Фильтр-корректор для сабвуфера в акустическом оформлении «закрытый ящик».
Разработка и настройка специализированного фильтра-корректора для сабвуфера ЗЯ 100литров из недавнего обзора.
Актуально для любых сабвуферов ЗЯ.
1. Суть проблемы.
После постройки саба 100л суммарная АЧХ (саб+стереопара Heco) получилась вот такая:
график коричневым цветом — АЧХ стереопары Heco без саба
график жёлтым цветом — суммарная АЧХ
Насладившись «низами», пришёл к выводу, что необходимо подровнять суммарную АЧХ (убрать «горб» на 56 Гц).
До этого времени в качестве корректирующего фильтра использовался ФНЧ 1-го порядка (R2, C1, Rвх на схеме)
Потратив немало времени в симуляторе Multisim10 в попытках оптимизации, пришёл к неутешительному выводу:
для данной задачи недостаточно крутизны 6 дБ/окт.
2. Первое, что снова пришло на ум — трансформатор Линквитца.
Две точки на характеристике 24 Гц и 48 Гц (ровно октава): разница всего 6 дБ.
Вывод: недостаточно, т.к. всего 6дБ на октаву.
Операционный усилитель, двуполярное питание, элементы с экзотическими номиналами. И всего 6дБ на октаву.
Что есть более «крутое»?
Ответ очевиден…
3. ФНЧ 2-го порядка со спадом 12 дБ/октаву.
При соотношении резисторов ОС 10кОм/7,5кОм получается АЧХ 12дБ/окт:
Чтобы определить требуемое усиление в канале саба, сначала была собрана (в симуляторе) эквивалентная схема:
После первого усилителя (на АС Heco) +20дБ,
после 2-го усилителя (на входе саба) +32дБ при F=40Гц.
Поскольку кФНЧ планируется подключать до 1-го усилителя, то необходимо усиление примерно +32дБ.
В результате появилась эскизная схема:
На ОУ U2 собран инвертирующий сумматор каналов.
Он же является дополнительным усилителем.
Диоды — для защиты входа ОУ от перегрузки при бросках напряжения по входам.
Полоса пропускания кФНЧ 24Гц (-3дБ):
Таким образом, сабвуферу отводится диапазон частот от 24 до 50 Гц, т.е. используется наклонный участок АЧХ.
Именно этим наклоном ФНЧ отличается от типичного сабвуферного канала, где частота среза лежит в диапазоне 100Гц и выше.
А вот и ложка дёгтя: переходной процесс при подаче тональной посылки 40Гц на вход кФНЧ
Задержка 9,7 мс !
На 2-м и 3-м периоде на выходе получается противофазный сигнал.
Да, инверсия фазы помогает, но это суррогатное решение проблемы.
Окончательная схема:
Добавилось:
— переменный резистор 100кОм в цепи ООС сумматора U2
— сдвоенные переменный резистор 50кОм в обвязке U1 (регулировка частоты среза)
— переключатель J1 (на схеме в положении «инверсный сигнал»)
Присутствует всего один разделительный конденсатор 22 мкФ на выходе схемы.
Я использовал ОУ К544УД1А, поэтому на выходе набежало 25 мВ, которые необходимо было отсечь.
4. Реализация схемы в «железе».
Неиспользуемый предварительный усилитель был использован в качестве донора корпуса и блока питания.
Вот он попал в кадр вместе с сабом Magnat (незадолго до продажи).
Печатная плата с кучкой ОУ (в корпусе справа) — от несостоявшегося проекта ЭАОС:
Незадействованные узлы попросту отключил от БП.
Места достаточно. ))
5. Настройка схемы и замеры.
Проверка кФНЧ розовым шумом (без саба и УМ):
Далее проверяется связка кФНЧ-УМ-саб (замер микрофоном около 1м):
Норм.
Первое включение (стереопара Heco + саб с кФНЧ; расстояние замеров около 1м):
Послушал немного музыку: многовато НЧ.
Микрофон был перемещён в точку прослушивания (примерно центр комнаты).
И далее все замеры проводились для этой точки прослушивания.
кФНЧ во время настройки:
Нижний усилитель — Амфитон-У-101М, в котором используется один канал (для саба).
Верхний усилитель — Амфитон-У-002 версия 2021, работающий на стереопару Heco.
Процедура настройки:
1. Включить замер АЧХ розовым шумом для стереопары АС при отключенном сабе.
И определить уровень звукового давления для 1 кГц.
2. Подключить саб вместе с кФНЧ (режим «с инверсией сигнала») без стереопары:
АЧХ розовым цветом — стереопара Heco (без саба)
АЧХ жёлтым цветом — саб вместе с кФНЧ
Пометки зелёным цветом на графиках: уровень -56дБ на 1кГц для стереопары.
И такой же уровень на частоте 40 Гц для саба (установить регулировкой).
Примечание: октавная шкала частот, усреднение 1/3 октавы.
3. Включить связку стереопара + саб & кФНЧ (режим «инверсия сигнала»).
Суммарная АЧХ жёлтым цветом:
YES! Получилось. )))
Тут же АЧХ розовым цветом — только стереопара (без саба).
Дополнительный замер: кФНЧ в режиме «без инверсии сигнала», суммарная АЧХ жёлтым цветом:
Рядом график зелёным цветом — АЧХ стереопара + саб и кФНЧ (режим «инверсия сигнала»).
6. Выводы:
— результат прослушивания: всё OK, тональный баланс пришёл в норму
— корректирующий ФНЧ, собранный всего на двух ОУ, справился с поставленной задачей (DSP не потребовался)
©
Всем удачных экспериментов.
ФИЛЬТР ДЛЯ САБВУФЕРА
Каждый хочет иметь у себя дома свой личный очень хороший домашний кинотеатр, что при нынешних ценах на посещение общественного вполне оправдано, но не у каждого это получается. Кто-то довольствуется покупкой дешёвых китайских 2.1 колоночек, кто-то приспосабливает для басов советскую акустику. А самые продвинутые радиолюбители меломаны делают сабвуферный НЧ канал сами. Тем более, что процедура изготовления совсем не сложная. Стандартный сабвуфер – это активный фильтр НЧ, на который подаются сигналы правого и левого каналов линейного выхода, усилитель мощности на много-много ватт и большой деревянный ящик с низкочастотным динамиком. Расчёт и изготовление корпуса дело чисто столярное, об этом можно почитать и на других ресурсах, усилитель мощности так-же не проблема – при богатом ассортименте всевозможных STK-шек и LA-шек. А вот на входном фильтре НЧ для усилителя сабвуферного канала мы здесь остановимся подробно.
Как известно, сабвуфер воспроизводит частоты до 40 Гц, и используется совместно с небольшими сателлитными громкоговорителями. Сабвуферы бывают пассивные и активные. Пассивный сабвуфер — это помещенная в корпус НЧ-головка, которая подключаются к общему усилителю. При таком способе подключения широкополосный выходной сигнал УМЗЧ подается на вход сабвуфера, а его разделительный фильтр удаляет из сигнала НЧ и подаёт отфильтрованный сигнал на громкоговорители.
Гораздо более эффективный и распространённый способ подключения сабвуфера с помощью электронного разделительного фильтра и отдельного усилителя мощности, что позволяет отделять басы от сигнала, подаваемого на основные громкоговорители в том месте тракта, где фильтрация сигнала вносит гораздо меньше нелинейных искажений, чем фильтрация выходного сигнала усилителя мощности.
А вот эти три варианта с одинаковым успехом зарекомендовали себя в качестве отличных фильтров для сабвуфера и некоторые из них установлены в моих усилителях.
Эти фильтры устанавливаются между линейным выходом источника сигнала и входом усилителя мощности сабвуфера. Все они обладают малым уровнем шумов и энергопотреблением, широким диапазоном питающих напряжений. Микросхемы использовал любые сдвоенные ОУ, например TL062, TL072, TL082 или LM358. К пассивным элементам предъявляются обычные требования, как к деталям высококачественных аудиотрактов.
Технические характеристики фильтра для сабвуфера:
- напряжение питания, В 12…35 В;
- ток потребления, мА 5;
- частота среза, Гц 100;
- усиление в полосе пропускания, дБ 6;
- затухание вне полосы пропускания, дБ/Окт 12.
Фотографии плат фильтров сабвуфера предоставленные товарищем Dimanslm:
Добавление активного сабвуфера существенно увеличивает динамический диапазон, понижает нижнюю граничную частоту воспроизведения, улучшает чистоту звучания средних частот и обеспечивает высокий уровень громкости без искажений. Удаление низких частот из спектра основного сигнала, поступающего на сателлиты, позволяет им звучать громче и чище, так как конус НЧ-головки не колеблется с большой амплитудой внося серьёзные искажения, пытаясь воспроизвести басы.
Обсуждение схем на ФОРУМЕ
Пассивный фильтр низких частот для сабвуфера
JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.
- Статус
- Эта старая тема закрыта. Если вы хотите повторно открыть эту тему, свяжитесь с модератором, нажав кнопку «Пожаловаться».
Перейти к последнему
#1
- #1
Привет всем,
Я новичок в DIY аудио, но мне очень хотелось бы понять эту часть. Я сделал комплект динамиков своими руками, подключенный к усилителю TA2024, и добавил к нему сабвуфер. Я хочу поставить на этот сабвуфер пассивный фильтр нижних частот первого порядка. Как мне именно это сделать. Я видел несколько схем, как его подключить, но я их не понимаю.
Нужно фильтровать до или после усилителя?
Сопротивление, указанное на этих схемах, относится к сабвуферу или мне нужно дополнительное сопротивление?
Спасибо!
#2
- #2
Вы можете добавить пассивный фильтр нижних частот до или после усилителя.
Этого можно добиться только с помощью индуктора, если нагрузка после него представляет собой сопротивление.
Может использоваться до или после усилителя.
В качестве третьего варианта вы можете добавить RC-фильтр нижних частот перед усилителем.
#3
- #3
Вы имеете в виду, что добавили сабвуфер в корпуса динамиков или активный (активный) сабвуфер в комплект динамиков? Или вы добавляете пассивный сабвуфер, чтобы сделать систему 2. 1? Если вы добавляете активный сабвуфер, вы можете сделать кроссовер линейного уровня (иногда уменьшаемый до PLLXO) перед входом в ваш усилитель, чтобы разделить низкие частоты на сабвуфер.
Если нет питания, вы можете сделать то же самое, но добавить усилитель, предназначенный для сабвуфера, или вы можете сделать пассивный низкочастотный фильтр и подключить его между усилителем и сабвуфером + динамиками. Вот пример: Кроссовер сабвуфера 8 Ом, 150 Гц, 200 Вт, который, вероятно, будет работать, если вы добавите в свою установку один пассивный низкочастотный динамик в корпусе.
Удачи!
Показать скрытый контент низкого качества
- Статус
- Эта старая тема закрыта. Если вы хотите повторно открыть эту тему, свяжитесь с модератором, нажав кнопку «Пожаловаться».
Делиться:
Фейсбук Твиттер Реддит Пинтерест Тамблер WhatsApp Электронная почта Делиться Связь
Верх Нижняя часть
Инженер
1
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
4. 00
Инженер
1
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
2,25
Инженер
10
дизайн
удобство использования
креативность
содержание
10.