стенки корпуса сабвуфера между собой, тоже занимает определенный объем.

И если при моделировании корпуса этого объема не учесть, то в результате получаются несколько иные объемы обеих камер и, при сохранении частот настроек ФИ, их длины и диаметра, АЧХ готового изделия изменится очень сильно и не в лучшую сторону. Но и тут можно выкрутиться[4] относительно длины ФИ. В конечном итоге можно будет просто заменить оба ФИ с учетом изменений в объемах камер. На рис. 3 – рис. 6 приведены конструкционные характеристики сабвуфера без учета объема деревянных брусьев. Иными словами, это то, что мы хотим получить.
С учетом объема деревянных брусьев в обеих камерах имеем: объем передней камеры уменьшится на 2,4 л., задней камеры – на 6,5 л. Т.е. в результате мы получаем то, что изображено на рис. 7, 8.
Для сохранения гладкой АЧХ изменены настройки обоих ФИ, и, как следствие, изменилась их длина.
Окончательно: изготавливаем корпус сабвуфера с внешними размерами согласно рис. 5, но реально наше изделие будет обладать характеристиками согласно рис. 7, 8без учета установки наполнителя.
Несколько слов о длине ФИ. В передней камере длина ФИ составляет 95мм (рис. 8). Это более чем нормально и приемлемо. Добавляем к его длине 2-3см (настраивать все равно придется) и изготавливаем. А вот для задней камеры длина ФИ несколько великовата. Его можно укоротить. Как это сделать — подробно процедура расчета изложена в [4]. Приведу лишь основные моменты.
Формула для расчета укороченного варианта ФИ имеет вид:

частота настройки ФИ Fb– в герцах, объем камеры V – в литрах, длина L и диаметр D ФИ – в миллиметрах.

Рис. 7.

Поправка «-0,85D» появляется из-за того, что один конец ФИ находится в плоскости стенки и имеет место виртуальное удлинение ФИ, в результате чего изменяется частота его настройки и на АЧХ сабвуфера будет «провал». В программе winisdbeta эта поправка уже учтена. Исходя из этого, если установить фланец на второй конец ФИ, который находится внутри камеры в свободном пространстве (рис. 9), мы получим ФИ с еще меньшей длиной при сохранении диаметра и частоты настройки. И тогда формула для расчета длины ФИ примет вид:

Нетрудно видеть, как наши 287 мм (рис. 8) при частоте настройки ФИ на 38Гц (37,7Гц по формуле (6)) превращаются в 192 мм (по формуле (7)) с фланцем на втором конце ФИ при частоте настройки 38Гц задней камеры. Вот это наш метод – нормальный короткий ФИ. Оставляем этот вариант. Фланец изготавливаем из органического стекла толщиной 4 мм (Фото 4).

Рис. 8.

Рис. 9.

После того, как вырезаны все стенки, приступаем к креплению поверхностей между собой.
На рис. 10 показана общая конструкция корпуса сабвуфера.

Рис. 10.

Литература

Все стыки выполняются на деревянных брусках. Перед креплением бруса к стенкам корпуса сабвуфера брус прижимается снизу к стенке и сверлятся углубления через стенку в брус сверлом диаметром в 2 раза меньшим, чем диаметр самореза, которым впоследствии будет прикручен брус, с интервалом 5…7 см по периметру поверхности с соответствующим отступом от края поверхности стенки. Величина отступа зависит от параметров деревянного бруска, используемого в конструкции корпуса сабвуфера и диаметра самореза. На поверхности стенки все отверстия зенкуются.  

Прикручиваемая поверхность бруса перед свинчиванием густо смазывается неразбавленным клеем ПВА. Клей не жалейте. В процессе прикручивания бруса к поверхности стенки корпуса сабвуфера излишки клея выдавливаются из стыка и удаляются мануально.
Сначала подготавливается днище. К вырезанной по размерам поверхности днища корпуса сабвуфера с одной стороны крепится деревянный брус по периметру.

В вырезанной по размерам полке для динамической головки вырезается отверстие соответствующего размера под конкретную динамическую головку, размечаются и просверливаются отверстия для крепления динамической головки. Далее, крепится деревянный брус по периметру.
Затем, к одной из боковых стенок корпуса сабвуфера крепим днище и, тщательно вымеряв расстояние 185 мм от противоположного края этой же стенки, крепим полку для динамической головки. Вторую боковую стенку корпуса сабвуфера также крепим к днищу и полке для динамической головки . 
После этого крепим брус по периметру передней и задней камер. Т.к. на днище и на полке для динамической головки уже есть брус, то для задней камеры надо закрепить брус только вдоль вертикальных границ камеры с обеих сторон. А для передней камеры – вдоль вертикальных границ с обеих сторон и двух горизонтальных.

Вторую боковую стенку корпуса сабвуфера также крепим к днищу и полке для динамической головки . 
После этого крепим брус по периметру передней и задней камер. Т.к. на днище и на полке для динамической головки уже есть брус, то для задней камеры надо закрепить брус только вдоль вертикальных границ камеры с обеих сторон. А для передней камеры – вдоль вертикальных границ с обеих сторон и двух горизонтальных.

Далее, в вырезанной по размерам передней стенке корпуса сабвуфера вырезаем два отверстия диаметром 109мм для фазоинверторов. Именно 109мм составляет внешний диаметр канализационной пластмассовой трубы с внутренним диаметром 105мм. Фазоинверторы готовим заранее, т.к. их размеры нам становятся известными после моделирования сабвуфера в программе и выбора окончательного варианта частоты настройки каждого фазоинвертора, а так же других их параметров: диаметра фазоинвертора и объема камер.

Если впоследствии настройка фазоинверторов не планируется, то поверхность вырезанных отверстий для фазоинверторов хорошенько промазываем клеем ПВА. Клея не жалеем – лишнее все равно выдавится. Вставляем фазоинвертор и прикручиваем его 6 саморезами изнутри фазоинвертора. Проделываем то же самое и со вторым фазоинвертором. 
Если же Вы планируете настраивать фазоинверторы (очень желательно, почти обязательно), тогда вместо клея хорошо подойдет силиконовый герметик. А фазоинверторы лучше вырезать чуть бОльшей длинны, с запасом.

Когда передняя стенка с фазоинверторами готова, она прикручивается к торцевым поверхностям промазанным клеем нашей конструкции.
Сверлим отверстия для саморезов в задней стенке. Вырезаем отверстие для контактов соответствующих размеров. Наносим силиконовый герметик на панель контактов по периметру.Посредством саморезов крепим ее в отверстие задней стенки. 
Сверлим отверстия для крепления крышки.
Крышку и заднюю стенку на клей не садим – придется еще не раз снимать их. Пылесосом начисто удаляем опилки и мелкую стружку изнутри нашей конструкции.
После этого силиконовым герметиком тщательно заделываем все швы и стыки. Аккуратно промазываем их. Не забудьте и отверстия крепления ФИ — изнутри каждой камеры и снаружи. Даем затвердеть герметику.

Теперь крепим динамическую головку в отверстия полки, специально для этого предназначенное. Предварительно наносим по периметру окружности силиконовый герметик и даем ему, самую малость, затвердеть, чтобы создать небольшой амортизатор. После этого устанавливаем динамическую головку и с усилием затягиваем болты. Силиконовым герметиком промазываем стыки динамической головки с полкой.

Почти все готово – запаиваем электрические провода от динамической головки к панели контактов, установленной на задней стенке. Заднюю стенку и крышку временно крепим через клейкую ленту для утепления окон, притягиваем несколькими саморезами по периметру для пробы. Подключаем к УМ с НЧ фильтром и слушаем – что получилось.
Звукопоглощающего материала внутри нет. Поэтому и звучание такое – бас слышен — бесспорно, но не ощущается всем телом, как этого хотелось бы. Устанавливаем звукопоглощающий материал внутрь обеих камер.

В качестве звукопоглощающего материала использован ватин и вата, которая находится между внутренней поверхностью стенки корпуса сабвуфера и ватином. Что дает установка звукопоглощающего материала? С одной стороны, мы убиваем стоячие волны. С другой – добавляем дополнительно небольшой объем к объему наших камер. О том, сколько нужно звукопоглотителя установить внутрь Вашего изделия описано в статье [32]. Внутренние поверхности крышки и задней стенки корпуса сабвуфера также снабжены звукопоглотителем.
Вот теперь подключаем и…наслаждаемся. 
Эстетическое оформление зависит от личного вкуса. В авторском исполнении все углубления саморезов снаружи и стыки стенок зашпатлеваны шпатлевкой по дереву. После высыхания шпатлевки корпус сабвуфера зашкурен наждачной бумагой и оклеен декоративной пленкой с текстурой «под дерево». На одну из боковых поверхностей нанесен рисунок, выполненный плоттерной резкой. Спереди, на фазоинверторы установлены фланцы, выполненные из текстолита.

Готовое устройство имеет вид:

При использовании сабвуфера в качестве НЧ звена домашней или авто- акустики необходимо наличие НЧ фильтра. НЧ фильтр предназначен для исключения из звуковоспроизводящего тракта сигнала с частотой выше частоты среза НЧ фильтра. Частота среза фильтра выбрана равной 100Гц с возможностью ее изменения. Изменяемая частота среза НЧ фильтра выбрана таковой исходя из двоякого применения сабвуфера – автомобильный и комнатный. Для автомобиля оптимальной частотой среза является 80Гц[30]. Для домашнего применения частота среза может составлять выше 100Гц, но это дело вкуса. Данное различие обусловлено различием в акустической характеристике звукопередачи (передаточной функции) салона автомобиля и комнаты.
Существует несколько видов НЧ фильтров, названных по имени математиков (Баттерворт, Чебышев, Линквиц, Кауэр, Бессель) первыми реализовавшими математическую модель той или иной функции, через которые, в свою очередь, выражается передаточная характеристика НЧ фильтра. Функция определяется порядком полинома (максимальным показателем степени) и коэффициентами ai и bi. 

Рис. 12.

На рис. 12 приведена схема активного фильтра нижних частот второго порядка с коэффициентом усиления равным 1.
В общем случае расчет фильтра производится следующим образом[2]. Выбираем частоту среза фильтра. Пусть частота среза будет равна 60Гц. Далее, выбираем вид аппроксимации. Применим аппроксимацию по Баттерворту. Выбираем порядок фильтра – 2-ой. Рассчитываем значения радиоэлементов, входящих в принципиальную схему НЧ фильтра (рис. 12). Значения сопротивлений и емкостей получаются из передаточной функции НЧ фильтра. Следует учесть, что при таком расчете фильтра значения сопротивлений должны быть не хуже 5% для НЧ фильтра до 4-го порядка и 1% (а лучше 0,5%) для НЧ фильтров от 4-го до 10 порядка. Допуск номинальных значений емкостей составляет 10%. Поэтому при расчете фильтра лучше задаваться значениями емкостей и вычислять значения сопротивлений. Пусть С1 и С2 заданы. Тогда значения сопротивлений будут равны:

(8), где

а1, b1 — коэффициенты полинома;
f0 — частота среза фильтра, Гц;
R1, R2 — сопротивления резисторов, Ом;
С1, С2 — емкости конденсаторов, Ф.
Чтобы сопротивления резисторов R1, R2 были действительными должно выполняться условие:

(9)

Не следует выбирать отношение С1/С2 многим больше правой части неравенства (9).

Подобным образом рассчитывается НЧ фильтр до 10 порядка подстановкой коэффициентов аi, bi соответствующего номера звена в формулу (8). Для фильтров нечетного порядка первым ставится звено первого порядка, остальные звенья – четного порядка. Для звена нечетного порядка коэффициент bi=0. Следует однако понимать, что, соединив подряд два фильтра второго порядка Баттерворта с одинаковой частотой среза f0 мы не получим фильтр Баттерворта 4-го порядка с частотой среза f0. Мы получим НЧ фильтр с частотой среза, отличной от и с другой АЧХ и передаточной функцией, не Баттерворта. Это будет НЧ фильтр с критическим затухаением.
Методика расчета НЧ фильтров до 5-го порядка приведена в [28]. Там же можно найти и коэффициенты НЧ фильтров для расчета.

В литературе[2] на стр. 136 приведена таблица 13.6 значений коэффициентов НЧ фильтров различного типа до 10 порядка и частОты среза звеньев фильтра. Обсчет НЧ фильтра по формуле (8) в программе Microsoft Excel достаточно прост. После расчетов мы получаем значения сопротивлений звеньев фильтра при заданных значениях емкостей. Допуск резисторов должен быть не хуже 1%. Тут есть несколько вариантов: составление заданного сопротивления из нескольких резисторов или использование прецизионных сопротивлений. При расчете НЧ фильтра по формуле (8) невозможно заложить в расчет допуск значений сопротивлений. В результате чего придется, в итоге, настраивать каждое звено по отдельности. Это приемлемо для НЧ фильтра невысокого порядка (до 4-го). При порядке НЧ фильтра выше 4-го проделав процедуру настройки каждого звена в отдельности, повторять подобный процесс Вам больше не захочется, я Вас уверяю. Методика настройки звеньев фильтра подробно изложена в [28].

Какого же порядка НЧ фильтр собирать?
1. Допуск сопротивлений при порядке фильтра не выше 4-го составляет должен быть не хуже 5%. НЧ фильтр второго порядка можно собрать и на 10% сопротивлениях. А вот выше 4-го порядка – допуск должен быть не хуже 1%.
2. Для наглядности посмотрим на АЧХ различного типа НЧ фильтров и разного порядка.

Рис. 13. АЧХ фильтров 4-го (а) и 10-го (б) порядков.

1 – фильтр с критическим затуханием;
2 – фильтр Бесселя;
3 – фильтр Баттерворта;
4 – фильтр Чебышева с неравномерностью 3дБ.

Рис. 14. Переходные характеристики фильтров НЧ 4-го порядка при ступенчатом входном сигнале.

Фильтр Чебышева отпадает сразу – не глядя даже на то, что крутизна спада у него выше, чем у фильтров Бесселя и Баттерворта (рис. 13, кривая 4). Мы видим неравномерность в полосе пропускания. Эта неравномерность может составлять от 0,5дБ до 3дБ. Чем резче спад АЧХ за частотой среза, тем выше неравномерность в полосе пропускания. При импульсном воздействии на фильтр очень высокие колебания переходного процесса (рис. 14, кривые 4, 5).
Оптимальная переходная характеристика наблюдается у НЧ фильтра Бесселя. Это имеет место в силу того, что фазовый сдвиг выходного сигнала фильтра Бесселя пропорционален частоте входного сигнала[2]. Переходный процесс фильтра Бесселя почти не имеет колебаний. Увеличение порядка этого фильтра, начиная с 4-го, приводит к затуханию переходного процесса.
Для полноты картины взглянем еще на АЧХ группового времени задержки и фазового сдвига фильтров нижних частот 4-го порядка.

Рис. 15. АЧХ группового времени задержки и фазового сдвига фильтров нижних частот 4-го порядка.

1 – фильтр с критическим затуханием;
2 – фильтр Бесселя;
3 – фильтр Баттерворта;
4 – фильтр Чебышева с неравномерностью 0,5дБ;
5 – фильтр Чебышева с неравномерностью 3дБ.

Максимальное время задержки присуще фильтрам Чебышева и Баттерворта. Минимальное – фильтр с критическим затуханием и фильтр Бесселя.

Кроме НЧ фильтра нам нужен регулятор фазы – фазовый фильтр первого порядка — для согласования сабвуфера с фронтальной акустикой. В общем виде принципиальная схема фазового фильтра первого порядка имеет вид:

Рис. 16. Фазовый фильтр первого порядка.

(10), где

а1 — коэффициент фазового фильтра[2];
f0 — частота среза фазового фильтра, Гц.

Коэффициенты фазового фильтра до 10-го порядка приведены в [2] в таблице 13.9, с.220.
Изменяя сопротивление R мы можем установить любую величину фазового сдвига от 0° до -180° не изменяя амплитуду выходного сигнала. При этом, фазовый фильтр преобразуется в фазовращатель.
Кроме метода расчета НЧ фильтра по формулам (8) и (9), описанного выше, существует еще несколько способов. Один из них подробно описан в [28] для НЧ фильтров до 5-го порядка. Существует также специализированная программа для создания НЧ фильтров – FilterPro[1]. Производитель программного продукта – Texas Instruments. На работе самой программы останавливаться не будем, интерфейс программы интуитивно понятен. Плюс этого программного продукта в том, что мы можем указать допуск применяемых сопротивлений и емкостей. И тогда отпадает необходимость в подборе резисторов.
На закостенелости менталитета западных производителей НЧ фильтров мы не станем размениваться, и собираем НЧ фильтр Бесселя 10 порядка по схеме звена Салена-Ки с частотой среза 100Гц, с фазовращателем и активным регулятором громкости.
На рис. 17 приведена принципиальная электрическая схема НЧ фильтра Бесселя 10-го порядка с частотой среза 100Гц.

Рис. 17.

В качестве ОУ были выбраны ОУ импортного производства LM324. Плюсов у них много: 4 ОУ в одном корпусе DIP14. Выходы каждого ОУ расположены по углам корпуса (выв. 1, 7, 8, 14). Дву- и одно полярное питание, что важно при использовании НЧ фильтра в автомобиле. Широкий диапазон питающих напряжений. Малый ток потребления. Самое главное — в диапазоне до 500Гц более чем достаточное качество ОУ.
К принципиально схеме НЧ фильтра, сгенерированной программой FilterPro, добавляем простейший сумматор на двух резисторах на входе. В схему НЧ фильтра, в последнее звено, добавляем сдвоенный переменный резистор для регулировки чатоты среза НЧ фильтра. На выходе фильтра ставим наш фазовращатель и активный регулятор громкости. Окончательно, принципиальная электрическая схема имеет вид, приведенный на рис. 18.

Рис. 18.

Рис. 19. Усилитель мощности низкой частоты на микросхеме TDA1562Q

Переключатель SA1 предназначен для включения и выключения УМ, SA2 – для включения режима «MUTE». В качестве SA1 можно применить любой малогабаритный переключатель.
Элементы SA1, SA2, VD1 и VD2 выведены на переднюю панель НЧ фильтра и соединяются с печатной платой посредством монтажного провода. В качестве электролитических конденсаторов вольтдобавки (С5, С6) использованы емкости по 10000 мкФ и по питанию установлены емкости 4700мкФ (С9, С10). Это позволяет развить бОльшую мощность при прочих равных условиях. Как известно, при выключенном двигателе автомобиля напряжение бортовой сети составляет 12В. При работающем двигателе напряжение несколько повышается, до 14,5В, что обеспечивает прирост выходной мощности УМ. Для предыдущей модефикации – TDA1560Q – в datasheet присутствует зависимость, приведенная на рис. 20.

Рис. 20. Зависимость выходной мощности TDA1560Q от частоты при коэффициенте гармонических искажений 10% для различных значений электролитических емкостей вольтдобавки

В нашем случае, для микросхемы TDA1562Q зависимость, приведенная на рис. 20, будет отличаться незначительно. Только лишь надо вместо цифры «40» мысленно подставить значение «70» — именно такую максимальную выходную мощность по словам производителя обеспечивает TDA1562Q при напряжении питании 14,4В и сопротивлении нагрузки 4Ом, и пропорционально заменить промежуточные значения по оси Po(W).
Большинство элементов НЧ фильтра и УМ смонтировано на печатной плате. В свое время я изготовил парочку различных вариантов, в т.ч. «слим» версию.

Литература

1.http://focus.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?literatureNumber=slvc003d&fileType=zip 
— программа FilterPro Ver.1.03.0003 от Texas Instruments для создания и моделирования НЧ фильтров до 10 порядка.
2. http://dmitriks.narod.ru/books/titsh2.rar, http://dmitriks.narod.ru/books/titsh3.rar — У.Титце, К. Шенк «Полупроводниковая схемотехника», М., «Мир», 1982.
3. http://www.the12volt.com/
4. http://www.the12volt.com/caraudio/boxcalcs.asp — расчет сабвуферов
5. http://sound.westhost.com/project103.htm — Subwoofer Phase Controller
6. http://www.realmofexcursion.com/videos.html — видео со звуком работы сабвуферов на головках известных мировых производителей
7. http://ra4a.narod.ru/portal/BA1.htm — Громкоговорители. Справочник.
8. http://radiotech.by.ru/Documentation/docum.htm — Документация, инструкции, описания.
9. http://www.bluesmobil.com/shikhman/ — страничка А. И. Шихатова.
10. http://dmitriks.narod.ru/books/books.html#ARTSCHEMES — П. Хоровиц У. Хилл «Искусство схемотехники», издание 5.
http://www.cxem.net/sound/dinamics/dinamics.php — Все об акустике — колонки, динамики, сабвуферы и др.
11. http://www.audioworld.ru/Links/links.html — Мир AUDIO — Электронное периодическое издание для аудиофилов и меломанов.
12. http://www.peps.ku.ru/audio/audio.html — Отечественные головки громкоговорителей
13. http://www.techhome.ru/catalog/auto/article_3674.html — Программы для расчета сабвуферов
14. http://radiotech.by.ru/Program/program.htm — Программы, связанные с электроникой.
15. http://forum.racing.kz/index.php?showtopic=1838 — Простой сабвуфер на 2х35ГДН-1-8
16. http://radiotech.by.ru/ — Портал радиоэлектроники. Конструкторские разработки.
17. http://www.artmech.com/pavel/sub/index.htm — Сабвуфер на 75ГДН-1-4.
18. http://radist.izmuroma.ru/shems/audio/aksystems/aksystems_10.php — 2х35ГДН-1-4
19. http://www.cxem.net/sound/amps/amp44.php — Схема автомобильного УНЧ на TDA1562Q.
20. http://www.cxem.net/sound/dinamics/dinamic55.php — Теория и практика ФИ.
21. http://library.espec.ws/section2/article80.html — Измерение параметров Тиля — Смолла в домашних условиях.
22. Ж-л «Радио», №12, 1999, с.21-22.
23. http://xopxe.narod.ru/articles/MesTune.htm — Об измерениях параметров TS динамиков в домашних условиях и один способ настройки фазоинверторов.
24. http://xopxe.narod.ru/articles/BasBox.html — Татевян Г.Р. О басах и корпусах. О том, как выбирать акустическое оформление динамика.
25. http://homesub.chat.ru/drive.htm — О параметрах T/S динамических головок.
26. Ж-л «Радио», №3, 1995, с.45-48, И. Романов, «Активные RC-фильтры:схемы и расчеты».
27. Ж-л «Радио», №8, 1986, с.51-22, В. Жбанов, «Настройка фазоинверторов».
28. Ж-л «Радио», №8, 1977, с.41-44, В. Карев, С. Терехов, «Операционные усилители в активных RC фильтрах».
29. http://dmitriks.narod.ru/books/books.html#BAS — В.К.Иоффе М.В.Лизунков «Бытовые акустические системы».
30. http://www.avtozvuk.com/az/Az_0800/p68-72-1.htm — Ж-л «Автозвук» № 8, 2000, «Право на передачу», А. Елютин, Ю. Евтушенко.
31. http://automoto.com.ua/articles/gd/sub3.stm.htm — Динамические головки низкочастотные.
32. М.Линовицкий, «Как сделать маленький бокс большим или кое-что о заполнении».

Фильтр для сабвуфера с регулировкой частоты и фазы

Схема блока обработки звукового сигнала с плавными регулировками:
громкости, верхней частоты среза, сдвига фазы.

Для чего нужен сабвуфер, думаю, никому объяснять не нужно. А если и нужно, то, как говорится, интернет вам в помощь. Там всего этого добра так же много, как низов в хорошем сабе, ну или как схем и описаний усилителей, пригодных для работы с мощными и не очень сабвуферами.

Однако, при проектировании либо приобретение данного типа акустики, следует учесть несколько нюансов:
1. Низкая нижняя граничная частота воспроизводимых частот — вещь всегда хорошая, и чем ниже, тем лучше. А вот чрезмерно-избыточная выходная мощность — не позволит раскрыть всех преимуществ изделия, мало того, может привести к анекдотичной ситуации, когда: «Установленный в машину «Ока» сабвуфер разорвал её на части».
2. Для того, чтобы получить равномерный переход от нижней границы звучания основных АС к сабвуферу, необходима регулировка частоты среза фильтра ФНЧ. Если соответствующей регулировки нет, то мы получаем: либо провал, либо, наоборот, существенное увеличение громкости звука в диапазонах так называемых «верхнего баса» или «нижней середины».
3. Регулировка фазового сдвига также является весьма полезной функцией! Она необходима для того, чтобы сабвуфер и основная АС не имели фазовых (временных) разногласий. Например, если сабвуфер стоит довольно далеко от колонок, то его звучание может запаздывать. Так же фазовый сдвиг всегда возникает в ФНЧ сабвуфера, независимо от того — пассивный он или активный. Чтобы это скорректировать следует использовать регулировку фазового сдвига.

Исходя из этих соображений, и была спроектирована схема НЧ фильтра для сабвуфера. Как обычно, повышенное внимание было уделено тому, чтобы схема получилась максимально простой, качественной и, при отсутствии ошибок, не требовала настройки.

Рис.1

Фильтр построен на микросхеме TL082, представляющей собой сдвоенный ОУ, плюс немногочисленная пассивная рассыпуха. ОУ содержит полевые транзисторы на входах, что обеспечивает его высокое входное сопротивление, необходимое для корректной работы устройства сдвига фазы.

Элементы R1, C2, R3, R4,C3, R5, C4 и DA1.1, образуют ФНЧ (фильтр нижних частот третьего порядка) с регулируемой частотой среза. Схему эту мы придумали на странице (ссылка на страницу). Её главным достоинством является наличие всего одного регулирующего элемента R5, позволяющего перестраивать частоту среза в диапазоне 60…160 Гц.
Фильтр обеспечивает подавление внеполосных сигналов с затуханием −18дБ на октаву и имеет неравномерность АЧХ в полосе пропускания — менее 3дБ. Коэффициент передачи близок к 1.

Элемент DA1.2 с обвесом представляют собой классическую схему фазовращателя с величиной фазового сдвига, зависящей от номиналов элементов C5, 7, R8. Коэффициент передачи фазовращателя — также близок к 1.

Регулировку уровня фазового сдвига проще всего производить на слух при полностью подключённой акустической системе (основная АС + сабвуфер).

Выходное сопротивления каскада, к которому будет подключён данный фильтр, не должно превышать 1 кОм. Это может быть и выход любого ОУ, и выход эмиттерного или истокового повторителя.

Устройство может запитываться и от однополярного источника питания +Uп. В этом случае 4 вывод микросхемы следует посадить на землю, а соответствующие выводы R2, R8 и R10 — к средней точке резистивного делителя, имеющего выходное напряжение +Uп/2.
TL082 сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания вплоть до однополярного +12В.

Описанный в данной статье фильтр может применяться в сабвуферах в связке с массовыми и очень простыми в использовании микросхемами-усилителями НЧ. Изобретать для сабвуфера радикально качественный усилитель на транзисторах, а тем паче, упаси нас Бог — на лампах большого смысла нет. Довольно удачным выбором окажутся микросхемы TDA7294 или TDA7293 (ссылка на страницу) или их умощнённые варианты (на 200 и 800Вт), приведённые на странице ниже в разделе «Это тоже может быть интересно».

Фнч своими руками | Assa59.ru

НЧ ФИЛЬТР ДЛЯ САБВУФЕРА

Здравствуйте, уважаемые радиолюбители! Сегодня хочу вам предложить схему фильтра НЧ для любого самодельного сабвуфера. Мною было опробовано не мало схем фильтров, из этого количества некоторые либо не устраивали по звуку, либо запускались с танцами под бубен, либо запускались вообще броском об стену! И вот в один прекрасный день лазил по одному форуму, и наткнулся на пост со схемой. Как писали, схема была найдена на каком-то форуме в давно забытой теме и очень его порадовала своей повторяемостью и хорошим звучанием баса. Большое спасибо этому человеку! Решил и я повторить эту схемку, так как давно в поисках хорошего ФНЧ и нужная микросхема была в наличии.

Схема электрическая фильтра НЧ

Скопируйте для увеличения

Сердце схемы, хорошо себя зарекомендовавшая TL074 (084), один сдвоенный переменный резистор, в таком нестандартном для меня включении, и немного пассивных компонентов (резисторы и конденсаторы). Решил, что для питания откажусь от всяких лишних стабилизаторов (7815 и 7915) – потребления схемы небольшое, и поэтому решено запитать схему по простому – пара стабилитронов (применил 1N4712), пара ограничивающих резисторов (1.5 kom у меня), небольшие электролиты по питанию и шунтирующие конденсаторы по 0,1 мкф – все это к основному питанию УНЧ сабвуфера (+-35 вольт в моём случае).

Монтаж выполнен на печатной плате из текстолита – скачать файл. Печатку немного подкорректировал под себя и добавил стабилитроны. Все элементы подписаны, наводите курсор на элементы – показывается его номинал. Переменные резисторы, регулирующий частоту среза и регулировки громкости, в моём варианте выведены с платы на проводках.

Схема работает сразу, делал уже раз десять этот ФНЧ – естественно если не путать номиналы и не оставлять сопельки между дорожек. Также хочу сказать что чувствительности фильтра хватает, чтобы подключать портативные источники звука такие как: сотовый телефон, mp3 плеер и подобные устройства.

Приготовили плату? Тогда берём паяльник, и первым делом запаивайте стабилитроны с ограничивающими резисторами и конденсаторы, панельку для TL-ки. Подключите плату к источнику питания вашего УНЧ (у меня +-35 вольт) – удостоверьтесь что к 4 и 11 ножки микросхемы на панельки поступает +-12 вольт. Если всё правильно – паяем конденсаторы, резисторы.

Не забываем, что конденсаторы нужно ставить пленочные в такие схемы, не считая электролитов и шунтирующих по питанию.

Переменный резистор, на регулировку среза частоты – нужно подключать именно как нарисовано по схеме. Повторюсь, что схема не нуждается в настройках, правильный монтаж и чистка платки от флюса, если использовали упомянутый.

Теперь в своих конструкциях сабвуферов, всегда использую этот фильтр за его хорошее качество баса и простую схему. Также без лишних ненужных наворотов. Рекомендую, как говорится к повторению, с вами был Akplex.

Обсудить статью НЧ ФИЛЬТР ДЛЯ САБВУФЕРА

Содержание драгоценных металлов в отечественных автомобилях – ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ.

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Фильтр НЧ для сабвуфера своими руками

Когда мы говорим «Фильтр для сабвуфера» — имеется в виду активный фильтр нижних частот. Он особенно полезен при расширении стереофонической звуковой системы на дополнительный динамик воспроизводящий только самые низкие частоты. Данный проект состоит из активного фильтра второго порядка с регулируемой граничной частотой 50 — 250 Гц, входного усилителя с регулировкой усиления (0.5 — 1.5) и выходных каскадов.

Конструкция обеспечивает прямое подключение к усилителю с мостовой схемой, так как сигналы сдвинуты относительно друг друга по фазе на 180 градусов. Благодаря встроенному источнику питания, стабилизатору на плате, можно обеспечить питание фильтра симметричным напряжением от усилители мощности — как правило это двухполярка 20 — 70 В. Фильтр НЧ идеально подходит для совместной работы с промышленными и самодельными усилителями и предусилителями.

Принципиальная схема ФНЧ

Схема фильтра для сабвуфера показана на рисунке. Работает он на основе двух операционных усилителей U1-U2 (NE5532). Первый из них отвечает за суммирование и фильтрацию сигнала, в то время как второй обеспечивает его кэширование.

Принципиальная схема ФНЧ к сабу

Стереофонический входной сигнал подается на разъем GP1, а дальше через конденсаторы C1 (470nF) и C2 (470nF), резистора R3 (100k) и R4 (100k) попадает на инвертирующий вход усилителя U1A. На этом элементе реализован сумматор сигнала с регулируемым коэффициентом усиления, собранный по классической схеме. Резистор R6 (27k) вместе с P1 (50k) позволяют провести регулировку усиления в диапазоне от 0.5 до 1.5, что позволит подобрать усиления сабвуфера в целом.

Резистор R9 (100k) улучшает стабильность работы усилителя U1A и обеспечивает его хорошую поляризацию в случае отсутствия входного сигнала.

Сигнал с выхода усилителя попадает на активный фильтр нижних частот второго порядка, построенный U1B. Это типичная архитектура Sallen-Key, которая позволяет получить фильтры с разной крутизной и амплитудной. На форму этой характеристики напрямую влияют конденсаторы C8 (22nF), C9 (22nF) и резисторы R10 (22k), R13 (22k) и потенциометр P2 (100k). Логарифмическая шкала потенциометра позволяет добиться линейного изменения граничной частоты во время вращения ручки. Широкий диапазон частот (до 260 Гц) достигается при крайнем левом положении потенциометра P2, поворачивая вправо вызываем сужения полосы частот до 50 Гц. На рисунке далее показана измеренная амплитудная характеристика всей схемы для двух крайних и среднего положения потенциометра P2. В каждом из случаев потенциометр P1 был установлен в среднем положении, обеспечивающим усиление 1 (0 дб).

Сигнал с выхода фильтра обрабатывается с помощью усилителя U2. Элементы C16 (10pF) и R17 (56k) обеспечивают стабильную работу м/с U2A. Резисторы R15-R16 (56k) определяют усиление U2B, а C15 (10pF) повышает его стабильность. На обоих выходах схемы используются фильтры, состоящие из элементов R18-R19 (100 Ом), C17-C18 (10uF/50V) и R20-R21 (100k), через которые сигналы поступают на выходной разъем GP3. Благодаря такой конструкции, на выходе мы получаем два сигнала сдвинутых по фазе на 180 градусов, что позволяет осуществлять прямое подключение двух усилителей и усилителя с мостовой схемой.

В фильтре используется простой блок питания с двухполярным напряжением, основанный на стабилитронах D1 (BZX55-C16V), D2 (BZX55-C16V) и двух транзисторах T1 (BD140) и T2 (BD139). Резисторы R2 (4,7k) и R8 (4,7k) представляют собой ограничители тока стабилитронов, и были подобраны таким образом, чтобы при минимальном напряжении питания ток составлял около 1 мА, а при максимальном был безопасен для D1 и D2.

Элементы R5 (510 Ом), C4 (47uF/25V), R7 (510 Ом), C6 (47uF/25V) представляют собой простые фильтры сглаживания напряжения на базах T1 и T2. Резисторы R1 (10 Ом), R11 (10 Ом) и конденсаторы C3 (100uF/25V), C7 (100uF/25V) представляют собой также фильтр напряжения питания. Разъем питания — GP2.

Подключение сабвуферного фильтра

Стоит отметить, что модуль фильтра для сабвуфера должен быть присоединен к выходу предварительного усилителя после регулятора громкости, что позволит улучшить регулировку громкости всей системы. Потенциометром усиления можно отрегулировать соотношение громкости сабвуфера к громкости всего сигнального тракта. К выходу модуля необходимо подключить любой усилитель мощности, работающий в классической конфигурации, например такой. При необходимости используйте только один из выходных сигналов, сдвинутых по фазе на 180 градусов относительно друг друга. Оба выходные сигнала можно использовать, если нужно построить усилитель в мостовой конфигурации.

Фильтр для сабвуфера своими руками

Психоакустика (наука, изучающая звук и его влияние на человека) установила, что человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания в диапазоне от 16 до 20000 Гц. При том, что диапазон 16-20 Гц (низкие частоты), воспринимается уже не самим ухом, а органами осязания.

Многие меломаны сталкиваются с тем, что большинство поставляемых акустических систем не удовлетворяет их потребности в полной мере. Всегда находятся мелкие недоработки, неприятные нюансы и т.п., которые побуждают собирать колонки с усилителями своими руками.

Еще одна категория людей, которые предпочитают делать звуковое оборудование самостоятельно – автовладельцы. Сборка и запуск мощной акустической системы в машине – непростое и весьма дорогостоящее мероприятие.

Возможны и другие причины сборки сабвуфера (профессиональный интерес, хобби и т.п).

Сабвуфер (от англ. «subwoofer») – низкочастотный динамик, который может воспроизводить звуковые колебания в диапазоне 5-200 Гц (в зависимости от типа конструкции и модели). Может быть пассивным (использует выходной сигнал с отдельного усилителя) или активным (оснащается встроенным усилителем сигнала).

Низкие частоты (басы) в свою очередь можно разделить на три основные подвида:

• Верхние (англ. UpperBass) – от 80 до 150-200 Гц.
• Средние (англ. M >

Функции и принцип работы фильтров для сабвуфера

Фильтры частот применяются как для работы активных сабвуферов, так и пассивных.

Преимущества активных низкочастотных динамиков заключается в следующем:

• Активный усилитель сабвуфера не нагружает дополнительно акустическую систему (так как питается отдельно).
• Входной сигнал может фильтроваться (исключаются посторонние шумы от воспроизведения высоких частот, работа устройства концентрируется только на том диапазоне, в котором динамик обеспечивает наилучшее качество передачи колебаний).
• Усилитель при правильном подходе к конструкции может гибко настраиваться.
• Исходный спектр частот можно разделить на несколько каналов, с которыми можно уже работать по-отдельности – низкие частоты (на сабвуфер), средние, высокие, а иногда и сверхвысокие частоты.

Виды фильтров для низких частот (НЧ)

• Аналоговые схемы.
• Цифровые устройства.
• Программные фильтры.

• Активный фильтр для сабвуфера (так называемый кроссовер, обязательный атрибут любого активного фильтра – дополнительный источник питания)
• Пассивный фильтр (такой фильтр для пассивного сабвуфера лишь отсеивает необходимые низкие часты в заданном диапазоне, не усиливая сигнала).

По крутизне спада

• Первого порядка (6 дБ/октав.)
• Второго порядка (12 дБ/октав.)
• Третьего порядка (18 дБ/октав.)
• Четвертого порядка (24 дБ/октав.)

Основные характеристики фильтров:

• Полоса пропускания (диапазон пропускаемых частот).
• Полоса задерживания (диапазон существенного подавления сигнала).
• Частота среза (переход между полосами пропускания и задерживания происходит. нелинейно. Частота, на которой пропускаемый сигнал ослабляется на 3 дБ, называется частотой среза).

Дополнительные параметры оценки фильтров акустических сигналов:

• Крутизна спада АХЧ (Амплитудно-Частотная Характеристика сигнала).
• Неравномерность в полосе пропускания.
• Резонансная частота.
• Добротность.

Линейные фильтры электронных сигналов различаются между собой по типу кривых (зависимости показателей) АЧХ.

Разновидности таких фильтров чаще всего называются по фамилиям ученых, выявившим эти закономерности:

• Фильтр Баттерворта (гладкая АЧХ в полосе пропускания),
• Фильтр Бесселя (характерна гладкая групповая задержка),
• Фильтр Чебышёва (крутой спад АЧХ),
• Эллиптический фильтр (пульсации АЧХ в полосах пропускания и подавления),

Простейший НЧ фильтр для сабвуфера второго порядка выглядит следующим образом: последовательно подключенная к динамику индуктивность (катушка) и параллельно – емкость (конденсатор). Это так называемый LC-фильтр (L — обозначение индуктивности на электрических схемах, а C – емкости).

Принцип работы заключается в следующем:

1. Сопротивление индуктивности прямо пропорционально частоте и поэтому катушка пропускает низкие частоты и задерживает высокие (чем выше частота, тем выше сопротивление индуктивности).
2. Сопротивление емкости обратно пропорционально частоте сигнала и поэтому высокочастотные колебания затухают на входе динамика.

Такой тип фильтров – пассивный. Более сложные в реализации – активные фильтры.

Как сделать простой фильтр для сабвуфера своими руками

Как и было сказано выше, самые простые в конструкции – пассивные фильтры. Они имеют в составе всего несколько элементов (количество зависит от требуемого порядка фильтра).

Собрать свой собственный фильтр НЧ можно по готовым схемам в сети или по индивидуальным параметрам после подробных расчетов требуемых характеристик (для удобства можно найти специальные калькуляторы для фильтров разных порядков, с помощью которых можно быстро рассчитать параметры составляющих элементов – катушек, емкостей и т.п.).

Для активных фильтров (кроссоверов) можно использовать специализированное программное обеспечение, например, такое как «Crossover Elements Calculator».

В некоторых случаях при проектировании схемы может понадобиться фильтр-сумматор.

Здесь оба канала звука (стерео), например, после выхода с усилителя и т.п., необходимо сначала отфильтровать (оставить только НЧ), а потом объединить в один с помощью сумматора (так как сабвуфер чаще устанавливается всего один). Или наоборот, сначала суммировать, а затем отфильтровать НЧ.

В качестве примера возьмем простейший пассивный НЧ фильтр второго порядка.

Если сопротивление динамика будет 4 Ом, предполагаемая частота среза – 150 Гц, то для типа фильтрации по Баттерворту нужны будут:

• L (индуктивность) = 6.003 mH
• С (емкость) = 187.5 µF

Если конденсатор можно подобрать под требуемый параметр из готовых или собрать блок из нескольких параллельно соединенных, то катушку лучше всего намотать своими руками. Для этого необходимо предварительно рассчитать параметры индукции с помощью тех же готовых калькуляторов.

Так, что получения катушки с индуктивностью 6 мГн, из обмоточного медного провода диаметром 1 мм, понадобится стержень диаметром 1 см и длиной 6 см. На выходе получится бобина из 1002 витков. Проволока длиной 84 метра будет уложена в 17 слоев. Итоговые габариты – диам. 44 мм, длина – 6 см.

Катушка и конденсатор подключаются к динамику по схеме, обозначенной выше, и мы получаем сабвуфер с пассивным НЧ фильтром.

Фильтр низких частот для активного и пассивного сабвуфера своими руками

Многие меломаны сталкиваются с тем, что качество автомобильных акустических систем невысокое. Фильтр для сабвуфера может быть создан своими руками, для чего требуется небольшой набор инструментов и материалов.

Предназначение

Сабвуфер — динамик для вывода низкочастотных колебаний в диапазоне 5-200 Гц. В продаже встречаются пассивный и активный варианты исполнения. При этом частоты делятся на 3 основные категории:

Фильтры предназначены для разделения звука и повышения качества. Он устанавливается для саба пассивного и активного типа, может использоваться как сумматор, который делает систему более эффективной.

Предназначение системы заключается в распределении частот между несколькими элементам вывода. Сабвуфер способен выводить только низкий диапазон, для которого он отделяется от всего потока.

Схема фильтра

При создании устройства могут применяться различные схемы. Простейший НЧ фильтр для сабвуфера называют LC. Его принцип работы обладает следующими особенностями:

• Создаваемое сопротивление индуктивности сравнимо с частотой звука. Этот момент определяет то, что катушка пропускает низкие частоты и отделяет высокие. С повышением значения частоты увеличивается и сопротивление индуктивности.
• Сопротивление емкости имеет обратную пропорциональность частоте сигнала, и колебания с высокой частотой затухают на входе.

Подобный пассивный фильтр НЧ прост в исполнении, поэтому его изготавливают чаще других. Более сложна в реализации схема активного фильтра. Она предусматривает применение активного элемента, который повышает эффективность устройства.

Классификация устройств проводится по основным параметрам. Порядок свидетельствует о количестве катушек. Крутизна спада АЧХ определяет то, насколько резко фильтр подавляет сигналы, которые могут стать причиной помехи.

При выборе фильтра также уделяется внимание тому, какая схема расположения динамиков применяется в автомобиле. Наибольшее распространение получили следующие:

• 3 динамика: басовик, средний и низкие частоты, твитер. В большинстве случаев этого достаточно для реализации поставленной задачи.
• Более сложная схема предусматривает использование отдельных динамиков для воспроизведения своей частоты.

Полосно-пропускающие, или полосовые устройства эффективно пропускают свою частоту. Полная противоположность — режекторный вариант исполнения, так как полосы вне интервала усиливаются.

Как сделать своими руками

Пассивный фильтр для сабвуфера своими руками просто изготовить благодаря использованию небольшого количества элементов. Фильтр низких частот собирается с учетом нижеприведенных моментов:

• Сборка может проводиться по схеме, которая скачивается из сети или создается своими руками. В интернете встречается большое количество различных калькуляторов. Их применение существенно упрощает расчеты. Для этого достаточно ввести исходную информацию, и программа при применении формул рассчитывает требуемые показатели.
• Основными параметрами, применяемыми при расчетах, являются индуктивность и емкость.
• Простейшая схема представлена сочетанием конденсатора или катушки. Первый элемент можно приобрести в специализированном магазине, для повышения показателя проводится соединение нескольких. Катушка часто изготавливается самостоятельно, для этого применяется медная проволока и стержень из специального сплава.
• Пайка отдельных элементов должна проводиться с особой осторожностью. Это связано с тем, что слишком высокая температура может привести к перегреву платы и некоторым другим проблемам.

После создания самодельной конструкции следует провести подключение фильтра к сабвуферу. Подключение выполняется следующим образом:

• Фильтр подключается к сабвуферу через выход предварительного усилителя после регулятора, который отвечает за регулировку громкости. Это позволяет существенно повысить качество звука.
• Потенциометр применяется для регулирования соотношения громкости сабвуфера и всего сигнального тракта.
• К выходу проводится подключение усилителя мощности, который работает по классической схеме. Оба применяются для мостового соединения.

Финишный этап заключается в герметизации всех соединительных элементов. В противном случае на контактах со временем может появиться коррозия, которая станет причиной снижения проводимости. Активный изготавливается с применением управляющей платы.

Фильтр для нч динамика

Трёхполосные акустические системы, состоящие из трёх динамиков, являются самым удачным решением для высококачественного звуковоспроизведения. В них используются три типа звуковых головок. Они отличаются по размеру, конструктивным особенностям и полосе воспроизводимых частот. Для разделения всего частотного диапазона выдаваемого усилителем низкой частоты используются полосовые фильтры-кроссоверы. В них используются конденсаторы дроссели и, реже, резисторы.

Сделать своими руками фильтр для динамика НЧ очень просто.Основным элементом устройства является индуктивность или дроссель. Катушка включается последовательно с низкочастотным динамиком.

Фильтр для низкочастотного динамика

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

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

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

Фильтры для динамиков своими руками

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

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

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

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

Что такое фильтр нижних частот и как работают фильтры низких частот? — Мой новый микрофон

Изучая и практикуясь в производстве музыки или звукорежиссуры, вы обязательно столкнетесь с фильтрами нижних частот. Фильтры нижних частот — это мощные инструменты, которые используются в эквализации и в общем звуковом дизайне.

Что такое фильтр нижних частот? Фильтр нижних частот (LPF) — это процессор аудиосигнала, который удаляет нежелательные частоты из сигнала выше определенной частоты среза. Он постепенно отфильтровывает (ослабляет) высокие частоты выше его частоты среза, позволяя проходить нижним частотам, в идеале без каких-либо изменений.

В этой статье мы подробно рассмотрим фильтры нижних частот, расскажем, как они работают, как они устроены и как они используются не только в эквалайзере, но и в других приложениях, имеющих отношение к звуку.

По завершении этой статьи я понял, насколько глубока теория фильтров. Стремясь сделать эту статью краткой (она все еще превышает 6000 слов), я включил только самую важную информацию о звуковых фильтрах нижних частот. Пожалуйста, используйте оглавление, чтобы обойти это руководство!

Содержание

Что такое фильтр нижних частот?

Первый абзац ответа — достойное определение фильтра нижних частот, но он оставляет многое для объяснения.Итак, давайте обсудим, что такое фильтр нижних частот и как он работает, начиная с основ.

Итак, мы знаем, что фильтр нижних частот пропускает низкие частоты ниже определенной точки среза, отсюда и название. Фильтры нижних частот иногда называют фильтрами верхних частот, название которых изображает обрезание высоких частот выше определенной точки среза.

Идеальный фильтр нижних частот

В идеале, мы бы хотели, чтобы наш фильтр нижних частот просто отсекал все частоты выше его частоты среза и оставлял все частоты ниже его частоты среза нетронутыми.Этот тип «кирпичной стены» фильтра нижних частот недоступен на практике, но теоретически он будет выглядеть так:

На этой простой диаграмме у нас есть частота (в герцах) по оси абсцисс и относительная амплитуда (в децибелах) по оси ординат.

Герц означает количество циклов в секунду. Поскольку аудиосигналы являются сигналами переменного тока, они имеют циклическую форму волны. При преобразовании в звуковые волны эти формы волны можно услышать как колеблющиеся молекулы воздуха. Общепринятый диапазон слышимости людей составляет от 20 Гц до 20 000 Гц.Таким образом, большинство аудиосигналов попадают в этот диапазон (во избежание обилия непонятной информации).

Децибелы (десятая часть бел) — это относительные единицы измерения, используемые для выражения отношения одной величины к другой в логарифмической шкале. Что касается амплитуды сигнала, разница в 3 дБ будет представлять собой удвоение / уменьшение вдвое значений мощности (мощности и, в конечном итоге, интенсивности звука), а разница в 6 дБ будет удвоением / уменьшением вдвое основных величин мощности (напряжение / ток и, в конечном итоге, уровень звукового давления). ).

Статьи по теме:
• Что такое децибелы? Полное руководство по дБ для аудио и звука
• Единицы измерения и префиксы в звуковой и аудиоэлектронике

На графике выше мы имеем резкую частоту среза на уровне 1 кГц. Никакие частоты выше этого среза не передаются, и все частоты ниже этого среза передаются безупречно.

Хотя это невозможно получить аналоговыми или цифровыми средствами, существуют способы приблизить этот тип фильтра нижних частот.

В аналоговых ФНЧ увеличение порядка фильтрации приближает нас к крутизне идеального фильтра около частоты среза.

In цифровые LPF также можно запрограммировать для приближения к такому идеальному «кирпичному» фильтру.

Подробнее об этом позже.

Реальные фильтры нижних частот

Хотя мы можем довольно близко подойти к идеальным ФНЧ, обычно у нас будет какой-то спад после частоты среза, а не строгий срез.

Таким образом, типичный фильтр нижних частот можно легко визуализировать на следующей диаграмме эквалайзера:

Мы можем видеть на изображении, что выше определенной частоты фильтр начинает ослаблять / фильтровать частоты с устойчивым отрицательным наклоном (амплитуда уменьшается по мере увеличения частоты).Мы также замечаем определенную частоту f _H , которая является частотой среза (я определяю ее как f _H для «высокой частоты среза», а не f _C , которую можно спутать с «центром». частота в других типах фильтров).

Обратите внимание, что частота среза не возникает сразу после начала фильтрации. Скорее, частота среза представляет собой точку -3 дБ затухания фильтра. Как мы вкратце обсуждали, это частота, на которой фильтр снижает мощность сигнала вдвое.Это определение частоты среза используется в фильтрах нижних и верхних частот, полосовых и других фильтрах.

LPF Полоса пропускания, полоса задерживания и переходная полоса

Обратите внимание, что технически фильтр нижних частот будет иметь полосу пропускания (диапазон пропускаемых частот), которая находится в диапазоне от 0 Гц до частоты среза.

Полоса задерживания будет в какой-то момент за полосой пропускания, когда затухание достигнет достаточной точки (например, -50 дБ). В идеальном фильтре полоса пропускания идет до частоты среза, а полоса задерживания — это все, что выше этой частоты среза.Однако в реальных условиях фильтры нижних частот работают немного иначе.

LPF обычно имеют переходную полосу между полосой пропускания и полосой задерживания, где фильтр будет эффективно уменьшать амплитуду сигнала. Ширина полосы перехода зависит от крутизны спада, которая определяется порядком и типом фильтра.

Фильтр нижних частот Порядок

Фильтры часто определяются их порядком. В простых фильтрах, таких как ФНЧ и ФВЧ, порядок фильтра в значительной степени относится к крутизне переходной полосы (также известной как скорость спада).

Технически порядок фильтра — это минимальное количество реактивных элементов, используемых в цепи. В аналоговых звуковых фильтрах нижних частот эти реактивные элементы почти всегда будут конденсаторами (хотя в определенных ситуациях могут использоваться катушки индуктивности). Мы обсудим это позже в разделе Аналоговые против. Цифровые фильтры нижних частот.

Итак, порядок фильтра нижних частот по определению является целым числом (мы не можем иметь долю реактивного компонента в цепи), и он влияет на крутизну спада переходной полосы фильтра.

Для стандартных фильтров нижних частот Баттерворта каждое целое число увеличивает крутизну спада на дополнительные 6 дБ на октаву или 20 дБ на декаду.

Обратите внимание, что октава определяется как удвоение (или уменьшение вдвое) частоты, а декада определяется как десятикратное увеличение (или уменьшение) частоты.

Также обратите внимание, что стандартный фильтр Баттерворта поддерживает указанную выше взаимосвязь между порядком и скоростью спада. Другие типы фильтров предлагают другие отношения.Подробнее об этом позже.

А пока давайте рассмотрим следующий график, который показывает 5 различных фильтров нижних частот Баттерворта с порядками от 1 до 5:

Частота среза (точка -3 дБ) каждого фильтра составляет 1 кГц. Скорость спада и полоса перехода (которая может быть ограничена отметкой ослабления -50 дБ) изменяются в зависимости от порядка фильтра.

Мы видим, что по мере увеличения порядка фильтр нижних частот становится все ближе к идеальному фильтру.

Коэффициент добротности фильтра нижних частот

Некоторые фильтры нижних частот имеют регулировку добротности. Это особенно касается плагинов параметрического эквалайзера и блоков цифрового эквалайзера, где фильтр не разработан как какой-либо конкретный тип (Баттерворт, Бессель, Чебышев, Эллиптический и т. Д.).

Для получения дополнительной информации о параметрическом эквалайзере ознакомьтесь с моей статьей «Полное руководство по параметрической эквализации / эквалайзеру».

Коэффициент добротности несколько произвольный. Хотя у него есть свои определения, у многих производителей есть свои собственные технические расчеты для параметра Q.

Однако, в общем смысле, увеличение добротности ФНЧ приведет к увеличению крутизны спада, вызывая формирование резонансного пика на частоте среза и выше.

И наоборот, уменьшение добротности ФНЧ увеличит затухание на частоте среза и выше, в то же время делая крутизну спада более плавной.

Эквалайзеры, которые предлагают регулировку Q-фактора на фильтре нижних частот, обычно имеют график, показывающий, как фильтр влияет на сигнал.

Фильтры нижних частот и фазовый сдвиг

Важно отметить, что в типичных аналоговых фильтрах, таких как стандартный фильтр Баттерворта, будет частотно-зависимый фазовый сдвиг между входным сигналом фильтра / эквалайзера и его выходным сигналом.

Вообще говоря, каждый реактивный компонент в аналоговом фильтре вносит в сигнал фазовый сдвиг на 90 °. Для аналоговых фильтров нижних частот (и цифровых фильтров, которые стремятся воссоздать их в цифровом виде) это означает, что при целочисленном увеличении порядка фильтрации будет происходить сдвиг фазы на 90 °.

В стандартных фильтрах нижних частот Баттерворта половина общего фазового сдвига приходится на частоту среза.

Вот визуальное представление фильтра нижних частот Баттерворта первого порядка с графиками амплитуды-частоты и фазы-частоты:

Аналог Vs. Цифровые фильтры нижних частот

Ключевое различие между аналоговыми и цифровыми фильтрами нижних частот состоит в том, что аналоговые фильтры работают с аналоговыми аудиосигналами, а цифровые фильтры работают с цифровыми аудиосигналами.

Аналоговые аудио схемы LPF используют аналоговые компоненты, такие как резисторы и конденсаторы (в активных схемах LPF используются активные компоненты, такие как операционные усилители). С другой стороны, цифровые фильтры LPF либо встроены в микросхемы цифровых микросхем, либо в программное обеспечение.

Давайте обсудим каждую подробнее, не так ли?

Аналоговые фильтры нижних частот

Аналоговые фильтры проще объяснить, поскольку они сделаны из реальных аналоговых схем, которые относительно легко понять.Обратите внимание, что я не инженер-электрик, и цифровые схемы / программирование выходят за рамки моих знаний.

Итак, в этой статье я постараюсь объяснить, как работают аналоговые фильтры нижних частот. Обратите внимание, что многие цифровые фильтры нижних частот предназначены для воссоздания эффекта аналоговых ФНЧ.

В объяснении будет много уравнений, которые нужно пройти, чтобы помочь нам понять.

Чтобы понять основы работы фильтра нижних частот, мы можем изучить простой пассивный RC LPF первого порядка.Этот фильтр можно визуализировать с помощью следующего изображения. Обратите внимание, что «RC» относится к резистору и конденсатору, используемым в схеме.

Цепь выше можно представить как делитель напряжения:

На схеме выше мы выводим следующую формулу:

Из этой формулы можно сделать вывод, что по мере увеличения R ₂ , V _из увеличивается (при условии, что R ₁ остается постоянным). Запомни это.

В этом уравнении делителя напряжения постоянного тока R ₁ представляет сопротивление резистора, который будет вместо резистора RC-цепи, а R ₂ представляет сопротивление резистора, который будет вместо конденсатора RC-цепь.Имейте это в виду.

Допустим, аудиосигнал на V _в имеет частотное содержание от 20 Гц до 20 000 Гц (диапазон слышимости человека). Это сигнал переменного тока, а не постоянного тока. Сигналы переменного тока зависят от импеданса, который имеет как фазу, так и величину и состоит из сопротивления и реактивного сопротивления цепи.

В идеальном мире (который мы будем использовать для понимания RC-фильтров нижних частот) реактивное сопротивление резистора равно нулю, а сопротивление конденсатора равно нулю.Резистор будет обеспечивать составляющую сопротивления для общего импеданса аудиосигнала, а конденсатор будет составлять составляющую реактивного сопротивления для общего импеданса аудиосигнала.

Итак, со следующей упрощенной схемой RC-фильтра нижних частот:

У нас получилось бы следующее уравнение:

Где:
• X _C — емкостное сопротивление конденсатора
• Z — полное сопротивление цепи

Помните, что полное сопротивление складывается из компонентов сопротивления и реактивного сопротивления цепи.Типичная формула импеданса:

Где X _L — индуктивная емкость. Поскольку в RC-цепи нет индуктора, X _L равно нулю.

Давайте быстро перепишем наше выходное напряжение RC с новой информацией:

Знакомо? Это почти то же самое, что и простой делитель напряжения.

Хорошо, наш RC-фильтр нижних частот можно сравнить с делителем напряжения, но для аудиосигналов переменного тока. По мере увеличения X _C увеличивается и V _из (опять же, при условии, что R остается постоянным).

Как он на самом деле работает как фильтр нижних частот? Что ж, реактивная емкость уменьшается с увеличением частоты входного сигнала. Формула для этого выглядит следующим образом:

Где:
• f — частота сигнала
• C — емкость конденсатора

Итак, мы имеем следующие правила RC-цепи нижних частот:

• По мере увеличения частоты емкостное реактивное сопротивление уменьшается
• По мере уменьшения емкостного реактивного сопротивления уровень выходного сигнала уменьшается относительно уровня входного сигнала (при условии, что сопротивление цепи остается неизменным)

В основном, как емкостное реактивное сопротивление уменьшается (по мере увеличения частоты), большая часть сигнала отправляется на землю, а не на выход.

Следовательно, в общем случае RC-цепь нижних частот начнет ослаблять более высокие частоты, и по мере увеличения частоты схема будет ослаблять больше.

Мы уже обсуждали частоту среза. Это точка, в которой полоса пропускания превращается в полосу перехода (или полосу задерживания в идеальных фильтрах). Частота среза находится в точке затухания -3 дБ. Его можно рассчитать по следующей формуле:

Где:
• R — сопротивление резистора
• C — емкость конденсатора

В качестве дополнительного уравнения мы можем вычислить вышеупомянутый фазовый сдвиг RC-фильтра нижних частот с помощью следующего уравнения:

Надеюсь, в этом есть смысл.Здесь мы рассмотрим самую простую форму аналогового RC-фильтра нижних частот.

Аналоговые фильтры, как правило, просты по конструкции, хотя их сложность увеличивается по мере приближения к характеристикам «идеального фильтра». Многие цифровые фильтры (включая плагины EQ) эмулируют эти аналоговые фильтры.

Помните, что, добавляя дополнительные наборы RC (увеличивая порядок) фильтра нижних частот, мы можем эффективно повысить крутизну спада и сократить полосу перехода.

Существует множество типов фильтров, о которых следует знать.До сих пор мы в основном сосредоточились на популярном фильтре Баттерворта. Однако есть 3 основных типа фильтров (среди многих), о которых мы должны знать, когда дело касается звука. Их:

• фильтр Баттерворта
• фильтр Бесселя
• фильтр Чебышева

Эти «типы» фильтров зависят от значений компонентов, используемых в конструкции фильтра, и коэффициента демпфирования, который входит в конструкцию фильтра. Изучение схем отдельных ФНЧ выходит за рамки данной статьи, но об этих популярных типах стоит знать.

Что такое фильтр Баттерворта в аудио? Фильтр Баттерворта (фильтр с максимально плоской амплитудой) — это линейный аналоговый фильтр, предназначенный для получения максимально плоской частотной характеристики в полосе пропускания. Фильтры Баттерворта не имеют слишком крутого спада и часто используются в полочных фильтрах низких / высоких частот и низких / высоких частот.

Чтобы узнать больше о полочных фильтрах, ознакомьтесь с моей статьей Audio Shelving EQ: Что такое фильтры для низких и высоких полок?

Что такое фильтр Бесселя в аудио? Фильтр Бесселя — это линейный аналоговый фильтр с максимально плоской групповой или фазовой характеристикой для сохранения формы волны сигналов в полосе пропускания.Фильтры Бесселя обеспечивают плавный спад частоты за пределами частоты среза и в основном предназначены для линейной фазовой характеристики с небольшим выбросом.

Что такое фильтр Чебышева в аудио? Фильтр Чебышева — это линейный аналоговый фильтр , предназначенный для очень крутого спада за счет пульсаций полосы пропускания (тип I) или пульсаций полосы задерживания (тип II / инверсия).

Вот изображение из Википедии, показывающее типичные различия между фильтрами нижних частот Баттерворта, Чебышева I / II и эллиптическими фильтрами нижних частот:

Обратите внимание, что эллиптический фильтр (также известный как фильтр Кауэра) представляет собой линейный аналоговый фильтр с выровненной пульсацией как в полосе пропускания, так и в полосе задерживания.Он предлагает очень крутой переходной диапазон. Это достигается за счет комбинирования фильтра нижних частот и полосового / режекторного фильтра.

Цифровые фильтры нижних частот

Цифровые фильтры часто бывают более точными и более гибкими по конструкции из-за обширной природы цифровой обработки сигналов (DSP). Точность их конструкции делает их намного более точными по заданным параметрам, тогда как аналоговые фильтры несколько ограничены точностью их компонентов и тракта прохождения сигнала в целом.

также обладают такими преимуществами, как улучшенное соотношение цены и качества и более постоянный характер изменений температуры и влажности.

Аналоговые фильтры, конечно, выигрывают от работы с непрерывным спектром.

Обратите внимание, что некоторые цифровые фильтры нижних частот предназначены для имитации работы аналоговых ФНЧ. Мы часто находим упомянутые ранее типы фильтров (Баттерворта, Бесселя, Чебышева и т. Д.) В цифровых дизайнах.

Вместо использования аналоговых компонентов (конденсаторы, резисторы, операционные усилители и т. Д.)) цифровые схемы будут встроены в цифровые микросхемы (с сумматорами, вычитателями, задержками и т. д.) или, в качестве альтернативы, могут быть запрограммированы в аудиоплагины.

Цифровой фильтр нижних частот впишется в один из двух лагерей:

• Бесконечная импульсная характеристика (БИХ)
• Бесконечная импульсная характеристика (КИХ)

Что такое фильтр с бесконечной импульсной характеристикой в ​​аудио? БИХ-фильтр — это линейный, не зависящий от времени аналоговый тип фильтра (который также был оцифрован), который работает с импульсной характеристикой, которая продолжается бесконечно, никогда не становясь точно равной нулю.Фильтры Баттерворта, Чебышева, Бесселя и эллиптические фильтры являются примерами БИХ-фильтров.

Что такое фильтр с конечной импульсной характеристикой в ​​аудио? КИХ-фильтр — это фильтр (аналоговый или цифровой, хотя почти всегда цифровой), который работает с импульсной характеристикой конечной длительности, устанавливающейся на ноль в течение некоторого времени. Он хорошо подходит для линейно-фазового эквалайзера.

Говоря о линейно-фазовом эквалайзере, стоит упомянуть и об этих специализированных эквалайзерах.

Линейный фазовый эквалайзер (который почти всегда будет иметь опции фильтра нижних частот) эффективно устраняет любой фазовый сдвиг в аудиопроцессоре.

Вспомните в разделе «Фильтры нижних частот и фазовый сдвиг», как мы обсуждали неизбежный фазовый сдвиг аналоговых ФНЧ (фазовый сдвиг на 90º для каждого реактивного компонента в цепи).

Линейный фазовый эквалайзер (и фильтр нижних частот) использует цифровую обработку сигнала (DSP) для анализа частотного содержания сигнала и применения усиления к соответствующим частотам через фильтры FIR (конечный импульсный отклик), чтобы устранить любой сдвиг фазы. что возникает.

Liny EQ от Blue Cat (ссылка, чтобы узнать цену в магазине плагинов) — отличный пример плагина линейного фазового эквалайзера:

Для получения дополнительной информации о линейно-фазовом эквалайзере ознакомьтесь с моей статьей «Полное руководство по линейно-фазовой эквализации / эквалайзеру».

Обзор аналоговых и цифровых фильтров нижних частот

Вот небольшая таблица, обобщающая то, что мы обсуждали в этом разделе.

Активно Vs.Пассивные фильтры нижних частот

Ключевое различие между активными и пассивными фильтрами нижних частот заключается в том, что активные фильтры нижних частот требуют мощности для работы, а пассивные фильтры нижних частот — нет.

Это связано с тем, что в цепи активных ФНЧ будет какой-то усилитель. Эти усилители (часто операционные усилители) получают питание от источника и используют его для усиления сигнала, проходящего через фильтр нижних частот или звуковой эквалайзер.

Обратите внимание, что метки «активный» и «пассивный» обычно применяются только к аналоговым фильтрам.Цифровые фильтры по своей конструкции активны (это относится к оборудованию, которое построено на транзисторах и программном обеспечении, требующем вычислений).

С этим праймером давайте обсудим активный и пассивный фильтры нижних частот более подробно, начав с более простого: пассивного ФНЧ.

Пассивные фильтры нижних частот

В моем объяснении аналоговых фильтров нижних частот я сосредоточился исключительно на схеме пассивного RC-фильтра нижних частот. Итак, у нас уже есть четкое представление о пассивных фильтрах нижних частот.

Еще раз, самый простой пассивный фильтр нижних частот первого порядка выглядит примерно так:

Обратите внимание, что мы можем увеличить скорость спада пассивного фильтра, добавив полюса. Однако это происходит за счет потери амплитуды сигнала (поскольку в схеме нет каскадов усиления) и ухудшается передача сигнала внутри схемы из-за плохого импедансного моста (поскольку нет буфера между полюсами или на выходе ФНЧ).

Пассивные фильтры нижних частот просты для понимания.К счастью, поскольку им поручено только срезать частоты (выше частоты среза), они не обязательно нуждаются в активном усилении.

Однако, как уже упоминалось, пассивный ФНЧ может работать плохо, поскольку он естественным образом снижает амплитуду проходящего через него сигнала (даже на нижних частотах). Также труднее найти надлежащий мостовой импеданс между выходом пассивного LPF и следующим аудиоустройством (нагрузкой).

Пассивные фильтры нижних частот все еще используются в определенных приложениях, и на рынке есть даже блоки пассивного эквалайзера, которые по определению будут иметь пассивные фильтры нижних частот (если они включают фильтр нижних частот).

Обратите внимание, что в пассивных эквалайзерах есть каскад усиления для «компенсационного усиления» после схемы (схем) фильтра. Просто в схеме (ах) фильтра нет активных компонентов.

Для получения дополнительной информации об усилении макияжа и пассивном эквалайзере, ознакомьтесь со следующими статьями «Мой новый микрофон», соответственно:
• Сжатие динамического диапазона: что такое регулировка усиления макияжа?
• Полное руководство по пассивной эквализации / EQ

Активные фильтры нижних частот

Чаще всего используется активный фильтр нижних частот.

В активных аналоговых фильтрах нижних частот обычно используются операционные усилители. Эти операционные усилители полезны для фильтров с единичным усилением (фильтров, которые поддерживают амплитуду сигнала, но не увеличивают амплитуду сигнала) и фильтров, которые действительно обеспечивают правильный каскад усиления.

Это усиление позволяет разработчикам LPF увеличивать порядок фильтра, тем самым увеличивая крутизну спада, не беспокоясь о потере общей амплитуды сигнала.

Еще одним огромным преимуществом активной конструкции LPF является улучшение выходного сопротивления фильтра.Включив операционный усилитель, мы можем установить низкий выходной импеданс на всех частотах для улучшения передачи сигнала между LPF и следующим аудиоустройством.

Вот пример активного RC-фильтра нижних частот первого порядка с единичным усилением:

Обратите внимание, что он очень похож на вышеупомянутый пассивный RC-фильтр. Основное отличие, конечно же, в операционном усилителе. В этом случае операционный усилитель не усиливает сигнал. Скорее, он поддерживает единичное усиление и обеспечивает соответствующий выходной импеданс для цепи фильтра нижних частот.

Теперь давайте посмотрим на простой RC-фильтр нижних частот первого порядка, который предлагает усиление:

Коэффициент усиления A _В неинвертирующего усилителя рассчитывается по следующему уравнению, включая резистор обратной связи (R ₂ ) и соответствующий ему входной резистор (R ₁ ):

Коэффициент усиления всей схемы зависит от частоты (поскольку фильтр нижних частот ослабляет более высокие частоты). Это усиление можно определить с помощью следующего уравнения:

С помощью этого уравнения мы можем наблюдать следующее:

• На низких частотах ( f < f _C ): A = V _out / V _in = A _V / {small number} ≈ A _V
• At частота среза ( f = f _C ): A = V _out / V _in = A _V / √2 = 0.707 A _V
• На высоких частотах ( f > f _C ): A = V _out / V _in = A _V / {большое количество} «A _V

Если подставить 0,707 A _V в следующее уравнение для децибел, мы можем подтвердить, что частота среза действительно составляет -3 дБ от единицы:

Если мы посмотрим на фильтр второго порядка (на упрощенной схеме), мы получим следующее:

Имея дело с фильтрами второго порядка (и выше), мы имеем коэффициент демпфирования в цепи.Коэффициент демпфирования этой простой топологии фильтра Саллена-Ки составляет:

Значения R _F и R _I участвуют в определении коэффициента усиления и демпфирования схемы. R _F и R _I также определяют, какой у нас фильтр: Баттерворта, Бесселя или Чебышева. Обратите внимание, что следующее применимо только к фильтру второго порядка:

• Баттерворт:
  • R _F / R _I = 0,586
  • DF = 1.414
  • A _V = 4 дБ
• Bessel:
  • R _F / R _I <0,586
  • DF> 1,414
  • A _V <4000
  • 10
  Чебышев:
  • R _F / R _I > 0,586
  • DF <1,414
  • A _V > 4 дБ

  Давайте теперь посмотрим на RC-фильтр нижних частот шестого порядка ниже:

  Пожалуй, первое, что следует отметить, это то, что на каждые две пары резистор-конденсатор (на каждое увеличение на два в порядке фильтра) в схеме будет операционный усилитель.Это стандарт для поддержания надлежащего каскадирования усиления и буферизации по всей цепи.

  Возвращаясь к крутизне спада, этот фильтр нижних частот будет иметь крутизну на 36 дБ / октаву или 120 дБ / декаду выше частоты среза. Этот фильтр может принимать фильтры Баттерворта, Бесселя, Чебышева или любой другой возможный «тип» фильтра нижних частот с учетом топологии. Различные соотношения R _F / R _I между 3 наборами будут отличаться от тех, которые определены выше для фильтра второго порядка.

  Надеюсь, я вас не запутал. Есть много других подробных ресурсов по фильтрам. Основное внимание в этой статье уделяется разработке и использованию фильтров нижних частот в аудио, поэтому я воздержусь от того, чтобы заходить слишком далеко в кроличью нору!

  Обзор активных и пассивных фильтров нижних частот

  Вот небольшая таблица, обобщающая то, что мы обсуждали в этом разделе.

  Active Audio LPF	Passive Audio LPF
  Требуется питание	Не требуется питание
  Включает активные и пассивные компоненты (включая операционные усилители)	Включает только пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы и т. Д.))
  Предлагает усиление выше единичного усиления (повышает в дополнение к отсекам)	Не может предлагать усиление выше единичного усиления (только отсечки)
  Низкое выходное сопротивление (работа независимо от нагрузки)	Более высокое выходное сопротивление (работа в зависимости от нагрузки)
  Более высокие производственные затраты	Более низкие производственные затраты

  Можно отметить дополнительные моменты, которые неприменимы к звуковым LPF (как и к очень высокочастотным сигналам), но в любом случае их стоит упомянуть:

  • Пассивные фильтры LPF могут содержать индукторы.
  • Активные ФНЧ не могут обрабатывать такие высокие амплитуды сигнала, как пассивные фильтры, из-за операционного усилителя.
  • Активные ФНЧ имеют ограниченную полосу пропускания из-за операционного усилителя.

  ---

  Смешивание с фильтрами низких частот

  Теперь, когда мы понимаем, что такое фильтр нижних частот и как он работает, давайте рассмотрим его практическое применение, когда дело доходит до микширования звука.

  Фильтры нижних частот используются для микширования следующим образом:

  Уменьшите конкуренцию между инструментами в High-End

  Одна из наиболее важных задач звукового эквалайзера — очистка частотного спектра, чтобы инструменты были слышны.Это означает уменьшение частотных диапазонов некоторых треков, чтобы другие треки могли просвечивать в этих же диапазонах.

  Фильтры нижних частот могут эффективно устранять высокие частоты некоторых выбранных дорожек, тем самым позволяя другой дорожке (дорожкам) занять высокие частоты с улучшенной четкостью. Это также может снизить резкость всего микса.

  В high-end не так много «музыкальной» информации (гармоник). Однако, исключив «яркость» некоторых инструментов, мы можем усилить воспринимаемую яркость / воздушность других инструментов.Также ничто не мешает нам снизить частоту среза ФНЧ до среднего уровня, чтобы начать фильтрацию гармонического содержимого.

  Уменьшить шипение

  Если исходный материал записан неправильно или с использованием некачественного оборудования, шипение (среди прочего) может быть нежелательным слышимым результатом.

  Некоторое количество шипения неизбежно в аналоговом оборудовании, включая микрофоны, из-за природы электричества и электрических компонентов, которые используются в конструкции звукового оборудования.Обычно это называют «собственным шумом».

  Статьи по теме:
  • Что такое самошум микрофона? (Эквивалентный уровень шума)
  • Какое хорошее соотношение сигнал / шум для микрофона?
  • 15 способов эффективного снижения шума микрофона

  Большая часть того, что мы называем «шипением», находится в верхней части частотного спектра. Следовательно, использование фильтра нижних частот может помочь уменьшить уровень шипения в сигнале. Просто убедитесь, что вы помните о любых эффектах, которые LPF будет иметь на тон, когда вы понижаете частоту среза.

  Существуют также аудиоплагины, которые могут помочь уменьшить шум, не влияя на частотную составляющую сигнала. Waves X-Noise (ссылка, чтобы проверить это на Waves) — отличный пример такого плагина.

  Волны X-Noise

  Waves Audio входит в список лучших мировых брендов аудиоподключаемых модулей (VST / AU / AAX) для моего нового микрофона.

  Добавить глубину

  Глубина — важный параметр при смешивании. По сути, это воспринимаемое расстояние до источника звука в контексте микса.

  В реальном мире акустики увеличение расстояния между источником звука и слушателем может привести к нескольким событиям. Я добавлю в скобки звуковые эффекты, которые помогают имитировать эту психоакустическую воспринимаемую глубину:

  • Звук будет тише (громкость / усиление).
  • Звук дойдет до ушей слушателя позже (задержка).
  • Звук, скорее всего, будет отражаться от других поверхностей в акустическом пространстве и достигать ушей слушателя в разное время (задержка и реверберация).
  • Звук будет менее сфокусированным (модуляция, например, хорус).
  • Звук будет менее высокочастотным, поскольку более высокочастотные звуковые волны теряют энергию первыми из-за трения среды / воздуха (LPF).

  Статья по теме: Полный список: Звуковые эффекты и процессы для сведения / производства.

  Таким образом, уменьшив высокие частоты источника с помощью фильтра нижних частот (или полки верхних частот или другого эквалайзера), мы можем создать иллюзию того, что источник находится еще дальше в миксе.

  Добавить край с резонансом

  Как мы обсуждали ранее, полоса пропускания фильтра нижних частот (особенно около частоты среза) не всегда идеально ровная. Во многих случаях будет какой-то резонансный пик или усиление эквалайзера около / ниже частоты среза.

  Таким образом, мы можем использовать некоторые фильтры нижних частот для усиления определенных резонансных полос, чтобы придать дорожке некоторый край непосредственно перед точкой, в которой отфильтровываются высокие частоты.

  Чтобы получить максимальную «грань» от источника звука, обычно лучше всего иметь резонанс и отсечку в среднем диапазоне, где в сигнале присутствует заметная гармоническая составляющая.

  Автоматизация!

  Автоматизация фильтра нижних частот может быть использована с большим эффектом для создания акустического интереса к источнику звука.

  Если вам нравятся синтезаторы, вы, вероятно, знаете, как автоматизация или иная модуляция фильтра нижних частот может дать отличные результаты.

  Педали эффектов

  Wah-wah и с фильтром огибающей также могут модулировать фильтр нижних частот для достижения своего звукового эффекта, особенно когда есть пик резонанса около среза.

  Статьи по теме:
  • Что такое педали эффектов Wah-Wah для гитары и как они работают?
  • Что такое педали эффектов фильтров огибающих и как они работают?

  Когда дело доходит до автономных фильтров нижних частот, мы можем распространить эти эффекты на любой источник звука, автоматизируя фильтр нижних частот (особенно параметр частоты среза).

  Мы также можем использовать автоматизацию, чтобы эффективно увеличивать или уменьшать воспринимаемую глубину трека, а также снижать конкуренцию в high-end, когда другие треки вводятся в аранжировку (или удаляются из нее).

  ---

  Другое применение фильтров нижних частот в аудио

  Помимо микширования, фильтры нижних частот используются во многих других звуковых стандартах и ​​оборудовании.

  Фильтры нижних частот используются в аудио:

  Фильтры сглаживания и восстановления

  Если вы какое-то время интересовались звуком, вы знаете, что аудиосигналы могут быть аналоговыми или цифровыми.В то время как аналоговые сигналы обычно используются с преобразователями (громкоговорители, наушники, микрофоны и т. Д.) И некоторыми способами хранения (винил, лента и т. Д.), В современных случаях обычно используется цифровое аудио хранилище (внутри DAW, потоковая передача, облачное хранилище и т. Д.) хранилище на жестком диске и т. д.).

  Записываем ли мы с помощью микрофонов или аналоговых инструментов на цифровую звуковую рабочую станцию ​​или воспроизводим цифровой звук через динамики или наушники, нам потребуется преобразование аналогового и цифрового звука.

  Это преобразование выполняется с помощью точно названных аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и цифро-аналоговых преобразователей (ЦАП).

  При переходе от аналогового к цифровому, АЦП будет производить выборку звука с высокой частотой дискретизации и назначать амплитуду (в пределах установленной битовой глубины) каждой выборке, чтобы смоделировать форму аналогового сигнала.

  При переходе от цифрового сигнала к аналоговому ЦАП будет пытаться создать плавный непрерывный сигнал на основе отсчетов цифрового сигнала.

  В обоих преобразователях используются аналоговые фильтры нижних частот.

  Фильтр сглаживания

  В АЦП ФНЧ называется фильтром сглаживания. Фильтр сглаживания, как следует из названия, фильтрует аналоговый сигнал перед дискретизацией / преобразованием, чтобы избежать наложения спектров.

  Псевдоним — это ошибка выборки, которая возникает, когда частота дискретизации слишком мала для правильного определения частоты входного сигнала. Когда происходит наложение спектров, дискретизированный сигнал в конечном итоге имеет более низкую частоту, чем входной сигнал.

  Обратите внимание, что типичные аудиосигналы не являются простыми синусоидальными волнами и имеют широкий диапазон частот. Таким образом, псевдонимы вносят искажения и другие артефакты в цифровой аудиосигнал (а не просто изменяют частоту сигнала).

  При этом наложение спектров проще всего визуализировать с помощью простой синусоидальной волны. Давайте посмотрим на несколько иллюстраций, которые помогут нам понять псевдоним:

  На следующем изображении у нас есть синусоидальная волна 12 кГц, дискретизируемая с частотой 48 кГц.Точки представляют каждую точку выборки, а красный сигнал представляет собой выбранный сигнал (обратите внимание, что он наложен поверх исходного сигнала черным цветом). Другими словами, АЦП эффективно преобразует сигнал из аналогового в цифровой.

  На этом следующем изображении у нас есть входной сигнал 36 кГц, дискретизированный с той же частотой 48 кГц. Точки представляют каждую точку выборки, а красный сигнал представляет собой выбранную форму волны. Обратите внимание, что для создания сигнала, который проходит через каждую точку выборки (без прохождения сначала цикла), выбранная форма волны должна принимать другую форму волны, на этот раз с частотой 6 кГц.По сути, это то, что такое алиасинг.

  Обычно цифровой звук дискретизируется с частотой 44,1 кГц или 48 кГц, хотя также распространены более высокие частоты 88,2, 96, 176,4 и 192 кГц.

  Теорема выборки Найквиста-Шеннона по существу гласит, что во избежание наложения спектров цифровая система дискретизации должна иметь частоту дискретизации, по крайней мере, в два раза выше, чем наивысшая частота дискретизации звука.

  Звуковой диапазон человеческого слуха составляет от 20 Гц до 20 кГц, поэтому мы можем эффективно снизить низкие частоты выше 20 кГц, не оказывая чрезмерного влияния на то, что мы слышим.Обратите внимание, что в случае появления наложения спектров частоты выше диапазона слышимости вызовут искажения и артефакты в диапазоне слышимости.

  Таким образом, при самой низкой общей частоте дискретизации 44,1 кГц нам нужно, чтобы самая высокая частота аудиосигнала составляла 22,05 кГц или 22050 Гц. Это дает нам немного места в частотном спектре для спада частот между (в идеале) 20 кГц и 22,05 кГц.

  Помните, что фильтры нижних частот должны учитывать некоторый переходный период.Спад на 40 дБ обычно считается достаточным, чтобы сделать наложение «несущественным». По этой метрике нам понадобится фильтр очень высокого порядка, приближенный к кирпичному / идеальному фильтру.

  Реконструкция фильтра

  В ЦАП ФНЧ упоминается как реконструкция фильтра, препятствующего формированию изображения.

  Когда цифровой сигнал преобразуется в аналоговый, это не непрерывный сигнал. Скорее, он имеет дискретные изменения напряжения при заданной частоте дискретизации. Путем низкого прохождения преобразованного сигнала мы можем эффективно сгладить этот дискретный сигнал на высоких частотах, чтобы получить типичный аналоговый сигнал с непрерывным временем.

  Удалив высокочастотные составляющие сигнала, мы можем избавиться от любых искажений или образов в сигнале.

  Обратите внимание, что в идеале эти фильтры нижних частот должны быть идеальными, то есть они должны быть каменными фильтрами. Обычно это достигается (приблизительно) с помощью ФНЧ с импульсной характеристикой sinc.

  Фильтры деактивации

  Фильтры уменьшения выделения используются в системах, где предварительное выделение и ослабление выделения необходимо для улучшенной передачи сигнала.Это, прежде всего, FM-радио и запись / воспроизведение виниловых пластинок.

  Фильтры предыскажения, как правило, представляют собой фильтры высоких частот, обрезных фильтров нижних частот или усиления верхних частот. Они используются для улучшения отношения сигнал / шум на высоких частотах (с FM-радио) или для улучшения хранения (как известно, винил плохо хранит низкочастотную информацию в своих канавках).

  Затем при воспроизведении требуется фильтр уменьшения выделения, чтобы отменить эффект фильтра предварительного выделения, возвращая сигнал к его исходной частотной характеристике.

  Поскольку фильтры предыскажения относятся к разновидности высокочастотных (или аналогичных), фильтры ослабления предыскажения относятся к разновидности низкочастотных (или аналогичных).

  Для наглядности вот изображение фильтра уменьшения выделения (синим цветом) и фильтра предварительного выделения (розового цвета) для FM-радио (постоянная времени 75 мкс и частота среза 2122 Гц):

  Аналогичным образом, стандарт эквализации RIAA — это эквалайзер с предварительным / пониженным акцентом для записи и воспроизведения фонографических / виниловых пластинок. Он представлен на изображении ниже с синей линией, представляющей эквалайзер воспроизведения (уменьшение акцента), и розовой линией, представляющей эквалайзер записи (предыскажение):

  Сабвуфер Кроссоверы

  Сабвуферы — это громкоговорители, специально разработанные для воспроизведения низкочастотных звуковых волн (обычно от 20 Гц до 200 Гц) аудиосигнала.

  Эти громкоговорители важны в системах, предназначенных для воспроизведения всего диапазона слышимых частот, поскольку большинство громкоговорителей не могут точно воспроизводить эту низкочастотную информацию (если вообще).

  Более того, что позволяет нам слышать низкие частоты, сабвуферы позволяют нам почувствовать низкие частоты звука.

  В системах с сабвуферами эти специализированные динамики обычно передают определенную полосу частот общего аудиосигнала.

  Кроссовер громкоговорителей (независимо от того, является ли он автономным устройством или частью усилителя мощности) эффективно снижает низкочастотный сигнал, который будет отправлен на сабвуфер, чтобы не передавать какую-либо информацию среднего / высокого уровня.Отправка сигналов с частотами за пределами выделенного диапазона сабвуфера может привести к неидеальным и «грязным» характеристикам сабвуфера.

  Сабвуферы потребительского уровня, подобные тем, что используются в автомобилях, обычно воспроизводят 20 Гц — 200 Гц, в то время как профессиональные сабвуферы с усилением живого звука предназначены для воспроизведения звука ниже 100 Гц. Системы, одобренные THX, предназначены для работы с частотой ниже 80 Гц.

  Для получения дополнительной информации о кроссоверах для динамиков ознакомьтесь с моей статьей Что такое кроссовер для динамиков? (Активный пассивный).

  Включение в полосовые фильтры

  Что такое полосовой фильтр в аудио? Полосовой фильтр «пропускает» полосу частот (определенный диапазон выше нижнего порога и ниже верхнего порога), постепенно ослабляя частоты ниже нижнего порога и выше верхнего порога.

  Полосовые фильтры можно рассматривать как последовательные / каскадные фильтры верхних и нижних частот. Частота среза фильтра высоких частот ( f _H ) будет ниже, чем частота среза фильтра низких частот ( f _L ).

  Вот визуальное представление графика частоты полосового фильтра:

  А вот упрощенная схема, представляющая аналоговый полосовой фильтр с фильтром нижних частот первого порядка и фильтром нижних частот первого порядка:

  Для получения дополнительной информации о полосовых фильтрах ознакомьтесь с моей статьей Audio EQ: Что такое полосовой фильтр и как работают BPF?

  Включение в ленточные фильтры

  Что такое полосовой фильтр в аудио? Полосовой фильтр (он же режекторный фильтр или режекторный фильтр) работает, удаляя частоты в указанной полосе в пределах общего частотного спектра.Это позволяет частотам ниже нижней точки отсечки проходить вместе с частотами выше верхней точки отсечки.

  Полосовые фильтры можно рассматривать как параллельные фильтры верхних и нижних частот. Частота среза фильтра высоких частот ( f _H ) будет больше, чем частота среза фильтра низких частот ( f _L ).

  Вот визуальное представление графика частоты полосового фильтра:

  А вот упрощенная схема, представляющая аналоговый полосовой фильтр с фильтром нижних частот первого порядка и фильтром нижних частот первого порядка:

  Чтобы узнать больше о полосовых фильтрах, ознакомьтесь с моей статьей Audio EQ: Что такое полосовой фильтр и как работают BSF?

  ---

  Что такое фильтр высоких частот в звуковом эквалайзере? Фильтр высоких частот (HPF) — это процессор аудиосигнала, который удаляет нежелательные частоты из сигнала ниже определенной частоты среза.Он постепенно отфильтровывает (ослабляет) низкие частоты ниже его частоты среза, позволяя проходить высоким, в идеале без каких-либо изменений.

  Статья по теме: Audio EQ: Что такое фильтр высоких частот и как работают фильтры HPF?

  Что такое полочный эквалайзер? Shelving Eq использует полочные фильтры высоких и / или низких частот для воздействия на все частоты выше или ниже определенной частоты среза соответственно. Шельфинг может использоваться либо для усиления / усиления, либо для уменьшения / ослабления и воздействует на все частоты одинаково за пределами определенной точки.

  Фильтр низких частот — Сабвуфер

  Акустический спектр расширен за счет очень низких частот 20Iz и достигает 20000Iz на высоких частотах. На низких частотах ухудшается чувство направления. По этой причине мы используем динамик для присвоения очень низких частот. Производство, которое мы вам предлагаем, различает эти частоты, для того, чтобы к нему мы привели к соответствующему усилителю. Акустические фильтры встречаются в различных точках звуковой системы.Самыми известными приложениями являются фильтры baxandal для регулирования низких и высоких частот тона и фильтры кроссовера, где акустическая область разделена на подобласти, чтобы она опережала соответствующие громкоговорители. Приложение, которое мы вам предлагаем, представляет собой простой фильтр области, который ограничивает акустическую область (20-20000 Гц) в области 20-100 Гц.

  С производителем, который мы предлагаем, вы можете сделать активный фильтр, чтобы вы могли управлять громкоговорителем очень низких частот.Таким образом, вы разместите один динамик побольше между динамиками HIFI в вас. Для того, чтобы вы имели полное представление о звуке, вам также понадобится соответствующий усилитель. Во входе схемы вы подключите два выхода предусилителя или выход линии какого-либо предусилителя. В производственной схеме предусмотрен выход для подключения к силовой цепи сабвуфера. Если по какой-то причине у вас нет места для размещения третьего динамика в зоне слышимости, вы можете выбрать динамик меньшего размера.Результат будет зависеть от типа музыки, которую вы слышите. Если на самом деле у вас есть место, то после того, как вы сделаете фильтр и останетесь благодарными, вы можете порекомендовать его своим друзьям или все же сделать то же самое для своих друзей.

  Принципиальная схема
  

  В форме появляется теоретическая схема фильтра. На первый взгляд мы видим три разные схемы, которые в основном изготавливаются на двух операционных усилителях. Эти схемы представляют собой смешанный усилитель с регулируемым усилителем и регулируемый фильтр.Для производственного конца необходим контур общепита с рабочей тенденцией кейтеринга, равной ± 12. операционные усилители, составляющие активные элементы для этих схем, имеют двойной рабочий тип, как TL082 и NE5532. Эти операционные усилители принадлежат к семейству, снабженному транзисторами эффекта полевого IFET в своих входах. Каждый член семейства выделяет в свою схему биполярный транзистор и эффект поля. Эти схемы могут работать в его высокой тенденции, потому что они используют транзисторы высокой тенденции.Также они имеют высокий ритм подъема (скорость нарастания), низкий ток поляризации для входов и мало зависят от температуры. В рабочем состоянии эти усилители имеют ширину полосы пропускания с единичным усилением 3 МГц. Другим важным элементом для их выбора является большой отказ от шума, когда он присутствует в линии общественного питания.

  Цена брака больше 80 дБ, потребление небольшое, от 11 до 3 мА. Они продаются внутри в двух словах с восемью контактами и двумя операционными усилителями. В одной линейке в двух словах 14 контактов они включают четыре рабочих. В торговле они продаются с кодами TL074, TL084 и TL064, В двух словах они продаются с восемью контактами. операционные усилители TL061 TL071 kajTL081.При изготовлении мы использовали TL082, имеющий два рабочих. Сначала он работает от TL082, он работает как усилитель и смешивается для двух каналов. В его отрицательной записи он существует один маленький, смешанный с двумя сопротивлениями. Потенциометр на этой ступеньке определяет вспомогательную схему. В точке этого левого крыла и правого канала предусилителя добавлены средства двух сопротивлений. В непрерывном режиме операционный усиливает сигнал с помощью, зависящей от цены потенциометра.

  Место бегуна пропорционально с помощью схемы. Второй операционный усилитель является заводским фильтром. Фильтр акустической частоты второго класса выполнен из материалов, окружающих операционный усилитель. Фильтр низкопроходный с переменной частотой отсечки. Эта частота может быть изменена и брать цены с очень низкой частоты 30 Гц или все еще выше 150 Гц. Частота отключения фильтра зависит от цены на элементы схемы.Изменяя значения элементов, мы можем получить частоту отсечки 150Iz, 130Iz, J00Iz, 7Ïz, 6Íz даже 3Íz, по этой цене они могут быть достигнуты простым вращением двойного потенциометра. Схема фильтра была сделана вокруг одного операционного усилителя, который завершил TL082, то есть двойного операционного усилителя. На выходе фильтра подключим штекер расхода, куда подключается усилитель. На выходе из схемы представлен ограниченный по ширине частот сигнал, который мы подаем на вход схемы.

  Производство

  Детали
  R1 = 39 кОм
  R2 = 39 кОм
  R3 = 47 кОм
  R4 = 10 Ом
  R5 = 22 кОм
  R6 = 4,7 кОм
  R7 = 22 R868 =
  R7 = 22 кОм 4,7 кОм
  R9 = 10 Ом
  R10 = 220 Ом
  C1 = 39 пФ
  C2 = 0,1 мкФ
  C3 = 0,1 мкФ
  C4 = 0,2 мкФ
  C5 = 0,4 мкФ
  C6 = 0,1 мкФ
  C7 = 0,1 мкФ
  IC1 = TL064

  Для изготовления вам потребуется распечатка, которая появляется в форме.В нем вы разместите материалы в соответствии со следующей формой. Материалов достаточно, а легкость может привести к определенным ошибкам. Однако с небольшим вниманием вы можете его избежать. Если они представляются разностными неисправностями, вы внимательно проверяете схему. Схема, как мы уже сказали, представляет собой фильтр, и если они используются материально хорошей точности и качества, особенно для конденсаторов. Конденсаторы фильтров будут иметь допуск 5%. Конечно, производство также будет работать с материалом более низкого качества, испытание производства может быть выполнено с помощью акустического сигнала генератора. Мы применяем генератор на входе производства и измеряем с помощью вольтметра тенденцию на выходе из фильтра.Если мы изменим потенциометр и изменим тенденцию, то все будет хорошо.

  автор: Сулис Папанастасиу
  электронная почта: [email protected]
  веб-сайт: http://www.techline.gr/

  MTX Audio

  Часовой пояс: (UTC-12: 00) Международная линия дат — запад (UTC-11: 00) Всемирное координированное время-11 (UTC-10: 00) Алеутские острова (UTC-10: 00) Гавайи (UTC-09: 30) Маркизские острова ( UTC-09: 00) Аляска (UTC-09: 00) Всемирное координированное время-09 (UTC-08: 00) Нижняя Калифорния (UTC-08: 00) Универсальное координированное время-08 (UTC-08: 00) Тихоокеанское время ( США и Канада) (UTC-07: 00) Аризона (UTC-07: 00) Чиуауа, Ла-Пас, Масатлан ​​(UTC-07: 00) Горное время (США и Канада) (UTC-07: 00) Юкон (UTC- 06:00) Центральная Америка (UTC-06: 00) Центральное время (США и Канада) (UTC-06: 00) Остров Пасхи (UTC-06: 00) Гвадалахара, Мехико, Монтеррей (UTC-06: 00) Саскачеван (UTC-05: 00) Богота, Лима, Кито, Рио-Бранко (UTC-05: 00) Четумаль (UTC-05: 00) Восточное время (США и Канада) (UTC-05: 00) Гаити (UTC-05: 00) Гавана (UTC-05: 00) Индиана (Восток) (UTC-05: 00) Теркс и Кайкос (UTC-04: 00) Асунсьон (UTC-04: 00) Атлантическое время (Канада) (UTC-04: 00 ) Каракас (UTC-04: 00) Куяба (UTC-04: 00) Джорджтаун, Ла-Пас, Манаус, Сан-Хуан (UTC-04: 00) Сантьяго (UTC-03: 30) Ньюфаундленд (UTC-03: 00) Арагуайна (UTC-03: 00 ) Бразилиа (UTC-03: 00) Кайенна, Форталеза (UTC-03: 00) Город Буэнос-Айрес (UTC-03: 00) Гренландия (UTC-03: 00) Монтевидео (UTC-03: 00) Пунта-Аренас (UTC -03: 00) Сен-Пьер и Микелон (UTC-03: 00) Сальвадор (UTC-02: 00) Всемирное координированное время-02 (UTC-02: 00) Средняя Атлантика — Старая (UTC-01: 00) Азорские острова ( UTC-01: 00) о-ва Кабо-Верде.(UTC) Всемирное координированное время (UTC + 00: 00) Дублин, Эдинбург, Лиссабон, Лондон (UTC + 00: 00) Монровия, Рейкьявик (UTC + 00: 00) Сан-Томе (UTC + 01: 00) Касабланка (UTC + 01:00) Амстердам, Берлин, Берн, Рим, Стокгольм, Вена (UTC + 01: 00) Белград, Братислава, Будапешт, Любляна, Прага (UTC + 01: 00) Брюссель, Копенгаген, Мадрид, Париж (UTC + 01: 00) Сараево, Скопье, Варшава, Загреб (UTC + 01: 00) Западная Центральная Африка (UTC + 02: 00) Амман (UTC + 02: 00) Афины, Бухарест (UTC + 02: 00) Бейрут (UTC + 02: 00) Каир (UTC + 02: 00) Кишинев (UTC + 02: 00) Дамаск (UTC + 02: 00) Газа, Хеврон (UTC + 02: 00) Хараре, Претория (UTC + 02: 00) Хельсинки, Киев, Рига, София, Таллинн, Вильнюс (UTC + 02: 00) Иерусалим (UTC + 02: 00) Джуба (UTC + 02: 00) Калининград (UTC + 02: 00) Хартум (UTC + 02: 00) Триполи (UTC + 02:00) Виндхук (UTC + 03: 00) Багдад (UTC + 03: 00) Стамбул (UTC + 03: 00) Кувейт, Эр-Рияд (UTC + 03: 00) Минск (UTC + 03: 00) Москва, С.-Петербург (UTC + 03: 00) Найроби (UTC + 03: 00) Волгоград (UTC + 03: 30) Тегеран (UTC + 04: 00) Абу-Даби, Маскат (UTC + 04: 00) Астрахань, Ульяновск (UTC + 04 : 00) Баку (UTC + 04: 00) Ижевск, Самара (UTC + 04: 00) Порт-Луи (UTC + 04: 00) Саратов (UTC + 04: 00) Тбилиси (UTC + 04: 00) Ереван (UTC + 04:30) Кабул (UTC + 05: 00) Ашхабад, Ташкент (UTC + 05: 00) Екатеринбург (UTC + 05: 00) Исламабад, Карачи (UTC + 05: 00) Кызылорда (UTC + 05: 30) Ченнаи, Калькутта, Мумбаи, Нью-Дели (UTC + 05: 30) Шри-Джаяварденепура (UTC + 05: 45) Катманду (UTC + 06: 00) Астана (UTC + 06: 00) Дакка (UTC + 06: 00) Омск (UTC + 06:30) Янгон (Рангун) (UTC + 07: 00) Бангкок, Ханой, Джакарта (UTC + 07: 00) Барнаул, Горно-Алтайск (UTC + 07: 00) Ховд (UTC + 07: 00) Красноярск (UTC +07: 00) Новосибирск (UTC + 07: 00) Томск (UTC + 08: 00) Пекин, Чунцин, Гонконг, Урумчи (UTC + 08: 00) Иркутск (UTC + 08: 00) Куала-Лумпур, Сингапур (UTC +08: 00) Перт (UTC + 08: 00) Тайбэй (UTC + 08: 00) Улан-Батор (UTC + 08: 45) Евкла (UTC + 09: 00) Чита (UTC + 09: 00) Осака, Саппоро, Токио (UTC + 09: 00) Пхеньян (UTC + 09: 00) Сеул (UTC + 09: 00) Якутск (UTC + 09: 30) Адель помощник (UTC + 09: 30) Дарвин (UTC + 10: 00) Брисбен (UTC + 10: 00) Канберра, Мельбурн, Сидней (UTC + 10: 00) Гуам, Порт-Морсби (UTC + 10: 00) Хобарт (UTC +10: 00) Владивосток (UTC + 10: 30) Остров Лорд-Хау (UTC + 11: 00) Остров Бугенвиль (UTC + 11: 00) Чокурдах (UTC + 11: 00) Магадан (UTC + 11: 00) Остров Норфолк (UTC + 11: 00) Сахалин (UTC + 11: 00) Соломоновы острова., Новая Каледония (UTC + 12: 00) Анадырь, Петропавловск-Камчатский (UTC + 12: 00) Окленд, Веллингтон (UTC + 12: 00) Всемирное координированное время + 12 (UTC + 12: 00) Фиджи (UTC + 12: 00) Петропавловск-Камчатский — Старое (UTC + 12: 45) Острова Чатем (UTC + 13: 00) Всемирное координированное время + 13 (UTC + 13: 00) Нукуалофа (UTC + 13: 00) Самоа (UTC + 14 : 00) Остров Киритимати

  Новостная рассылка:

  Фильтр низких частот для сабвуфера

  — купить фильтр низких частот для сабвуфера с бесплатной доставкой на AliExpress

  Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для фильтра низких частот сабвуфера.К настоящему времени вы уже знаете, что все, что вы ищете, вы обязательно найдете на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

  Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

  AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот верхний фильтр нижних частот для сабвуфера в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели фильтр нижних частот для сабвуфера на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

  Если вы все еще не уверены в фильтре низких частот для сабвуфера и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

  А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести фильтр нижних частот для сабвуфера по самой выгодной цене.

  У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

  Что такое дозвуковой фильтр и почему это должно вас волновать?

  Даже среди бывалых аудиофилов дозвуковые фильтры — тема, которая наверняка вызовет путаницу. У некоторых людей есть усилители с кнопками дозвуковых фильтров, которые они никогда не выключают, опасаясь что-то сломать.Другие скорректировали свои на нескольких объемах и не заметили никакой разницы.

  Тем не менее, владельцы усилителей не могут оторваться от этой темы. Если у вас есть усилитель, предусилитель, сабвуфер или любое другое устройство с дозвуковым фильтром, и вы хотите использовать его таким образом, чтобы не разрушить его преждевременно, вам необходимо знать, что такое ваш дозвуковой фильтр и как его настроить. .

  Мы здесь, чтобы помочь. Наши вопросы и ответы охватывают все важные вопросы, которые могут у вас возникнуть по поводу дозвуковых фильтров. Если у вас есть один, который мы пропустили, дайте нам знать в комментариях!

  Что такое дозвуковой фильтр?

  Дозвуковой фильтр — это компонент вашего сабвуфера, который снижает интенсивность нот, которые звучат на более низких частотах.Он уменьшает амплитуду тех низких нот, которые вы чувствуете больше, чем слышите. (Чтобы узнать больше о частотах и ​​о том, как они работают, ознакомьтесь с нашим Руководством по диапазонам частот для начинающих.)

  Другими словами, это то, что мы знаем как фильтр верхних частот : фильтр, который пропускает сигналы выше определенного порога в Гц и ослабляет любой сигнал ниже этого порога. Это противоположность фильтра нижних частот , , который ослабляет только сигналы выше определенной линии.

  Как работает дозвуковой фильтр?

  Мы уже назвали основную механику, которую используют эти фильтры: затухание.Не так уж важно понимать, как именно они подключены — это большая часть электротехники, не оказывающая большого влияния на то, что вам нужно знать как конечному пользователю.

  Единственное, что вам нужно знать, прежде чем мы продолжим, это то, что затухание не полностью подавляет звуки определенной частоты. Вместо этого число, которое вы установили для фильтра, представляет частоту, с которой он запускает , чтобы уменьшить интенсивность звука.

  Если ваш дозвуковой фильтр установлен на 40 Гц, ноты 30 Гц все равно будут проходить, но будут намного тише.Думайте о фильтре как о наклоне, а не о переключателе.

  Краткое руководство по басовым частотам
  Октава	Диапазон	Центр	Описание	Инструменты	Проблема
  1	20-40 Гц	32 Гц	Саб-бас, перфорация	Бочка, бас, орган	Урчание
  2	40-80 Гц	64 Гц	Низкий бас, глубина	Большой барабан, бас, фортепиано	Удар
  3	80-160 Гц	125 Гц	Тело толстое на подъеме	Ударные, бас, клавишные	Неясно

  Зачем мне дозвуковой фильтр?

  Если вы настоящий бас-гитарист, вас может рассердить идея, что вы хотите вырезать дозвуковые частоты.Вот где все трясущиеся кости и бряцание окнами весело!

  Мы здесь с вами. Нам нравится ощущение низких нот, пронизывающих все наше тело. Но есть еще кое-что, что мы так же любим: отсутствие необходимости менять сабвуферы раз в месяц.

  Дозвуковые ноты звучат потрясающе, но они также повреждают оборудование, когда выходят из-под контроля. Слишком большое количество глубоких басов может привести к ограничению возможностей вашего низкочастотного динамика и его износу намного быстрее, чем в противном случае.

  Для тех, кто учится наглядно, приведенное ниже видео является отличной иллюстрацией того, как низкие частоты могут искажать выравнивание конуса сабвуфера без фильтра.

  Хитрость заключается в том, чтобы найти правильный баланс: достаточно громкий, чтобы вы могли чувствовать басы, но достаточно ослабленный, чтобы не повредить ваш усилитель.

  А как насчет колонок без дозвуковых фильтров?

  Некоторые низкочастотные динамики не имеют встроенных дозвуковых фильтров. Хотя фильтрация важна, это не обязательно является решающим фактором — все зависит от того, какую музыку вы слушаете.

  Множество жанров никогда не доходят до диапазона 50 Гц.Но если вы поклонник тех, которые есть (и знаете, если да), вам нужен дозвуковой фильтр, чтобы ваши сабвуферы не разбились вдребезги раньше времени. Обратите внимание на автомобильный усилитель MTX Audio THUNDER1000.1 Thunder Series — отличный усилитель с дозвуковым фильтром.

  Как использовать дозвуковой фильтр?

  Мы рассмотрели назначение дозвукового фильтра и то, как он работает. Следующий шаг — узнать, как заставить ваш фильтр высоких частот работать на вас.

  Лучше всего послушать.Сыграйте свои любимые треки с тяжелыми басами и уменьшите порог фильтра, пока низкие ноты не начнут реверберировать. Затем отрегулируйте его до тех пор, пока басовые ноты снова не станут сильнее. Это отличный способ найти тот баланс, о котором мы говорили выше.

  Тем не менее, вы можете быть из тех аудиофилов, которые предпочитают точные цифры — или вы можете просто подсказать, с чего начать. Если хотя бы одно из этих утверждений верно, читайте дальше, и мы чуть-чуть разберемся с сорняками.

  Ваш подход к настройке дозвукового фильтра в наибольшей степени зависит от одного: установлен ли ваш сабвуфер в герметичном или закрытом корпусе.

  Если вы не знаете, какой именно у вас, вы можете определить, просто взглянув на коробку. Отверстие для динамика — единственное отверстие? Если да, то у вас герметичный корпус. Если нет, то он перенесен.

  Как лучше всего настроить дозвуковой фильтр в герметичном корпусе? Герметичные корпуса

  работают точно так же, как мы описали: низкие дозвуковые частоты, особенно 20 Гц и ниже, повреждают структуру, поэтому мы хотим ослабить их насколько возможно. Поскольку настройка Гц на дозвуковом фильтре является началом наклона, а не срезом, мы хотим установить ее выше 20 Гц.

  Лучшее место для получения мощных басов без разрушения сабвуфера — это диапазон от 25 Гц до 35 Гц. В пределах этой группы это будет зависеть от выбранной вами музыки и остальной части вашей настройки.

  Что делать, если у меня корпус с переносом?

  Затем все становится немного сложнее. В корпусах с портированными динамиками вам необходимо настроить порт на оптимальную частоту. Объяснение этого выходит за рамки этого вопроса и ответа, хотя, если вы только сейчас учитесь, что должны настраивать свои сабвуферы, это видео станет отличным объяснением.

  Частота настройки действует как второй барьер верхних частот, но не , а не заменяет функцию дозвукового фильтра. Слишком много дозвуковых нот все равно может повредить сабвуфер.

  Портированный сабвуфер может безопасно играть примерно на половину октавы ниже настроенной частоты, прежде чем возникнет риск повреждения. Это означает, что самая безопасная настройка для его дозвукового фильтра — на половину октавы ниже той частоты, на которую настроен порт.

  Шкала герц логарифмическая. Каждая октава вверх в два раза больше, чем предыдущая, и деление любой частоты на 2 дает ее на одну октаву ниже.Следовательно, чтобы получить настройку дозвукового фильтра, возьмите настроенную частоту сабвуфера и умножьте ее на 0,75. Итак, если он настроен на 40 Гц, установите ручку фильтра на 30 Гц.

  Заключение

  Со всеми подробностями, которые мы рассмотрели, легко забыть, что большинство этих изменений не слышны человеческому уху. Если вы не хотите так сильно увеличивать громкость, возможно, вы никогда не заметите никакой разницы в дозвуковых звуках.

  Но если вы поймете, как настроить дозвуковой фильтр, и потренируетесь делать это правильно, вы можете получить большие награды.Мало того, что ваш низкочастотный звук будет меньше искажаться, но и ваши дорогие сабвуферы прослужат намного дольше.

  Спасибо за чтение, и, как всегда, не стесняйтесь озвучивать комментарии ниже. Наслаждайтесь следующей поездкой с новым сбалансированным басовым треком!

  Изображение заголовка предоставлено: слегка_различно, Pixabay

  Расположение и настройка сабвуфера | Polk Audio Новая Зеландия

  Чтобы сделать эту статью максимально полезной, мы обратились за помощью к двум ведущим экспертам в области звука: Ричарду Хардести и Роберту Харли.В этой статье мы будем цитировать книгу Харли и журнал Хардести «Аудио перфекционист» и в противном случае бессовестно крадем их предложения. Их вклад в улучшение этой статьи просто огромен. (Спасибо, ребята!)

  Прежде чем мы начнем, позвольте сделать вам несколько предупреждений.

  1. Приведенные здесь методы помогут получить наиболее точные басы. Если ваша цель — строго максимальный «удар», просто засуньте сабвуфер в угол, поверните все ручки и получайте удовольствие.
  2. Поиск идеальных настроек и местоположения требует времени и усилий. Если вы плохо переносите перемещение динамиков и вращение аудиоаппаратуры, прекратите читать сейчас. Но поймите, что вам не хватает нескольких простых приемов, с помощью которых можно значительно улучшить звучание вашей системы.
  3. Пусть ваше ухо будет последним судьей. Мы дадим вам несколько приемов и советов, но наука об акустике помещений настолько сложна, что на нее нет простых ответов.

  Цель

  «Относительно легко подключить сабвуфер к вашей системе и услышать больше басов.Трудно заставить басы сабвуфера интегрироваться со звуком ваших основных динамиков. Хорошо интегрированный сабвуфер обеспечивает безупречный звук, без гулких ударов и естественное воспроизведение музыки. Плохо интегрированный сабвуфер будет звучать плотно, тяжеловесно и неестественно, обращая внимание на тот факт, что у вас есть динамики меньшего размера, воспроизводящие частотный спектр от среднего диапазона вверх, а большой сабвуфер — низкие басы ».

  Выбор позиции

  Акустика в помещении оказывает огромное влияние на звучание динамиков, в том числе сабвуферов.Явление, называемое «стоячими волнами», приводит к неравномерному воспроизведению низких частот в разных местах комнаты. Чтобы убедиться в этом, поставьте компакт-диск с сильной, последовательной басовой партией. Обратите внимание на то, как громкость басов увеличивается и уменьшается по мере того, как вы перемещаетесь по комнате. Встаньте на одно место, а затем присядьте — вы, вероятно, заметите, что басы также меняются в вертикальной плоскости!

  Поскольку расположение сабвуфера влияет на то, как создаются стоячие волны, первым шагом к получению точных басов является поиск правильных мест для вашего сабвуфера и вашей позиции слушателя.Мы поделимся несколькими рекомендациями, которые могут быть полезны, но в конечном итоге ничто не сравнится с методом проб, ошибок и вашими двумя ушами.

  Воткни в угол

  Это совет, который дают чаще всего, и он обязательно даст громкие басы. Но при размещении в углу НЧ-динамик может звучать так, как если бы он воспроизводил только одну музыкальную ноту, придавая музыке гулкий звук. Если отсутствие громкости низких частот — ваша самая большая проблема с сабвуфером, это может быть ответом для вас.

  Не сидите у стены

  Басовые волны накапливаются и «болтаются» на границах комнаты (стенах).Ваша система будет звучать толсто и тяжело, когда кресло для прослушивания будет упираться в стену. Если вам приходится сидеть у стены из-за расположения мебели, немного уменьшите громкость сабвуфера, чтобы это компенсировать.

  Избегайте симметричного размещения

  «Не устанавливайте сабвуфер на одинаковом расстоянии от двух стен. Например, если у вас есть комната шириной 20 футов [51 см], не размещайте сабвуфер на расстоянии 10 футов [25 см] от каждой стены. Точно так же не делайте этого. t ставьте сабвуфер в углу на равном расстоянии от боковых и задних стенок.Вместо этого увеличьте расстояние до каждой стены «.
  

  Расположите сабвуфер как можно ближе к основным динамикам

  Несмотря на то, что басовые звуки нельзя локализовать, резонанс корпуса и другие факторы делают это менее верным на практике, чем в теории. Будет намного проще добиться плавного смешения между дополнительными и основными динамиками, если они находятся на одной стороне комнаты. По возможности ставьте сабвуфер за плоскость основных динамиков. По крайней мере, держите сабвуфер в передней половине комнаты.

  Вот старый трюк

  Расположите низкочастотный динамик в том же месте, что и место слушателя. Лучше всего поднять сабвуфер над землей на высоту ушей сидящего (используйте прочную нерезонансную платформу). «Включите музыкальное произведение с восходящей и нисходящей басовой партией, например» ходячий «бас в прямолинейном джазе. Ползите по полу на четвереньках, пока не найдете место, где басы звучат наиболее гладко и где каждый басовая нота имеет примерно такую ​​же громкость и четкость.Избегайте позиций, в которых одни ноты «висят» дольше и / или звучат медленнее или толще других. Когда вы определили, где лучше всего звучат басы, поместите туда сабвуфер ».
  

  Используйте два сабвуфера

  Использование двух асимметрично расположенных сабвуферов минимизирует влияние стоячих волн в вашей комнате, обеспечивая более плавные басы и лучший динамический диапазон. При использовании двух сабвуферов необходимо использовать сабвуфер идентичной модели. Если используются две разные модели, даже от одного производителя, в некоторых моментах они будут помогать друг другу, а в других они будут бороться друг с другом, вызывая неравномерную реакцию.

  Одно предостережение

  Большинство сабвуферов имеют магнитное экранирование, но не так «плотно», как, скажем, громкоговоритель центрального канала из-за более мощных магнитов. Это может привести к повреждению вашего телевизора, если расположить его слишком близко к телевизору (хотя это не влияет на плазменные, DLP, ЖК-дисплеи и передние проекторы). Выберите неиспользуемый видеовход на телевизоре, чтобы отобразить одноцветный экран. Если вы видите какое-либо искажение цвета в любом месте экрана, значит, неэкранированный динамик находится слишком близко к телевизору, и его следует отодвинуть от телевизора до тех пор, пока искажение цвета не исчезнет.

  Регулировка сабвуфера

  Положение и настройки являются интерактивными, поэтому каждый раз, когда вы перемещаете сабвуфер, вам необходимо перенастроить сабвуфер, фильтр низких частот и фазу (полярность). При правильной настройке вы вообще не «услышите» сабвуфер. Это будет звучать так, как будто ваши основные динамики издают весь звук, за исключением того, что басов намного больше, чем они могли бы собрать сами по себе.

  Вот как это исправить:

  Уровень настройки

  «Приобретите подходящий тестовый компакт-диск с синусоидальными сигналами или трелями в диапазоне от 20 Гц до 200 Гц или около того.Используя измеритель уровня звука, сопоставьте выходной сигнал в позиции прослушивания на частотах 50 Гц и 150 Гц, регулируя громкость сабвуфера. Убедитесь, что регулятор громкости на вашем предусилителе остается на том же уровне ».
  

  Если у вас нет измерителя или тестовых дисков, используйте компакт-диск с вокалом и последовательной акустической басовой линией и установите уровень так, чтобы верхний и нижний диапазоны басов звучали хорошо. Басы не должны быть такими громкими по сравнению с остальной системой, чтобы они не казались гулкими или грязными.С другой стороны, сабвуфер не должен быть настолько низким, чтобы система казалась тонкой.

  Настройка фильтра низких частот (кроссовер)

  Если вы используете вход LFE на сабвуфере, кроссовером управляет ресивер, а не сабвуфер. Вход LFE отключен на сабвуфере, но теперь вы можете настроить «кроссовер» через меню настройки динамиков на ресивере. Если ваши основные динамики полноразмерные с хорошими низкими частотами, для начала установите фильтр низких частот на 60–80 Гц. Если ваши основные динамики представляют собой книжную полку или встраиваются в стену, установите фильтр низких частот в диапазоне 80 Гц.Если у вас компактные спутники, для начала установите фильтр низких частот на 120 Гц. Вставьте тестовый CD или DVD с тестовыми сигналами. «При фиксированном входном уровне внимательно измерьте выходной уровень в позиции прослушивания для каждого интервала между 30 и 200 Гц и запишите его или сделайте линейный график на листе миллиметровой бумаги. Слушайте во время измерения. Вы слышите иначе, чем измеритель уровня звука. Доверяйте своим ушам, а не измерителю «. Увеличьте или уменьшите настройку фильтра нижних частот на сабвуфере для достижения максимально плавного отклика.Уменьшите низкочастотный фильтр, если выходной сигнал превышает точку кроссовера, увеличьте его, если есть провал на отклике.

  Не беспокойтесь, если у вас есть вариации отклика на несколько дБ от тестового тона к тест-тону. Вы видите нормальные вариации реакции, вызванные взаимодействием говорящего с комнатой. Абсолютно ровный отклик — достойное, но несколько нереалистичное ожидание для большинства систем и помещений. Кроме того, убедитесь, что используемый вами тестовый тон представляет собой трель или отфильтрованный розовый шум.Прямые тестовые сигналы не подходят для измерения акустического отклика, но полезны для обнаружения дребезжания и гудения.

  Если у вас нет глюкометра и тестового диска, настройте эту настройку на ухо. Поставьте компакт-диск с мужским голосом и последовательной басовой партией. Отрегулируйте фильтр нижних частот до тех пор, пока мужской голос не будет звучать «полным» и естественным, но не густым и тяжелым.

  Установка фазы (полярность)

  «Используя [тестовый] сигнал с номинальной частотой кроссовера [вы установили в шаге выше], установите фазу сабвуфера (ов) для обеспечения максимальной выходной мощности в позиции слушателя.» Помогает иметь под рукой друга, который может изменить настройку полярности на сабвуфере, пока вы измеряете и слушаете. При настройке фазы на слух включите музыку (не фильм) с ходячей, но повторяющейся басовой линией. Кантри музыка, латиноамериканские и некоторые танцевальные треки хорошо подходят для этого. Сосредоточьтесь на области звука ниже мужского голоса. Именно здесь сабвуфер переходит на основные динамики. Какой бы параметр ни звучал «быстрее» или «полнее» в этой области звука это правильная настройка.В некоторых ситуациях вы можете вообще не услышать никакой разницы, особенно с компактными сателлитными колонками. В этом случае просто оставьте переключатель фазы на «0» или «нормальный».

  Сделай все снова

  Все эти настройки интерактивны. После того, как вы установите полярность, вернитесь и повторно отрегулируйте настройки уровня и фильтра нижних частот, чтобы получить максимально плавный отклик.

  Последнее доказательство оптимальной производительности — это прослушивание. Поставьте компакт-диск с акустическим басом. Басовые инструменты должны исходить из основных динамиков, а не из сабвуфера.Саб должен быть «невидимым» на слух.

  А как насчет фильмов?

  Если вы слушаете фильмы с новой настройкой, вы можете обнаружить, что басы немного «легкие» и не обеспечивают ожидаемого воздействия. Нет проблем — просто увеличивайте громкость сабвуфера, пока не будете довольны. Отметьте настройки громкости, которые лучше всего подходят для музыки и фильмов, и корректируйте их при переключении источников. Если это слишком неудобно, выберите средний уровень, обеспечивающий наилучший баланс воспроизведения музыки и фильмов.Но имейте в виду, что создатели фильма используют басовые эффекты как «знаки препинания». Бас не должен быть непрерывным гудением.

  
  

  Как установить частоту кроссовера для автомобильной аудиосистемы

  Многие водители часто сталкиваются с проблемой установки частот кроссовера для новой автомобильной аудиосистемы или той, к которой они не привыкли. Чтобы решить загадку разделения звуковых волн на автомобильной аудиосистеме любого типа, было бы лучше сначала разобраться, что такое кроссоверы и как они работают.

  Кроссовер фильтрует нежелательные звуковые волны, чтобы они не передавались из одного частотного диапазона в другой.Это позволяет вам послать каждому динамику диапазоны, в которых он будет воспроизводить наиболее эффективно. Другими словами, каждому динамику дается группа (группы) частот, с которой он будет воспроизводить звук наилучшим образом. Это в конечном итоге улучшает громкость всей аудиосистемы и качество звука.

  Способ настройки этих фильтров зависит от типа используемой звуковой системы. Но есть
  , как правило, 3 настройки, которые в основном определяют, как кроссовер дает результаты.

  Это:

  • Частота — уровень, при котором фильтр начинает работать.Он измеряется в герцах (Гц).
  • Высокочастотный, Низкочастотный или Полосовой — определяет, будут ли определенные диапазоны заблокированы или разрешены для прохождения через фильтр.
  • Slope или Q-Factor — определяет скорость, с которой громкость аудиосистемы будет уменьшаться по мере того, как частота выходит за пределы точки кроссовера. Он измеряется в децибелах (дБ) на октаву, и наиболее часто используемые параметры наклона лежат в диапазоне от 12 дБ на октаву до 24 дБ на октаву.

  Наклон 12 дБ на октаву — это более постепенное срезание.В основном он используется в седанах или купе
  , у которых сабвуфер (ы) установлен в багажнике. Причина этого в том, что заднее сиденье автомобиля действует как фильтр и может уменьшить амплитуду верхнего диапазона низких частот. Чтобы противостоять этому, этот наклон позволит больше пропускать частоты.

  Крутизна 24 дБ на октаву считается более крутой отсечкой. Он отлично подходит для открытых транспортных средств, таких как фургоны, хэтчбеки и S.U.Vs. Бас не проникает сквозь материал сиденья. Поскольку этот наклон более крутой, вы можете смело использовать более низкую точку кроссовера между средними частотами и твитером.

  В этой статье объясняется, как использовать эти 3 настройки для достижения наилучшего воспроизведения звука. В статье термин «диапазон» будет использоваться для обозначения частотного диапазона (ов), а «кроссовер» будет использоваться как синонимы «фильтр».

  При определении наилучшей настройки звуковой системы важно знать частотный диапазон динамика, а также сабвуфера. Обычно такая информация содержится в документации, прилагаемой к комплекту акустической системы.

  Если вы не можете получить информацию о документах, вот два общих правила, которые помогут установить частоту кроссовера для автомобильной аудиосистемы:

  • Для любого сабвуфера самая высокая частота это can handle — это самый высокий уровень, который следует использовать для настроек фильтра.
  • Для любого динамика самая низкая частота, с которой он может работать, — это самый низкий уровень, на который вы должны установить его кроссовер.

  Настройки для различных конфигураций автомобильной аудиосистемы

  1. Передние компоненты с пассивными кроссоверами и сабвуфером (ами)

  В аудиосистеме этого типа можно использовать фильтр высоких частот (HPF). Фильтр достаточно разделит частоты между среднечастотными драйверами и твитерами.Низкие басы блокируются среднечастотными драйверами, поскольку они не предназначены для их эффективного воспроизведения. Для сабвуфера можно использовать фильтр нижних частот (LPF), чтобы исключить передачу высоких частот на сабвуфер.

  Вы можете переключать параметры наклона (если они регулируются) для достижения желаемого качества звука. Наиболее распространенные варианты наклона для многих типов автомобильных аудиосистем — 12 дБ на октаву (зеленый цвет) и 24 дБ на октаву (оранжевый цвет).

  2. Передние компоненты (пассивные), задние коаксиальные динамики и сабвуфер (ы)

  Эта система немного отличается от вышеупомянутой системы тем, что были добавлены коаксиальные динамики.Если коаксиальные динамики используют кроссоверную сеть, то настройка устанавливается так же, как и для компонентных динамиков. То есть для фронтальных компонентных громкоговорителей и тыловых коаксиальных громкоговорителей каждый должен использовать фильтр высоких частот и крутизну крутизны 12 или 24 дБ на октаву. А для сабвуфера (ов) следует использовать фильтр низких частот и желаемый параметр крутизны.

  Большинство коаксиальных динамиков поставляются с базовым фильтром вместо пассивных кроссоверов. Фильтр блокирует попадание низких звуковых волн на твитер. Среднечастотный диапазон снижается по сравнению с твитером, но фильтр высоких частот должен применяться для блокировки нижних групп.

  Две описанные выше стереосистемы являются наиболее распространенными конфигурациями аудиосистем, используемых в автомобилях. Рекомендуемые настройки основаны на предположении, что динамики имеют диаметр не менее 5,25 дюйма. Для небольших динамиков частота фильтра высоких частот должна быть выше 80 Гц. Вы можете начать с 300 Гц, а затем снижать его, пока вы слушаете качество звука. Обратите внимание на любые признаки напряжения в среднечастотном диапазоне и настройте фильтр вверх или вниз по мере необходимости.

  Существуют и другие системы, в которых используется более продвинутая конфигурация, называемая активной системой.В такой конструкции системы используются электронные кроссоверы.

  
  Ниже приведены такие системы и их рекомендуемые настройки фильтров:

  3. Фронтальные 2-полосные компоненты (активные) и сабвуфер (ы)

  Здесь электронный кроссовер используется для высокочастотного динамика (5000 Гц). ), пропускайте средние частоты (80 Гц) и низкочастотные динамики сабвуфера (80 Гц). Наклон может быть 12 дБ или 24 дБ.

  См. Также: Обзор лучших автомобильных динамиков 6 × 8: полное руководство на 2019 год

  4.Передние 3-полосные компоненты (активные) и сабвуфер (-ы)

  В этой системе используется 3-полосный активный передний каскад с парой твитеров; у него маленькие среднечастотные динамики и большие вуферы. Созданная здесь передняя сцена более ровная и эффективная в воспроизведении звука, чем 2-полосный компонентный набор. Вот рекомендуемые настройки кроссовера для этой системы:

  твитера = 5000 Гц HPF; От средних частот до полосы пропускания = 500 Гц HPF и 5000 Гц LPF соответственно; Низкочастотные динамики к полосе пропускания = 80 Гц HPF и 500 Гц LPF соответственно; и сабвуферы = 80 Гц LPF.Можно использовать варианты крутизны 12 дБ или 24 дБ.

  Другие системы могут иметь тыловые динамики (пассивные) в дополнение к передним 2-полосным компонентам (активным) и сабвуферу (ам). Для тыловых динамиков потребуется фильтр высоких частот и два канала усиления. Таким образом, рекомендуемые настройки: HPF (5000 Гц) для передних высокочастотных динамиков, HPF (80 Гц) для передних средних частот, HPF (80 Гц) для задних динамиков и крутизна спада 12 дБ или 24 дБ.

  Если к этой системе добавить тыловые динамики (пассивные), настройки немного изменятся.Band Pass на передние средние частоты будет использовать LPF 5000 Гц и HPF 500 Гц соответственно. Band Pass на передние вуферы должен использовать LPF 500 Гц и HPF 80 Гц соответственно. Остальные настройки остаются прежними. Поскольку здесь задние динамики используют пассивный кроссовер, требуется только 2 канала проходящего усиления.

  Понимание того, как установить частоту кроссовера для автомобильной аудиосистемы, начинается с знания ее конфигурации. Вы должны знать, какие передние и задние динамики используются в системе.Как показано выше, тип громкоговорителей определяет фильтры верхних, полосовых и нижних частот, а также используемую частоту.

  Могут быть и другие рекомендации, отличные от приведенных здесь, но точная настройка — это самое главное. Вы можете использовать эти рекомендации в качестве руководства, но окончательные настройки зависят от вашей тонкой настройки и качества звука, которое вы находите наиболее впечатляющим. .