Акустические системы Сайт www.ptc73.ru Расчет "Живого звука" (версия для печати) |
ФИЛЬТРЫ «ПОСТОЯННОГО ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ»вернуться к обычному виду |
Эти фильтры имеют постоянное входное сопротивление в случае равенства и активного характера сопротивлений нагрузки на частоте раздела. Фильтры чётных порядков этого типа имеют выброс около 3 дБ, что необходимо учитывать при их расчёте (например, несколько раздвигать частоты среза фильтров или использовать для компенсации естественный спад АЧХ головок). Фильтры первого порядка имеют две схемы включения НЧ- и ВЧ-головок: рис. 7.а – последовательное включение и рис. 7.б – параллельное. Обе схемы рассчитаны на головки с одинаковым полным сопротивлением на частоте раздела и имеют одинаковое входное сопротивление, равное полному сопротивлению одной головки. Ёмкость конденсатора и индуктивность дросселя определяют из условия, что их сопротивления (ёмкостное и, соответственно, индуктивное) на частоте раздела равны полному сопротивлению головки: (26) Отсюда емкость конденсатора определяют по формуле (25), а индуктивность дросселя по формуле: (27) Предпочтительнее, на взгляд автора, схема с последовательным включением, т.к. ВЧ-головка на частоте механического резонанса и на постоянном токе зашунтирована дросселем. В схеме с параллельным включением ВЧ-головка отделена от усилителя конденсатором. Предположим, частота раздела 4,5 кГц, а частота механического резонанса 1,5 кГц. Очевидно, что в первом случае на частоте резонанса сопротивления дросселя, включенного параллельно ВЧ-головке, будет в три раза меньше полного сопротивления ВЧ-головки на частоте раздела, а сопротивление конденсатора, наоборот, - в три раза больше. Суммарная АЧХ и ФЧХ таких фильтров линейна. Иногда для выравнивания АЧХ в области ВЧ используют частотно зависимый RL-делитель. Часто для защиты твиттеров от сигналов с частотой, близкой или равной частоте механического резонанса системы купол-подвес, во избежание неприятного «дребезжания» («жужжания») мембраны, применят режекторную LC-цепочку, настроенную на резонансную частоту головки fS. Фильтр третьего порядка, часто применяемый для этой цели, имеет выходное сопротивление, растущее с понижением частоты, что увеличивает электрическую добротность ВЧ-головки и тем самым может приводить к её «раздемпфированию». Для последовательного LC-контура существуют следующие соотношения: (28) (29) Где fO=fS – резонансная частота режекторного фильтра; ZК – характеристическое сопротивление контура, которому по отдельности равняются ёмкостное и индуктивное сопротивления, соответственно, конденсатора и дросселя на частоте резонанса, т.е.: (30) (31) Где L - индуктивность дросселя, мГн; C – ёмкость конденсатора, мкФ.
В качестве примера удачной разработки кроссовера с параллельным включением головок можно привести кроссовер, схема которого приведена на рис. 8. Частотно-зависимый делитель R1, R2, L1 одновременно выполняет две функции:
RC-цепочка R3, C2 служит для выравнивания полных входных сопротивлений на частоте раздела 4 кГц. Для демпфирования (шунтирования) ВЧ-головки на частоте механического резонанса применён последовательный LC-контур, настроенный на частоту резонанса (1400 Гц). Акустическое оформление – фазоинвертор объёмом 25 дм3. Фазоинвертор – труба внутренним диаметром 40 и длиной 120 мм. Частота настройки фазоинвертора 32 Гц. Для выравнивания АЧХ в диапазоне частот 50…100 Гц применён УМЗЧ с отрицательным выходным сопротивлением, т.е. с ПОС по току. По утверждению авторов, благодаря малой неравномерности АЧХ и ФЧХ, громкоговоритель достаточно хорошо воспроизводит прямоугольные импульсы и, по сравнению с 35АС-1, обеспечивает более слитное и «прозрачное» звучание.
Для сокращения области одновременной работы головок на частоте раздела применяют фильтры второго порядка. Такие фильтры дают затухание около 12 дБ/окт. На рис. 9.а приведена схема с последовательным включением головок. Номиналы ёмкостей и индуктивностей рассчитывают по формулам: (32) (33) Как видно из схемы рис. 9.а, электрическое демпфирование ВЧ-головки ухудшено наличием разделительного конденсатора. Поэтому предпочтение следует отдать схеме рис. 9.б с параллельным включением головок. Номиналы ёмкостей и индуктивностей рассчитывают по формулам: (34) (35) АЧХ АС с фильтром второго порядка имеет выброс около 3 дБ вблизи частоты разделения. Фильтры этого типа практически непригодны для трёх и более полосных систем из-за фазовых характеристик. Из-за этих недостатков в последнее время они практически не применяются. ‹‹‹ Разделительные фильтры Фильтры «всепропускающего» типа >>>. |
ptc73® | © Copyright 2007—2012 Малинин Александр ptc73@mail.ru |