Как собрать фильтр низких частот для сабвуфера самостоятельно. Какие бывают типы фильтров. Как рассчитать и настроить ФНЧ для сабвуфера. Какие компоненты потребуются. Пошаговая инструкция по сборке.
Что такое фильтр низких частот для сабвуфера и зачем он нужен
Фильтр низких частот (ФНЧ) для сабвуфера — это электронная схема, которая пропускает низкочастотные сигналы и подавляет высокочастотные. Основные задачи ФНЧ в сабвуфере:
- Отделение низкочастотного сигнала для воспроизведения сабвуфером
- Защита динамика сабвуфера от высоких частот
- Улучшение качества звучания низких частот
- Согласование работы сабвуфера с остальными колонками акустической системы
Правильно настроенный ФНЧ позволяет сабвуферу эффективно воспроизводить только низкие частоты, не искажая общее звучание системы. Это особенно важно для качественного домашнего кинотеатра или Hi-Fi аудиосистемы.
Основные типы фильтров низких частот для сабвуферов
Существует несколько основных типов ФНЧ для сабвуферов:
1. Пассивные фильтры
Состоят из пассивных компонентов — резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности. Преимущества: простота, низкая стоимость. Недостатки: не очень крутой спад АЧХ, потери мощности.
2. Активные фильтры
Используют операционные усилители. Преимущества: крутой спад АЧХ, возможность регулировки. Недостатки: сложнее в реализации, требуют питания.
3. Цифровые фильтры
Реализуются программно в цифровых процессорах. Преимущества: гибкость настройки, высокая точность. Недостатки: сложность, высокая стоимость.
Для самостоятельной сборки оптимальным вариантом являются активные фильтры на операционных усилителях. Они обеспечивают хорошее качество фильтрации при умеренной сложности.
Расчет и выбор параметров фильтра низких частот
При проектировании ФНЧ для сабвуфера важно правильно выбрать основные параметры:
- Частота среза — обычно в диапазоне 80-120 Гц
- Крутизна спада АЧХ — от 12 до 24 дБ/октаву
- Порядок фильтра — от 2 до 4
- Тип фильтра — Баттерворта, Чебышева, Бесселя
Выбор этих параметров зависит от характеристик конкретного сабвуфера и акустической системы. Для расчета можно воспользоваться онлайн-калькуляторами или специальными программами.
Компоненты, необходимые для сборки фильтра низких частот
Для сборки активного ФНЧ второго порядка понадобятся следующие компоненты:
- Операционный усилитель (например, TL072)
- Резисторы (4-6 шт)
- Конденсаторы (2-4 шт)
- Переменный резистор для регулировки частоты среза
- Печатная плата
- Разъемы для подключения
- Корпус
Точные номиналы компонентов зависят от выбранных параметров фильтра. Важно использовать качественные компоненты с малыми допусками для достижения расчетных характеристик.
Пошаговая инструкция по сборке фильтра низких частот
- Рассчитайте номиналы компонентов согласно выбранной схеме
- Разработайте и изготовьте печатную плату
- Припаяйте компоненты на плату согласно схеме
- Подключите входные, выходные разъемы и питание
- Установите плату в корпус
- Настройте частоту среза с помощью переменного резистора
- Проверьте работу фильтра с помощью генератора и осциллографа
При сборке соблюдайте правила монтажа, используйте качественный паяльник и припой. Внимательно проверяйте правильность подключения всех компонентов.
Настройка и тестирование собранного фильтра низких частот
После сборки фильтр необходимо правильно настроить:
- Подключите фильтр между источником сигнала и усилителем сабвуфера
- Включите воспроизведение низкочастотного тестового сигнала
- Регулируя частоту среза, добейтесь оптимального звучания сабвуфера
- Проверьте работу на разных музыкальных композициях
- При необходимости подстройте частоту среза и усиление
Для точной настройки желательно использовать измерительный микрофон и программу для анализа АЧХ. Это позволит добиться наилучшего согласования сабвуфера с акустической системой.
Возможные проблемы и их решение при сборке фильтра низких частот
При самостоятельной сборке ФНЧ могут возникнуть следующие проблемы:
- Искажения звука — проверьте правильность номиналов компонентов
- Отсутствие сигнала на выходе — проверьте все соединения
- Недостаточное ослабление высоких частот — увеличьте порядок фильтра
- Нестабильная работа — проверьте качество пайки и питание
При возникновении проблем внимательно проверьте схему, качество монтажа и номиналы компонентов. В большинстве случаев причина кроется в ошибках сборки или неправильном выборе компонентов.
Альтернативные варианты фильтров низких частот для сабвуфера
Помимо описанного выше активного фильтра второго порядка, существуют и другие варианты ФНЧ для сабвуфера:
- Пассивный RC-фильтр — самый простой вариант, но с ограниченными возможностями
- Активный фильтр Линквица-Райли — обеспечивает более крутой спад АЧХ
- Цифровой FIR-фильтр — реализуется на DSP, позволяет получить любую АЧХ
- Готовые модули ФНЧ — удобны, но ограничены в настройке
Выбор конкретного варианта зависит от требований к качеству звучания, сложности реализации и доступного бюджета. Для большинства любительских применений оптимальным является активный фильтр на операционных усилителях.
Как сделать фильтр низких частот своими руками? :: SYL.ru
Фильтры низких и высоких частот являются неотъемлемой частью любого усилителя. Устанавливаются они, как правило, рядом с электрической катушкой. Подвижные элементы в данном случае отсутствуют. К основным параметрам таких устройств относится показатель полосы пропускания. Дополнительно специалистами может быть рассчитан перехват сигнала. Если говорить про фильтры низких колебаний, то их чаще всего можно встретить в сабвуферах. В данном случае преобразователь занимается изменением высокочастотных волн.
Как сделать простой фильтр?
Для того чтобы собрать фильтр низких частот своими руками, сетку лучше всего изначально подбирать магнитную. Электрическая катушка в данном случае должна располагаться за резисторами. Чтобы увеличить полосу пропускания тока, используют специальный преселектор. Дополнительно он в устройстве исполняет роль проводника. Перехват сигнала у фильтра зависит исключительно от типов конденсаторов.
Наиболее распространенными на сегодняшний день принято считать полевые модели. Емкость у них в среднем колеблется в районе 3 пФ. Все это в конечном счете позволит стабилизировать коротковолновые импульсы в цепи. Для создания искусственных сигналов применяется ревербератор. Преобразование в данном случае должно происходить без изменения показателя предельной частоты.
Расчет фильтра
Расчет фильтра низких частот осуществляется через колебания среза. Дополнительно в формуле учитывается коэффициент передачи постоянного сигнала. Если говорить про активные типы фильтров, то емкость конденсаторов также берется во внимание. Для учета амплитуды колебаний дополнительно рассчитывается передаточная функция. Если частота выходного сигнала в конечном счете превышает первоначальные параметры, то коэффициент постоянного сигнала будет положительным.
Активные типы фильтров
Активный фильтр низких частот в первую очередь выделяется высокой полосой пропускания на уровне 5 Гц.
Дополнительно в системе устанавливаются элементы для перехвата сигнала. Конденсаторы в данном случае припаиваются на специальной магнитной сетке. Для регулировки предельной частоты применяются транзисторы. Расширение возможностей устройства может осуществляться путем добавления в цепь конденсаторов. Емкость их должна составлять минимум 40 пФ.
Для положительной обратной связи применяется аналоговый модулятор. Устанавливается он в цепи только за конденсаторами. Колебательные контуры в системе можно стабилизировать при помощи стабилитронов. Пропускная способность их обязана составлять минимум 5 Гц. В данном случае параметр отрицательного сопротивления напрямую зависит от перекрытия диапазона частот.
Пассивные типы фильтров
Пассивный фильтр низких частот работает по принципу искажения колебаний. Происходит это путем установки ревербератора. Все элементы цепи в этом случае располагаются на магнитной сетке. Модуляторы в фильтрах используются самые разнообразные. Наиболее распространенными на сегодняшний день принято считать двухсторонние аналоги.
Периодическое изменение колебаний дополнительно может происходить путем изменения положения транзисторов. Конденсаторов всего у фильтра должно иметься три. В данном случае многое зависит от полосы пропускания непосредственно усилителя. Если этот параметр превышает 10 Гц, то конденсаторов в устройстве должно быть как минимум четыре.
Дополнительно перед их установкой рассчитывается предельное напряжение. Для этого необходимо взять номинальный ток блока питания и с учетом емкости конденсаторов соотнести его к поперечному траверсу. Чтобы минимизировать чувствительность фильтра, применяются специальные тетроды. Данные элементы являются довольно дорогими, однако качество прохождения сигнала значительно улучшается.
Устройства на резисторах ПР1
Фильтр низких частот первого порядка с указанными резисторами способен справляться с предельным сопротивлением на уровне 4 Ом. Все элементы цепи, как правило, располагаются на магнитной сетке. Конденсаторы можно устанавливать в систему самые разнообразные.
В данном случае важно заранее просчитать показатель полосы пропускания. Если емкость конденсаторов превышает 2 пФ, то стабилитрон необходимо использовать обязательно.
Дополнительно некоторыми специалистами устанавливается ревербератор, который способен значительно снизить амплитуду колебаний. Промежуточная частота в данном случае довольно сильно зависит от сопряжения контуров. Номинальное напряжение блока питания обязано быть не ниже 20 В. Чтобы фильтр низких частот успешно справлялся с помехами, диоды в системе применяются кремниевого типа. Если блок питания устанавливается свыше 30 В, то транзисторы в конечном счете могут сгореть.
Как собрать модель с резисторами ПР2?
Простой фильтр низких частот с резисторами данного типа способен довольно успешно эксплуатироваться с блоком питания на 30 В. В этом случае параметр полосы пропускания обязан находиться на уровне не ниже 40 Гц. Положительная обратная связь в системе обеспечивается за счет стабильности колебаний.
Параметр отрицательного сопротивления во многом зависит от скважности импульсов.
Расчет фильтра низких частот в данном случае необходимо проводить с учетом показателя концентрации. Конденсаторы в системе целесообразнее устанавливать емкостного типа. Диодные мосты в устройствах используются довольно редко. Обусловлено это именно отсутствием резонансных частот.
Модели с мощными преобразователями
Фильтры с мощными преобразователями позволяют значительно повысить коэффициент пропускания – до уровня 33 Гц. При этом отрицательное сопротивление в системе не будет превышать 4 Ом. Катушки в данном случае используются электрические. Подвижные элементы, в свою очередь, не применяются. Преселектор в фильтре, как правило, располагается сразу за катушкой. Чтобы минимизировать риски различных сбоев, используют специальные стабилитроны.
Резисторы в данном случае следует подбирать аналогового типа. Чтобы уменьшить обратную связь в устройстве, конденсаторы устанавливают попарно. В некоторых случаях стабилитроны применяются двухстороннего действия. Однако недостатки у них также имеются.
В первую очередь среди них следует отметить довольно резкое повышение чувствительности устройства.
Устройства с емкостными конденсаторами
Фильтры с емкостными конденсаторами отличаются стабильностью настройки контура. При этом параметр полосы пропускания напрямую зависит от типа электрической катушки. Если рассматривать хроматические аналоги, то они выделяются высоким параметром предельной частоты. Дополнительно важно учитывать объем конденсаторов в фильтре. Скважность последовательности импульсов зависит только от типа преобразователя.
В некоторых случаях фильтр низких частот не работает из-за резкого повышения температуры. В данном случае необходимо дополнительно установить тиристор возле катушки. С инерционными усилителями фильтры данного типа не способны работать. Дополнительно следует учитывать, что блок питания предельное напряжение обязан выдерживать как минимум 30 В.
Модели с полевыми конденсаторами
Фильтр низких частот с использованием полевых конденсаторов является довольно распространенным.
Во многом это связано с его дешевизной. В данном случае параметр полосы пропускания будет находиться на уровне 5 Гц. В свою очередь, отрицательное сопротивление цепи зависит от установленных транзисторов. Если использовать одноканальные элементы, то они позволят значительно сократить образцовое напряжение.
Отклонение фактической индуктивности у фильтра зависит от чувствительности прибора. Стабилитроны в системе применяются довольно редко. Однако если параметр отрицательного сопротивления превышает 5 Ом, то их следует использовать. Дополнительно можно задуматься над применением тиристоров. Во многом данные элементы позволят справиться с дипольностью в системе. Таким образом, чувствительность прибора значительно снизится.
Как использовать продольный резонатор?
Продольные резонаторы в фильтрах устанавливаются довольно редко. Предназначены данные устройства для повышения сопряжения контуров. В результате параметр полосы пропускания может увеличиться до 40 Гц. Чтобы система работала должным образом, дополнительно устанавливаются стабилитроны.
Преселекторы в данном случае будут бесполезными. Также перед установкой стабилитрона необходимо задуматься о параметре отрицательного сопротивления.
Если он превышает 5 Ом, то необходимо использовать емкостные конденсаторы. Минимизация сбоев в системе может осуществляться несколькими способами. Наиболее популярными из них принято считать установку триггеров. Дополнительно многие специалисты советуют возле катушек размещать специальные ограничители. Данные устройства в конечном счете позволят резонатору работать более стабильно.
Применение диэлектрических резисторов в схеме
Диэлектрические резисторы в фильтрах не являются большой редкостью. Предназначены они для того, чтобы понижать параметр отрицательного сопротивления. При этом использовать мощные блоки питания есть возможность. Диоды в данном случае применяются в основном опорного типа. Согласование резонансных частот зависит исключительно от отдачи резистора.
Конденсаторы для фильтра подбираются с емкостью не менее 5 пФ.
Это необходимо для того, чтобы повысить параметр полосы пропускания как минимум до 3 Гц. Все это в конечном счете позволит привести в норму чувствительность прибора. Дополнительно для расчета фильтра применяется показатель образцового напряжения. В среднем он находится на уровне 30 В. Если тиристоры в системе не использовать, то резисторы в конечном счете могут пострадать.
Модели с модуляторами
Фильтр низких частот с модулятором необходим для того, чтобы у пользователя была возможность настраивать прибор. При этом параметр полосы пропускания у таких устройств может быть различным. Устанавливается модулятор, как правило, на магнитной сетке. Преселектор на пару с вышеуказанным элементом использоваться может. Дополнительно следует отметить, что модулятор в некоторых случаях способен создавать низковолновые помехи. Обусловлено это повышением образцового напряжения. Чтобы минимизировать риски, в данном случае лучше рядом с модулятором устанавливать средней мощности стабилитрон.
Широкополосные резисторы для фильтров
Усилитель-фильтр низких частот с широкополосными резисторами имеет как преимущества, так и явные недостатки. Если рассматривать достоинства, то важно отметить его высокую пропускную способность. Соединение катода в данном случае осуществляется через маленькую пластину. Недостатком таких резисторов принято считать повышенную чувствительность.
В результате работа конденсаторов значительно усложняется. В некоторых случаях дополнительно оказывается нагрузка на электрическую катушку. В любом случае, чтобы минимизировать риски, важно сделать расчет фильтра. Для этого учитывается не только коэффициент пропускания, но и емкость конденсаторов, которые установлены в системе.
⚡️Фильтр для сабвуфера своими руками
На чтение 8 мин Опубликовано Обновлено
Тем, кто обладает большой жилплощадью и не стеснен материально, нетрудно создать условия для слушания любимой музыки в качественном, самом естественном звучании.
Полагаем, однако, что среди читателей найдется немало таких любителей, которые, за неимением «пухлого» кошелька и крупногабаритной квартиры, не могут установить громкоговорители высокого качества и при прослушивании музыки вынуждены смириться с посредственным звуковоспроизведением.
Основные проблемы возникают при воспроизведении низких частот. Условием естественного воспроизведения низких звуков является перемещение больших воздушных масс. Избежать этого, как мы знаем, никак не удается. В соответствии с этим применяемый громкоговоритель должен обладать большой поверхностью диффузора и допускать его большой ход (смещение).
Не стоит забывать и о том, что громкоговоритель ниже собственной резонансной частоты также не обеспечивает значительной отдели.
Поэтому размеры корпуса акустической системы нужно выбирать так, чтобы сместить резонансную частоту вниз, насколько это возможно. Решить эту задачу поможет специальный басовый (низкочастотный) громкоговоритель сабвуфер.
Хорошее звучание при этом обеспечивает электронный корректор АЧХ и корпус, спроектированный надлежащим образом для используемого громкоговорителя. Термин «сабвуфер» — английского происхождения. Называемый так звукоизлучатель покрывает область самых низких звуковых частот. В этой области (ниже 150 Гц) человеческое ухо не способно к направленному восприятию звуков.
Локализация направления на источник (стереоэффект) возникает на более высоких частотах, поэтому можно ограничиться одним сабвуфером. Такое разделяется более пологими изломы АЧХ и ФЧХ излучения в районе низшей рабочей частоты. К увеличению Qпс приводит увеличение Rвых до 0.5Rзк.
Если с помощью корректора сгладить образовавшийся при увеличении Rвых до 0.5Rзк подъем АЧХ в районе высокочастотного горба, то по качеству звуковоспроизведения такое модернизированное ЗВУ будет заметно превосходить «правильную» систему УН-ФИ.
Очевидно, что задача снижения модуляции Qпс и fря для ФИ не менее актуальна, чем для ЗЯ, поскольку в ФИ модуляции подвергается еще и Qпф.
Но в ФИ снижать Qмя до столь малых значений, как это рекомендовано выше, можно только снижением механической добротности, например, нанесением на подвес вязких материалов. В противном случае снизится Qаф, а это, как уже указывалось, крайне нежелательно, поскольку приводит к значительному снижению отдачи ФИ на низших частотах.
Горбы на АЧХ входного сопротивления ГГ приводят не только к «бубнению», но и создают трудности для УМЗЧ. При совместной работе с ФИ больше всего «неприятностей» усилителю доставляет низкочастотный склон низкочастотного горба АЧХ. Аналогичный характер нагрузки в районе высокочастотного горба АЧХ УМЗЧ преодолевает почти вдвое легче.
Немало неприятностей доставляют вышеуказанные горбы и конструкторам многополосных пассивных ГГ. Перечисленные факторы стали причиной широкого применения глубокого механоакустического демпфирования подвижной системы не только ВЧ и СЧ, но и НЧ-головок.
Хотя при этом снижается КПД громкоговорителя, но в «классическом» ЗВУ эта мера оправдана, конечно, при разборчивости в выборе способов снижения Zвн.
При глубоком демпфировании механического резонанса Qмя сравнима с Qэя, при этом увеличение Rвых (до Rвых = 0.2…0.3Rзк) не оказывает заметного влияния ни на форму АЧХ излучения, ни на переходную характеристику ЗВУ. Это позволяет использовать для питания многой от оси ого ГГ усилитель тока (УТ), охваченный неглубокой ООС по напряжению (например, ламповый усилитель). Такой ГГ становится универсальным, способным одинаково хорошо работать и с транзисторными, и с ламповыми УМЗЧ.
Если же горб подавлен полностью, то для совместной работы с ГГ можно использовать даже «чистый» УТ. однако столь «прямолинейный» способ повышения качества звучания ЗВУ приводит к многократному снижению его КПД в широком диапазоне частот.
Приведенный выше анализ показывает, что значительного улучшения качественных показателей ЗВУ при одновременном сохранении высокого КПД громкоговорителя в районе частоты fря можно достичь заменой нелинейного элемента НЭ1 в петле ОС линейным.
Для этого вначале нужно «заблокировать» действие нелинейной петли ОС, что достигается при питании ГГ от УТ, а затем систему УТ-ГГ нужно охватить линейной ОС. т.е. петлей ЭМОС.
Повышенный эффект от использования в системе УТ-ЗЯ петли ЭМОС достигается в том случае, когда ее используют для снижения нелинейных искажений и повышения динамической стабильности формы АЧХ излучения, а не для ее выравнивания. Сгладить АЧХ излучения системы УМЗЧ-ЗЯ можно и с помощью корректора.
Максимальный же эффект от применения ЭМОС в системе УТ-ЗЯ достигается в том случае, когда с ее помощью реализуются функции, традиционно выполняемые конструкцией ДГ. Улучшения качества звучания можно достичь и охватом петлей ЭМОС системы УТ-ФИ. Для формирования сигнала ЭМОС следует использовать лишь один датчик, а с заведомо худшей ФЧХ системы с ФИ, видимо, нужно смириться. Петля ЭМОС в таком устройстве используется для снижения Qпс до 1…1.5, т.е. выполняет ту же функцию, что и Rвых в классическом ЗВУ, но выполняет ее более корректно.
При изготовлении сабвуфера своими руками можно пойти двумя путями. Во-первых, использовать пассивный разделительный фильтр, встраиваемый в корпус громкоговорителя. Во-вторых, изготовить активный фильтр в виде отдельной схемы, включаемой на входе тракта, а затем использовать оконечный каскад (УМЗЧ) необходимой мощности и качества. Здесь мы опишем решение по последнему варианту.
Как видно из схемы, приведенной на рис.1. плата фильтра имеет 4 входа. Поскольку в наше время «в домашнем хозяйстве» используется множество различных плейеров, магнитофонов и прочих источников сигнала, нельзя знать точно, какого уровня сигнал мы будем подавать на схему.
Поэтому входной каскад следует сформировать в соответствии с этими возможностями. Эту задачу решает комплекс С1…С4, R1…R4, Р1. К парным входам с обозначением «Н» можно подключить выходы обоих каналов стереоусилителя, а к “L” его линейные выходы. Потенциометром Р1 устанавливается необходимый уровень сигнала, поступающего на вход усилителя (на ICa).
С его выхода сигнал разветвляется. Один путь ведет к переключателю К4. другой к усилителю ICb. Это инвертор с коэффициентом усиления Au= -1, выход которого также связан с К4. В соответствии с этим на контактах К4 имеется сигнал той же амплитуды, но с разностью фаз 180°. Для чего все это нужно? Объяснение простое.
Как правило, мы точно не знаем суммарного фазового сдвига в усилительной цепи. Для получения корректной звуковой картинки важным условием является излучение с одинаковой фазой всех громкоговорителей, включая сабвуфер, поэтому нужно позаботиться о том, чтобы можно было скорректировать его фазу.
Установка необходимой фазы производится во время прослушивания. Общий контакт К4 присоединяется к т.н. «корректору Линквица» (ICс и его пассивные цепи). Этот корректор создает частотно-зависимое усиление, компенсирующее падение кривой излучения громкоговорителя.
Теоретически это эквивалентно корректору RIAA у грампластинок. Поскольку громкоговорители не одинаковы, фильтры нужно индивидуально подстраивать под имеющуюся АС (согласно параметрам Thiele-Schmall).
Знание этих параметров важно в силу того, что они характеризуют работу низкочастотного звукоизлучателя. встроенного в корпус.
Значения, указанные на схеме, даются для громкоговорителя типа KEVLAR SBX 2030. Корректор Линквица соединен с низкочастотным фильтром Баттер-ворта (R13…R24, С9…С11, ICd). Частоту среза фильтра можно изменять дискретно. Данное решение выбрано потому, что для настройки фильтра третьего порядка нельзя найти элемент настройки, приемлемый по цене и качеству. Применяемые для коммутации реле с 4 группами контактов полностью решают эту задачу.
Три переключателя К1. К2 и КЗ задают частоту среза фильтра. Фильтр для сабвуфера размещается на односторонней плате. Чертеж платы приведен на рис.2, а расположение элементов на рис.3. После изготовления платы перед установкой элементов освещаем ее яркой лампой и проверяем, нет ли где на ней разрывов или замыканий печатных дорожек.
Сначала припаиваем 3 перемычки, обозначенные на рис.3 непрерывными и пунктирной линиями, соединяющими по две точки.
После этого последовательно припаиваем резисторы, конденсаторы, панельку под ИМС, реле, начиная с самых малогабаритных. Сопротивления резисторов лучше измерять омметром, а не определять по их цветовому коду.
После завершения монтажа проверяем качество пайки, правильность установки элементов, отсутствие замыканий дорожек. К отмеченным точкам подключаем напряжения питания (±12 В). Потребляемый ток зависит от количества включенных реле, но не может превосходить 150 мА.
Проверяем выходы операционных усилителей, постоянный уровень на каждом из них должен быть близок к 0. Если это имеет место, то схема готова к работе. С помощью осциллографа и звукового генератора контролируем АЧХ Она должна соответствовать рис.4 Порядковые номера кривых, соответствующих комбинациям переключателей К1…КЗ, указаны возле диаграмм.
При прослушивании музыки на малой громкости сильно не хватает низких и высоких частот. Регуляторы тембра часто не обеспечивают необходимого выравнивания характеристики.
В этом случае можно воспользоваться предлагаемым корректирующим фильтром, который включается перед громкоговорителем. В зависимости от положения движка R1 меняется затухание фильтра на средних частотах, т.е. происходит относительный подъем низких и высоких частот.
Резонансная частота фильтра около 3 кГц. Резистор R1 лучше взять проволочный, типа ПЭВР, мощностью не менее 5 Вт Катушка индуктивности L1 наматывается на диэлектрическом каркасе диаметром 36 мм и содержит 180 витков провода ПЭЛ диаметром 1,5 мм. По краям каркаса на расстоянии 40 мм друг от друга закрепляются щечки диаметром 75 мм. Между слоями обмотки прокладывается изоляция из лакоткани или бумаги.
Фильтр низких частот для сабвуфера — рекомендации по сборке
Рис.1 Фильтр низких частот сабвуфера — готовая плата
Фильтр низких частот — в этой статье представлен активный ФНЧ второго порядка с регулируемой частотой среза от 20 Гц до 200 Гц. Схема, в которой используется один источник питания, работает с аудио сигналом малой мощности (то есть с линейными уровнями аудио сигнала) и предназначена в качестве фильтрующего элемента перед усилителем мощности звука, управляющим громкоговорителем сабвуфера.
Конструкция основана на традиционной топологии Саллена-Ки, которая предлагает простые вычисления и реализацию, хотя коэффициент качества невысок. Более простой альтернативой этой схеме является пассивный фильтр нижних частот сабвуфера. Поведение фильтра было проверено как методом моделирования LTSpice, так и с помощью необработанных измерений, используя звуковую карту ПК и программное обеспечение визуального анализатора.
1 — Характеристики схемы
Рис.2 Принципиальная схема
На следующих изображениях модули передаточных функций представлены в случае установки потенциометра на самую низкую частоту среза (Рисунок 3) и максимальную частоту среза (Рисунок 4). Можно отметить, что две кривые в основном равны, за исключением высоких частот, где низкая чувствительность звуковой карты и шум не позволяют провести точное измерение. Наклон всегда составляет -40 дБ за декаду из-за фильтра второго порядка.
Рис.3 Модуль передаточной функции схемы в дБ при частоте среза 20 Гц, полученный путем измерения в реальной цепи с помощью звуковой карты ПК и программного обеспечения визуального анализатора.
Разница между двумя кривыми на высоких частотах связана с низкой чувствительностью и шумом звуковой карты компьютера. По оси абсцисс использована логарифмическая шкала.
Если частота среза составляет 20 Гц, резонансный пик отсутствует; напротив, этот пик появляется при fc = 200 Гц. Это согласуется с процессом проектирования, описанным в разделе 2, поскольку неравенство, которое допускало отсутствие пика, было оценено для RP = Rtot, то есть для fc = 20 Гц. Пик резонанса в любом случае приемлем.
Рис.4 Модуль передаточной функции схемы в дБ в случае частоты среза 200 Гц, полученный путем измерения реальной цепи с помощью звуковой карты ПК и программного обеспечения визуального анализатора. Разница между двумя кривыми на высоких частотах связана с низкой чувствительностью и шумом звуковой карты компьютера. По оси абсцисс использована логарифмическая шкала.
Отрицательной стороной фильтра является плохо сбалансированный потенциометр: линейное изменение его сопротивления не соответствует линейному изменению частоты среза.
Ниже представлена зависимость частоты среза от сопротивления потенциометра.
Рис.5 Изменение частоты как функция потенциометра
2 — Как построить устройство фильтр низких частот
Реализация схемы не сложна, так как использовались очень распространенные компоненты, ее размер небольшой, а сложность невысока. Плата, показанная на рис. 1, имеет размеры 4 см x 5 см и, следовательно, является частью европейского стандарта Eurocard, который имеет размер 160 мм x 100 мм. Разъемов три: один для аудиовхода, один для аудиовыхода и один для источника питания.
Загрузите проект KiCad полностью (68,3 КБ)
В архиве: схема, печатная плата, файлы Gerber и pdf для этого проекта.
Рис.6 Фильтр низких частот — шелкография и печатная плата
3 — Модификация стерео входа
Схема изначально была разработана с моно-входом. Самые низкие частоты, обозначенные значком, обычно одинаковы для правого и левого стерео каналов, поскольку наши уши не могут различить их пространственное происхождение.
По той же причине обычно используются два динамика, один для правой стороны, другой для левой стороны, для средних и высоких частот, но только один сабвуфер в центре. По просьбам в комментариях предлагается два решения:
- Подключите ко входу фильтра низких частот только левый канал (L канал), так как басовые сигналы одинаковы на обоих каналах;
- Измените схему, как показано на рис.7;
Для модификации схемы входное сопротивление Rz и конденсатор CP1 не следует припаивать, а вместо них ставить два резистора с удвоенным значением вместе с их разделительными конденсаторами.
Рис.7 Модификация входа фильтра для получения стерео входа. Rz и CP1 необходимо заменить двумя резисторами, включенными параллельно удвоенному значению, вместе с их разделительными конденсаторами
4 — Конструкция: каскад развязки и поляризации
Первый каскад схемы — это неинвертирующий усилитель, который обеспечивает развязку входных напряжений фильтра и смещение сигнала путем суммирования половины напряжения питания.
В традиционном неинвертирующем усилителе VIN подключается непосредственно к неинвертирующему выводу операционного усилителя; в этой конфигурации усиление составляет:
В этом случае VIN — это напряжение после резистивной цепи, состоящей из R1, R2 и Rz. Чтобы вычислить VIN1, мы можем использовать наложение эффектов, следуя процедуре, аналогичной той, которая обычно используется для определения поляризации в схемах традиционных биполярных транзисторов. Напряжение будет суммой двух элементов: составляющей V1IN, связанной с входным напряжением VIN, и V1alim, полученной из напряжения источника питания Valim:
В этом случае VIN — это напряжение после резистивной цепи, состоящей из R1, R2 и Rz. Чтобы вычислить VIN1, мы можем использовать наложение эффектов, следуя процедуре, аналогичной той, которая обычно используется для определения поляризации в схемах традиционных биполярных транзисторов.
Напряжение будет суммой двух элементов: компонента V1IN, относящегося к входному напряжению VIN, и V1alim, полученного из напряжения источника питания Valim:
Чтобы найти значение V<sup>1</sup> alim, мы можем рассматривать конденсатор CP1 как разомкнутую цепь, так как Valim — это постоянное напряжение:
В то время как для определения напряжения V1<sub>IN</sub> можно считать Valim = 0V, то мы можем в цепь источника питания поставить перемычку, то-есть закоротить,(как того требует метод наложения):
Суммируя два результата, мы получаем:
Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя не зависит от сопротивлений, которые появляются в выражении VIN1, и поэтому для простоты мы можем поставить его равным константе:
Таким образом, общий коэффициент усиления неинвертирующего каскада равен:
4.1 — Выбор значений компонентов
Чтобы найти значения компонентов, мы можем сделать некоторые краткие соображения: мы решаем, что напряжение VIN сообщается без изменений на выходе; для правильной поляризации сигнала необходимо суммировать половину напряжения источника питания с VIN; наконец, мы выбрали α=2, поскольку это позволяет нам использовать RF = RG.
Теперь мы можем написать систему уравнений на основе прироста VIN e Valim:
И, решая ее, получаем:
Чтобы завершить информацию о системе, мы можем вычислить входное сопротивление всей цепи:
Выбирая R2 = 33 кОм и учитывая приближение серии E12, получаем хорошие значения: R1 = 100 кОм, Rz = 22 кОм, Rin = 63 кОм.
4.2 — Конденсаторы развязки
Конденсатор CP1 блокирует ток поляризации цепи, поэтому он не течет в устройство, подключенное ко входу. Другими словами, это фильтр верхних частот со следующей частотой среза:
Мы предполагаем, что частота среза этого фильтра намного ниже минимальной рабочей частоты схемы, например 1 Гц. Поскольку Rin = 66 кОм, получаем C=2,5 мкФ. Конденсатор емкостью 47 мкФ более чем достаточен для развязки. Аналогичные соображения можно сделать для CP2, заменив Rin сопротивлением нагрузки; это сопротивление будет довольно высоким, так как это вход усилителя.
5 — Конструкция: фильтр
Следующий этап — настоящий фильтр. В Интернете существует множество доказательств для вычисления его передаточной функции, среди которых одно из Википедии: топология Саллена-Ки. Вот оно:
где Rp — значение, принимаемое потенциометром P1. Анализируя этот многочлен, можно извлечь некоторые математические выражения, полезные в процессе проектирования.
5.1 — Расчетные уравнения
Если знаменатель имеет два реальных полюса, диаграмма Боде передаточной функции начнет понижаться на первом полюсе с наклоном -20 дБ/декада; на втором полюсе крутизна уменьшится до конечного значения -40 дБ/декада. Если, наоборот, знаменатель имеет два полюса комплексного сопряжения, будет присутствовать только одна частота среза с асимптотическим наклоном -40 дБ/декада. Это лучшее состояние для фильтра. Чтобы получить это с математической точки зрения, мы предполагаем, что знаменатель имеет отрицательный дискриминант:
в этом случае частота среза равна:
Для определения размера компонентов фильтра мы можем использовать выражение его частоты среза.
Когда потенциометр находится в конце или в начале, Rp будет равным Rtot, что является общим сопротивлением потенциометра, или будет 0 Ом. В этих двух случаях результирующие частоты среза будут соответствовать минимальному или максимальному допустимому, то есть f = 20 Гц и f1 = 200 Гц. Формула частоты среза сводится к следующему: Подставляя предельные частоты и решая систему уравнений, составленную из двух предыдущих уравнений, мы получаем:
Другое расчетное условие может быть получено с помощью выражения добротности. Если передаточная функция имеет комплексно сопряженные полюса, может возникнуть резонансный пик на частоте среза. Чтобы удалить этот пик, необходимо ограничить добротность фильтра Q:
5.2 — Графический выбор значений компонентов
Давайте вернемся к полезным уравнениям написанным выше:
по порядку, это уравнение, полученное из минимальной и максимальной частоты среза, условие о дискриминанте для наличия комплексно сопряженных полюсов и условие о добротности для избежания резонансных пиков.
Первое из трех уравнений содержит все значения компонентов, которые необходимо вычислить. Чтобы выбрать их легко и интуитивно, кривая была построена графически, задав параметры C1 и C1, RA по оси абсцисс и RB по оси ординат.
На том же графике область, где верно первое неравенство об отрицательном дискриминанте, была окрашена в зеленый и желтый цвета; область, окрашенная только зеленым цветом, — это место, где проверяется второе неравенство об ограничении добротности. Два неравенства оцениваются в предположении, что потенциометр имеет максимальное значение, то есть Rp = Rtot = 99RA. Окончательный график показан на следующем рисунке в случае C1 = 4,7 мкФ и C2 = 100 нФ:
График можно построить, задав параметрические значения для C1 и C2. Значения RA и RB можно выбрать в зеленой зоне, то есть в зоне, где оба неравенства верны.
Значения, например, равны RA = 1,2 кОм, RB = 1,2 кОм , Rtot = 120 кОм.
Проблема с фильтром сабвуфера — Помогите пожалуйста
Перейти к последнему
badboy6120
Участник
Привет
Я недавно собрал 250Вт MOSFET усилитель и мне нужен очень хороший фильтр нижних частот (вспомогательный фильтр) для управления моим сабвуфером
Я попробовал этот
Фильтр низких частот — сабвуфер
, но я хочу что-то с более высокими характеристиками
Пожалуйста, расскажите мне о том, что вы построили, и оно действительно работает
спасибо
Пожалуйста, дайте мне надежную и проверенную схему
БобЭллис
Участник
02.2011 14:53
#2
- #2
Это стандартный фильтр Саллена-Ки с единичным усилением, настроенный для LR2, который должен работать, если его правильно реализовать. Проблема в том, что если секции с двумя горшками не отслеживаются должным образом, у вас могут быть некоторые неравномерности ответа. Какие проблемы с производительностью вы хотели бы улучшить? На какую частоту кроссовера вы ориентируетесь? Вы высоко проходите сеть? Какая сеть F3?
Взгляните на активные фильтры для проверенных схем. Используйте приличный регулируемый блок питания и OPA2134 или лучше. Обязательно шунтируйте соединения питания операционных усилителей на 100 нФ прямо на микросхеме.
РЕДАКТИРОВАТЬ: На самом деле для подсобных работ вам не нужен OPA2134, вы можете обойтись даже TL072, хотя разница в стоимости составляет всего пару долларов. Используйте более качественные операционные усилители в секции верхних частот, если вы ее строите. .
Я бы начал с входного буфера, такого как схема, окружающая IC1 в вашей схеме, за исключением того, что я использую фиксированный резистор 47K для R3. Это необходимо для микширования двух каналов (при условии, что это стереофонический проект, а не ресивер HT). выходной буфер. Регулируемое затухание может быть таким же простым, как использование потенциометра 47K в качестве обычного регулятора громкости. Вы также можете использовать его как переменный последовательный резистор с резистором 10K для заземления входа буфера. Это даст вам большую точность регулировки в диапазоне от +10 до -5 дБ. (при R3 = 47K вы получите усиление в буфере 10 дБ. Если оно слишком велико, просто уменьшите его до 20K, и вы получите примерно 0 усиления до -15 дБ.
)
Последнее редактирование:
#4
- #4
Вы услышите голоса из сабвуфера, если сеть отключена. Допустим, вы установили кроссовер на 80 Гц. В качестве фильтра Линквица-Рейли нижняя часть типичного мужского голоса (85 Гц) будет ослаблена чуть более чем на 6 дБ. Низкий основной тон женского голоса (160 Гц) будет ослаблен только на 18 дБ. Оба будут слышны.
Вы можете изменить фильтр на 24 дБ/октаву. Это приведет к более быстрому ослаблению высоких частот и усложнит локализацию сабвуфера. Тем не менее, вы хотите сопоставить сабвуфер с сетью. Поэтому нам нужно знать возможности вашей сети на низком уровне и то, как вы их отключаете.
Вы можете объединить фильтры и буферы, как показано на странице Linkwitz, на которую я ссылаюсь.
Схема исправна, хотя вам, вероятно, следует подумать о замене R5 и R7 постоянными резисторами, как только вы определите соответствующие значения.
У вас достаточно выходного напряжения для питания вашего усилителя с помощью этой схемы. Большинство проигрывателей компакт-дисков имеют выходное среднеквадратичное значение 1 В (которое является входным напряжением для фильтра), и схема может обеспечить до 4-кратного усиления. Пока у вас есть источник питания +/-15 В, вы можете довести свой усилитель до ограничения и даже больше. Если вы не можете настроить сабвуфер достаточно громко с помощью этой схемы, возможно, у вас очень нечувствительный сабвуфер и вам нужно больше усиления. Вы можете увеличить R3 до банка 100 000 и получить больше прибыли, если вам это нужно.
Какова номинальная чувствительность основных динамиков и сабвуфера? (xx дБ при 2,83 В)
badboy6120
Участник
#5
- #5
Еще раз спасибо за ваши ответы
На данный момент у меня есть два 8-дюймовых и 8-омных мини-сабвуфера, которые я соединяю вместе, чтобы получить 4-омный сабвуфер. Я купил их примерно по 8 долларов каждый, но я не думаю, что они достаточно для мой усилитель, я прав?
Я хочу купить автомобильный сабвуфер с сабвуфером для него (Kenwood C10 12″ -4ohm- 200W Rms)
Купить сабвуфер Kenwood 12″ с
[IMGDEAD]http://www.todoautos.com. pe/attachments/f15/184224d1239632748t-vendo-mi-subwoofer-kenwood-12-con-caja-dsc00743.jpg[/IMGDEAD]
Подходит ли он для моей цели?
Единственная проблема, с которой я столкнулся с этим фильтром, это его басы.
Я думаю, что смогу получить больше басов с другим фильтрующим сабвуфером? это правильно?
У меня также есть этот переходник фильтра, но я не знаю, какой из них хорош или даже работает?
вы можете скачать их с Rapidshare:
http://rapidshare.com/files/450364739/Sub_filter.rar
Мне нужна большая мощность от этого 250Вт усилителя.
вы можете помочь мне получить к моему желанию?
Я уже говорил, что не являюсь ветераном в этом деле, но у меня мало опыта.
badboy6120
Участник
#6
- #6
Кстати, источник питания моего фильтра исправлен -+12 В
Достаточно ли напряжения для выхода 1 В среднеквадратичного значения?
БобЭллис
Участник
За исключением использования в автомобиле, 8-дюймовые драйверы редко перемещают достаточно воздуха, чтобы их можно было назвать сабвуферами.
Вы, вероятно, не сможете вложить в них полную мощность вашего усилителя на низких частотах.
Что вы имеете в виду под более низкими частотами? Вы ищете глубже или громче? Это чувство удара в грудь обычно не очень глубокое.
Если вы просто ищете более громкий звук, измените R3 вашего фильтра на 100K или 250K pot, что даст вам возможность увеличить усиление.
Блок питания в порядке. Если вы собираетесь добавить в систему фильтр высоких частот, возможно, вы захотите рассмотреть более качественные регуляторы.
Какова номинальная чувствительность основных динамиков и сабвуфера? (xx дБ при 2,83 В)
… нам нужно знать характеристики вашей сети на низком уровне и то, как вы их отключаете.
Нажмите, чтобы развернуть…
badboy6120
Участник
#8
- #8
Мне нужна ваша помощь, чтобы найти сабвуфер (автомобильный сабвуфер) с коробкой для моего усилителя
, как я уже говорил, два моих мини-сабвуфера не от известной марки, и я просто мог прочитать там ватты и там 9 омов.0029 Теперь я хочу купить сабвуфер с подходящей коробкой
Не могли бы вы помочь мне купить отличный сабвуфер для моего усилителя (для динамика моего компьютера)
но я хочу, чтобы у него был мощный звук, пожалуйста, не думайте, что это саб для дома и не требует большой мощности.
и под большим количеством басов я имел в виду большее ощущение удара в грудь (как вы сказали)
БобЭллис
Участник
#9
- #9
Попробуйте увеличить частоту кроссовера до максимума (R5/7 до минимума) и увеличить усиление (P3 установить на максимальное сопротивление), если вам нужно больше усиления, и вы не можете легко купить потенциометр 100K или 250K , добавьте резистор 39K между R3 и соединением с R1 и R2. Я предполагаю, что вам пришлось купить более двух резисторов 39K, когда вы собирали фильтр, и у вас есть несколько резисторов под рукой. Если нет, вы можете попробовать 47 КБ или, если этого недостаточно, 100 КБ. Это заставит ваши 8-дюймовые драйверы играть громче и, надеюсь, будет иметь некоторое перекрытие с сетью, чтобы вы почувствовали удар в грудь.
0003
Трудно рекомендовать другого водителя, не зная ваших ограничений по пространству и бюджету. Для использования в небольшой комнате/компьютере я обычно говорю что-то вроде 10-12-дюймового драйвера, может быть, Peerless XXLS или подобного. Но, поскольку вам не нужен глубокий бас, почти любой 12-дюймовый драйвер, который может снизить частоту до 60 Гц. в корпусе разумного размера должен быть некоторый стук. Какие драйверы доступны для вас по разумной цене?
Какие ваши основные динамики?
бадбой6120
Участник
#10
- #10
Kenwood, Pioneer и Jbl здесь в изобилии
Если вы знаете конкретный тип по этим маркам, я поищу и посмотрю, есть ли он у нас здесь
Я планировал купить Kenwood C10 12 дюймов 200 Вт Rms
Я потрачу около 80 или даже 90 долларов за сабвуфер и около 30 или 40 долларов за коробку 9.0003
мой основной динамик сейчас слаб, и я собираюсь поднять их до приемлемого основного динамика.
, но моя единственная проблема состоит в том, чтобы собрать мою систему сабвуфера и подобрать к ней хороший сабвуфер и коробку
, вы считаете максимально возможную сумму для площади комнаты
БобЭллис
Участник
#11
- #11
Я фанат JBL, использую в качестве сабвуфера их 2245H (устаревшие) профессиональные вуферы. Но я не знаю их модельного ряда. Кенвуд, наверное, подойдет.
У вас есть параметры тиле-малых для драйверов, которые вы рассматриваете? Если нет, вы окажетесь на территории построения и угадывания, если не сможете их измерить. Для начала можно было бы использовать что-то на 20% больше, чем их максимальный рекомендуемый размер запечатанной коробки. Попробуйте спросить на автомобильном аудиофоруме рекомендации по коробкам для выбранного вами НЧ-динамика для домашнего использования.
Вероятно, из-за слабого электроснабжения вы не чувствуете ударов.
Переход на сабвуфер обычно находится ниже области удара, так что все от сети. Вот почему я предложил максимизировать частоту кроссовера и включить сабвуфер погромче. Возможно, вам не придется покупать что-то новое для дна, и вы сможете обновить свою сеть раньше.
Последнее редактирование:
badboy6120
Участник
#12
- #12
Есть 2 ссылки на два сабвуфера характеристики
Kenwood — KFC-W3012DVC
Kenwood — KFC-W3012
БобЭллис
Участник
№13
- №13
Это проблема водителей автомобилей — они не часто приходят с подробными спецификациями для дизайна корпуса для научных исследований.
Если бы они включили кривые отклика для рекомендуемых корпусов, вы могли бы получить некоторое представление о параметрах драйвера.
Поскольку заявленная вами цель — Буми, я бы выбрал что-то близкое к рекомендованному запечатанному объему, слегка набитое. Если он недостаточно глухой, добавьте несколько деревянных блоков внутрь корпуса, чтобы уменьшить громкость. Слишком гулкий, добавьте больше начинки или сделайте новую коробку немного больше. Не заканчивайте коробку, пока не решите, что она подходит по размеру.
Сколько выходных устройств и сколько радиатора у вашего усилителя? Если вы вообще сэкономили на любом из них, вероятно, было бы лучше использовать версию DVC и подключить звуковые катушки последовательно, чтобы получить драйвер на 8 Ом. Если вы уверены, что ваш усилитель может работать с нагрузкой 4 Ом, выберите вариант с одной звуковой катушкой.
badboy6120
Участник
03.2011 12:00
№14
- №14
Привет, БобЭллис
Мой идеальный сабвуфер для динамика моего домашнего компьютера — это динамик от SONY
Могу ли я использовать его фильтр для моего усилителя и подсистемы?
этот сабвуфер отличный и я всегда хотел собрать его сам
Sony-SAWP16 actsub.pdf
http://rapidshare.com/files/450562736/Sony-SAWP16_actsub.pdf
БобЭллис
Член
03.2011 13:34
№15
- №15
Этот сабвуфер не имеет фильтра нижних частот, он продавался как часть системы HT, в которой ресивер выполнял фильтрацию нижних частот. Идите вперед и используйте фильтр, который у вас есть, возможно, модифицируя, если вам нужно больше усиления, как описано выше.
badboy6120
Участник
03.2011 14:06
- №16
Я хочу заменить этот фильтр, потому что на нем есть шумы
Это потому, что я использовал резистор с допуском 20%? или потому что я использовал 0,47 мкФ для C5 и 0,22 мкФ для C4, и я удалил C1 из цепи (разомкнутая цепь)? и использовать резистор 200 Ом для R10?
Я думаю, что допустимое напряжение этих конденсаторов низкое, потому что они очень маленькие
БобЭллис
Участник
03.2011 15:48
- # 17
Шум означает шипение или что-то еще без сигнала, или то, как вы описали шум ранее, означающее, что вы слышите вокал в сабвуфере? Отсутствие C1 может позволить схеме колебаться, что может звучать как шипение. Это также может быть характеристикой используемого вами операционного усилителя. Вы использовали TL062 или что-то еще?
То, что вы используете 20% частей, вероятно, мало что даст, так как вы используете переменный резистор для установки частоты, а ваши конденсаторы в любом случае, вероятно, равны 10%. Пока колпачки находятся в одинаковом соотношении, форма отклика примерно одинакова, она просто влияет на максимальную и минимальную частоты, которые вы можете установить. Если можете, постарайтесь, чтобы R6 и R8 были довольно близки по значению, но абсолютное значение на самом деле не имеет значения.
Загрузите один из бесплатных симуляторов схем, например LTSpice, и поиграйте со значениями схем..jpg)
Если у вас есть цифровой мультиметр, который измеряет емкость, вы можете определить фактический отклик.
Вы можете попробовать использовать фильтр нижних частот 4-го порядка, как показано на сайте Linkwitz, на который я дал ссылку. Используйте микшерную часть вашей схемы, подключив фильтр 4-го порядка, где R6 соединяется со схемой слева. По возможности используйте детали с жесткими допусками. Я использую 1% металлопленочные резисторы и колпачки, подобранные как минимум на 2%. Думая, что в конечном итоге вы склонитесь к точному воспроизведению, выберите фиксированные части, чтобы получить частоту кроссовера около 80 Гц.
В Linkwitz-Riley Electronic Crossover есть калькулятор для кроссоверов Linkwitz-Riley Electronic Crossover, а также схема для стерео кроссовера, которую многие использовали. У Рода есть доски.
Для этой схемы почти любой пленочный колпачок, который вы найдете, имеет подходящее напряжение. Абсолютно худший случай с вашим блоком питания — 24 В. Недорогие пленочные конденсаторы, которые вы, вероятно, использовали бы здесь, обычно рассчитаны на 50-63 В.
badboy6120
Участник
Я использовал Electronic Workbench V10 для имитации верхней схемы, но когда я вводил около 0,5 или 1 Vrms V (AC) (с разной частотой от 1 до 150 Гц или даже выше) и когда я использовал осциллограф для сравнения входного и выходного сигнала Я увидел, что выходной сигнал в пике волны (синусоидальной волны) не имеет формы кривой, а имеет прямоугольную форму с некоторой складкой на них.
, но когда я имитировал другой фильтр (от сабвуфера Sony), он был довольно кривым, как входной сигнал, и вы могли увеличить усиление, достигнув примерно 2 В среднеквадратичного значения без каких-либо морщин.
В схеме Sony, когда я увеличил частоту примерно до 250 Гц, выходной сигнал уменьшился примерно до 0 В
Пожалуйста, не смейтесь
Я уже говорил вам ранее, что я не ветеран
, чем простите меня, если вы слышали какие-то забавные идеи
БобЭллис
Участник
03.2011 17:07
- # 19
Думаю, я пропустил ту часть схемы Sony, которая обеспечивает фильтр нижних частот.
Вы говорите, что симуляция показывает искажения или что вы использовали прицел на реальном объекте? Если симуляция, попробуйте уменьшить значение R3 до 19К. Возможно, усиление слишком велико, что приводит к клиппингу микшера/буфера.
Попробуйте смоделировать схему Рода Эллиота, используя питание 12 В. Он установил точку кроссовера на 300 Гц, но вы можете отрегулировать значения, чтобы сделать ее равной 100 Гц, используя его калькулятор. Он использует ту же базовую топологию фильтра, что и постоянные резисторы. Он отлично работает при правильной реализации.
Опять
что вы имеете в виду под шумом на выходе?
Какой операционный усилитель вы использовали?
Можете ли вы измерить номиналы резисторов и конденсаторов?
бадбой6120
Участник
#20
- #20
Под шумом на выходе я имел в виду небольшое (более чем небольшое) жужжание с голосом певца и стук.
Я использовал Tl062 из-за его низкого уровня шума. и я попробовал 4558, но когда я использую мобильный телефон в своей комнате (в 2 или даже 3 метрах от моего усилителя и блока фильтров), я мог слышать мобильный сигнал на сабвуфере (сильно), но с TL072 я просто слышу этот мобильный шум, когда Ставлю мобилу на коробку с усилителем и фильтром.
Я могу измерить резисторы, но не знаю, как это сделать для колпачков???
Показать скрытый контент низкого качества
Вы должны войти или зарегистрироваться, чтобы ответить здесь.
Делиться:
Фейсбук Твиттер Реддит Пинтерест Тамблер WhatsApp Эл. адрес Делиться Ссылка на сайт
На что следует настроить фильтр нижних частот?
Добиться приятного басового звука не так уж и сложно, если знать основы. Правильная частота нижних частот может иметь большое значение!
В этой статье я поделюсь тем, что вам нужно знать, а также другой полезной информацией!
Содержание
- На что следует настроить фильтр нижних частот сабвуфера?
- Настройки частоты кроссовера фильтра нижних частот домашней стереосистемы
- Настройки частоты кроссовера фильтра низких частот автомобильной стереосистемы
- Понимание вариантов наклона кроссовера
- Какой наклон кроссовера следует использовать для корпуса сабвуфера?
- Нужен ли мне дозвуковой фильтр?
- Что делает инфразвуковой фильтр?
- Нужно ли мне его использовать?
- Что такое регулятор усиления басов? Нужно ли мне его использовать?
- Они полезны?
- Почему некоторые усилители имеют регулировку усиления басов, а некоторые нет?
- Другие интересные статьи
На что следует настроить низкочастотный фильтр сабвуфера?
Сабвуфер имеет определенный диапазон звука, для которого он лучше всего подходит – в большинстве случаев только низкие басы (это верно как для домашней, так и для автомобильной аудиосистемы).
Это связано с тем, что размер конуса достаточно велик, чтобы воспроизводить басовые звуковые волны, в отличие от динамиков меньшего размера.
Точно так же сабвуфер (в большинстве случаев) плохо воспроизводит высокочастотный звук в музыке, такой как вокал или высокие частоты, из-за его ограниченной частоты отклика . Мы хотим предотвратить это, поэтому важно выбрать правильную частоту среза.
Настройки частоты кроссовера фильтра нижних частот домашнего стерео
Таблица №1: Рекомендуемые частоты нижних частот домашнего сабвуфера
| Тип низкочастотного динамика | Частота среза |
|---|---|
| Сабвуфер с усилителем или без него | от 70 до 80 Гц |
| Низкочастотные динамики в 3-полосной системе | 250 Гц |
| Низкочастотные динамики в двухполосном динамике | от 1,5 до 3,5 кГц, в зависимости от исполнения |
Хорошее эмпирическое правило для установки фильтра нижних частот (ФНЧ) домашнего стереофонического сабвуфера составляет от 70 до 80 Гц.
После установки отрегулируйте медленно и слушайте, что звучит лучше для вас.
В идеале у вас должен быть только чистый, чистый бас из сабвуфера, и вы можете слышать музыку или звук фильма без каких-либо пробелов в звуковом сигнале (отсутствуют области, где кажется, что баса не хватает). В некоторых случаях вам может понадобиться увеличить усиление на активном сабвуфере, если уровень кажется слишком низким.
Выход низкочастотного эффекта домашнего ресивера (канал LFE) может иметь несколько разных режимов, которые зависят от режима. Некоторые из них имеют фиксированную частоту среза (особенно для режима объемного звучания) или могут предлагать регулируемый фильтр нижних частот для воспроизведения стереофонической музыки.
Должен ли я использовать фильтр высоких частот для моих основных динамиков?
Это не всегда необходимо, но иногда может помочь предотвратить слишком много басов.
Не все основные динамики для домашнего ресивера или ресивера для домашнего кинотеатра могут хорошо воспроизводить басы. Для тех, кто может, возможно, вы получите «гулкий» бас, когда его воспроизводят оба сабвуфера и основных динамиков.
В этом случае, если ваш усилитель или ресивер оснащен фильтром верхних частот (HPF), хорошим выбором часто является частота от 60 до 80 Гц. Всегда стоит попробовать, как это звучит для вас, так как есть так много тонких
gs, которые влияют на звук, в том числе в комнате, на ковре и на паркетном полу и на многое другое.
Настройки частоты кроссовера фильтра низких частот автомобильной стереосистемы
Таблица № 2: Рекомендуемые частоты низких частот автомобильного сабвуфера
| Тип низкочастотного динамика | Частота среза |
|---|---|
| Активные сабвуферы или сабвуферы с усилителем | от 70 до 80 Гц |
| Низкочастотные динамики в 3-полосной системе | 250 Гц |
| Низкочастотные/мидбасовые динамики в двухполосном динамике | от 1,5 до 3,5 кГц, в зависимости от конструкции и динамиков |
Те же правила более или менее справедливы и для автомобильной аудиосистемы.
70–80 Гц — обычно отличный выбор. Поскольку небольшие динамики (особенно те, которые установлены на приборной панели или дверях автомобиля или грузовика) обычно довольно плохо воспроизводят низкочастотный звук, кроссовер верхних частот может помочь уменьшить искажения и улучшить звук.
Например, в дополнение к фильтру нижних частот для ваших сабвуферов, использование фильтра высоких частот, установленного на 56–60 Гц, для передних динамиков предотвратит их сильные искажения, особенно при более высоких уровнях мощности. Это также означает, что вы можете крутить их сильнее для большего объема.
Понимание вариантов уклона кроссовера
A уклон кроссовера — это крутизна фильтрующей способности кроссовера. Другими словами, насколько эффективно оно снижает звук частоты за пределами кроссовер частота точка.
Наклоны, как и частота кроссовера, классифицируются по децибелам (дБ) на октаву . Знак минус (-) используется для обозначения затухания или ослабления входного сигнала.
В звуковом мире мы обычно измеряем диапазон звуковых частот между двумя точками, используя октаву. Октава — это удвоение или деление числа частоты вдвое. (100 Гц, 200 Гц, 400 Гц и т. д.)
Когда мы говорим о кроссовере с отсечкой -6 дБ на октаву , мы имеем в виду, что он будет продолжать снижать выходной сигнал на дополнительные 6 дБ при каждом удвоении предыдущей частоты .
Пример: -6 дБ при 1 кГц, -12 дБ при 2 кГц, -18 дБ при 4 кГц, -24 дБ при 8 кГц, -32 дБ при 16 кГц, до 20 кГц.
Какой наклон кроссовера следует использовать для корпуса сабвуфера?
Хотя вы можете подумать, что «чем выше, тем лучше» быть правым, все становится сложнее, когда вы проходите мимо проектов 2-го или 3-го порядка.
Вообще говоря, наклон кроссовера -12 дБ часто является лучшим выбором и хорошо работает с большинством акустических систем. Сабвуфер обычно звучит очень хорошо при наклоне 12 или 18 дБ.
Одна из причин заключается в том, что он имеет относительно доступную и несложную конструкцию, но при этом обеспечивает хорошую отсечку. Это прекрасно работает как для одиночных динамиков, так и для двухполосных динамиков.
Наиболее часто используемые наклоны:
- -6 дБ
- -12 дБ
- -18 дБ
Вы обнаружите, что наклоны кроссовера -12 дБ на октаву являются наиболее распространенными для бытовой электроники, которую вы покупаете.
Нужен ли мне дозвуковой фильтр?
Что делает дозвуковой фильтр?
Дозвуковой фильтр — это фильтр верхних частот с очень низкой частотой кроссовера, например, около 30 или 20 Гц.
Идея состоит в том, чтобы предотвратить отправку басовых волн, которые мы не слышим, в коробку сабвуфера, чтобы предотвратить бесполезную трату энергии.
Диапазон частот человеческого слуха варьируется от человека к человеку, но большинство людей могут слышать примерно до 30 Гц или чуть ниже. Звуковые волны с частотой 20 Гц можно почувствовать, но не услышать, поэтому бессмысленно потреблять большую мощность усилителя для того, что вы даже не слышите.
Не только это, но и большая часть звука микшируется с наиболее приятными басами в диапазоне от 40 до 50 Гц или около того для «удара» в музыке и грохота или звука действия в фильмах, что означает, что от 20 до 30 Гц не требуется.
Нужно ли мне его использовать?
Вообще говоря, нет, и на самом деле, в большинстве случаев вы не услышите разницы. Однако это точно ничему не повредит, а для некоторых аудиосистем, таких как винтажные проигрыватели грампластинок, где присутствует низкочастотный гул, может быть полезно.
Что такое регулятор усиления басов? Нужно ли мне его использовать?
Регулятор усиления басов является дополнительной функцией некоторых домашних стереосистем, автомобильных стереосистем и усилителей для увеличения выходного сигнала в определенной точке выходного сигнала сабвуфера. Это очень распространено в современных автомобильных усилителях, но иногда встречается и в домашних приемниках.
Обычно один из нескольких типов:
- Выключатель с фиксированным уровнем наддува
- Выбираемый переключатель (например: 0 дБ, 6 дБ, усиление 9 дБ)
- Поворотный переключатель с регулируемым уровнем выходного сигнала, обычно до 12 дБ
Усиливает не все низкие частоты. Вместо этого он центрируется в точке, называемой центральной частотой .
Обычно это фиксированная точка на частоте 45 или 50 Гц, именно там, где в музыке можно услышать самый «гулкий» или «ударный» бас.
Полезны ли они?
Это более забавная вещь, особенно если вы хотите добавить больше мощности в свою любимую музыку или если вы чувствуете, что вашей системе не хватает басов. Вообще говоря, это не обязательно для хорошо работающего сабвуфера, но может быть неплохо. Стоит попробовать, чтобы узнать, что вы думаете.
Автомобильные усилители иногда включают съемную дистанционную ручку управления басом, которую можно регулировать с сиденья водителя – очень удобно, когда начинает играть любимая музыка!
Почему некоторые усилители имеют регулятор усиления басов, а некоторые нет?
Включение функции усиления полностью зависит от производителя и маркетинга — некоторые типы клиентов никогда не будут ее использовать (например, меломаны для домашнего стереозвука), в то время как другим, например, покупателям автомобильной аудиосистемы, может понравиться эта опция.
Другие полезные статьи
Ознакомьтесь с другими замечательными статьями, посвященными сабвуферам:
- См.
мое руководство о том, как подключить сабвуфер к ресиверу без выхода на сабвуфер. - Узнайте больше о том, что такое частота кроссовера и что он делает.
- Вот как можно использовать автомобильный сабвуфер с домашней стереосистемой.
- Здесь вы найдете больше рекомендуемых частот кроссовера для автомобильных и домашних аудиосистем.
мое руководство о том, как подключить сабвуфер к ресиверу без выхода на сабвуфер.
.. и теперь ваш
новый сабвуфер просто не соответствует, скажем так, царапинам. О, ты был в восторге
в течение первого часа, но лишь относительно счастлив на следующий день. Но к тому времени, когда ваш
лучший друг пришел на прослушивание в субботу днем, у тебя было
сомнения, и услышав, как ваш друг сказал: «Ну, да, это… э-э… это
вполне нормально. Нет, правда, все в порядке».
) Во-первых, вуфер
экскурсионные четверки для каждой опускаемой октавы, предполагая постоянный уровень звукового давления. Что
означает, что если ваши вуферы смещаются на 1 см от пика до пика на частоте 50 Гц, и вы пытаетесь
подтолкните их к одному и тому же уровню звукового давления на частоте 25 Гц, они будут двигаться на 4 см от пика к пику. Это
более 1,5 дюймов для тех из вас, кто предпочитает единицы измерения по-американски. Это
много экскурсий. На самом деле, этого достаточно, чтобы заставить большинство звуковых катушек
шлепнуть по задней пластине магнитной конструкции резкий и неприятный звук
часто сопровождается саморазрушением вуфера.
На самом деле это означает, что у вас будет несколько
более высокие искажения в басах, если вы играете на более высоких уровнях громкости.
) Если это ваша ситуация, то
начните со значения резистора 6 дБ/октава (R2) примерно 68,1 кОм, а C1 =
0,1 мкФ. Это устанавливает крутизну нижних частот 6 дБ/октаву, начиная с чуть более 23 Гц.
Рассчитайте значения по формуле F = 1/(2*PI*R*C), где F — желаемое
частота, R — номинал резистора, который вы хотите использовать, а C — номинал резистора.
емкость в фарадах. Две половины схемы будут влиять друг на друга,
так что фактический спад будет отличаться, но это хорошая отправная точка.
Возвращаясь к основам алгебры, вы помните, что +1 прибавлено к -1 равно
нуль. Хммм… так что же происходит, когда в драйвере -3 дБ? Схема добавляет
+3 дБ. Опять же, они в сумме равны нулю. И так далее. Вы только что заставили более медленную часть
падающая реакция водителя намного ближе к чему-то, что вы могли бы назвать плоской.
Помните, что в ответе был широкий горб, сосредоточенный вокруг
диапазон от 70 до 80 Гц. Над этим горбом реакция водителя начинает падать
и что еще хуже, это довольно оборванный там. Поэтому хорошей стратегией было бы установить
другой резистор (тот, что помечен как 12 дБ/октава) для спада около 60
или 70 Гц что-то чуть ниже горба поэтому падающая характеристика
эта часть фильтра начинает компенсировать все еще возрастающую характеристику
Водитель. Если вы используете резистор 47,5k для R1 и конденсатор 47kpF для C2, это
установит чуть более 71 Гц.
Это
линейно-плоский до 50 Гц, а затем переходит в идеальную функцию высоких частот 12 дБ / октаву.
Это не такой уж маловероятный сценарий, так как вы обнаружите, что большинство
Драйверы там затухают где-то между 40 и 100 Гц, независимо от того, какой тип
используемой конфигурации шкафа.
)
Тем не менее, есть несколько чрезвычайно изящных топологий, и вы
более чем приветствуются попытки воспроизвести их с использованием отдельных частей.
