Андрей Смирнов
Время чтения: ~23 мин.
Просмотров: 0

Расчет фильтров трехполосных громкоговорителей

Содержание / Contents

NSSDCA Master Catalog Search

  • Spacecraft
  • Experiments
  • Data Collections
  • Personnel
  • Publications
  • Maps
  • New/Updated Data
  • Lunar/Planetary Events

Решите вопрос с мебелью

Позаботьтесь о том, чтобы всем зрителям было комфортно. Вопрос с посадочными местами быстро помогут решить пуфы, подушки и кресла-груши. Они просто незаменимы если у вас случится стихийный киносеанс с большим количеством гостей. К тому же это очень бюджетный, мобильный и уютный вариант.

Максимальный комфорт обеспечат кресла-реклайнеры, так вы сможете самостоятельно регулировать угол наклона.

Болгарские выпады

Шаг 1

Найдите опору высотой немного ниже колена. Одну ногу выставьте вперед, вторую поставьте назад на опору. В колене опорной ноги угол должен составлять около 90 градусов или чуть больше. Спину держите ровно, не сутультесь, лопатки сведены.

Шаг 2

Опуститесь вниз как можно ниже. Сохраняя спину ровной, вы можете наклонить ее вперед — чем больше наклон, тем, как правило, меньше нагрузка на переднюю поверхность бедра опорной ноги и больше на заднюю поверхность бедра этой же ноги.

Шаг 3

Упираясь пяткой опорной ноги в пол, вытолкните себя вверх. Колено опорной ноги не выпрямляйте до конца, оставьте чуть согнутым.

Сделайте 3 подхода по 10-15 повторений на каждую ногу. Чтобы усложнить упражнение, возьмите в руки гантели.

Порядок фильтра и его добротность

Следующий параметр, с которым надо определиться — это порядок фильтра и его добротность. В данной статье будут рассматриваться два порядка, первый и второй.

  • С первым все просто: есть катушка, есть конденсатор, считаем их параметры под требуемую частоту среза и при надобности корректируем значения до получения желаемой АЧХ, ФЧХ, ИЧХ.
  • Со вторым порядком по-хитрее, там уже две катушки и два конденсатора. От значений номиналов зависит такой параметр как добротность, он определяет крутизну спада АЧХ и в некоторой степени сдвиг фазы. Поскольку влияние фазового сдвига и крутизны  умозрительно не прикинешь, остается просто выбрать в какую сторону думать. А думать тут в сторону низкой добротности, читай больше индуктивности в катушках, меньше емкости в конденсаторах.

Как выбрать порядок. Тут руководствуются уже знакомыми соображениями о том, на что способны излучатели, в особенности высокочастотник. Если большой ход ему противопоказан (как в нашем случае) то предпочтение отдаем второму порядку.

Для полноты картины следует упомянуть, что порядок также определяет степень совместной работы динамиков, но это уже информация для самостоятельного размышления.

Кроссовер для колонок своими руками

В самостоятельном создании кроссовера есть два преимущества:

  1. Можно сэкономить. Не придется тратиться на покупку устройства.
  2. Интересный процесс сбора. Это позволит разобраться в работе устройства, и осуществить процесс ремонта своими руками при поломке (ведь вы получите необходимые знания в процессе сборки).

Схема кроссовера

Сначала проверяем параметры динамиков. Тщательно необходимо проверить с какой частотой они работают, и уровень их чувствительности.  Следующий шаг – подбор электрической схемы для подключения кроссовера.

Если подключить ВЧ-динамики через фильтр первого порядка, усиливается шипение, а НЧ передают больше ярких звуков. Поэтому вместе они образовывают неразбериху их непонятных звуков. Но широкий салон машины способен снизить этот минус.

Катушка индуктивности

Их необходимо намотать. Если мы выбрали НЧ-динамик, необходимо использовать проволоку из меди толщиной 0,1 см, и покрытой специальным слоем изоляции. В процессе наматывания проволоки, следует делать витки и закреплять их при помощи клея.

Для создания катушки следует использовать ферритовые сердечники. Они позволяют сделать меньше вес и габариты конструкции, и сокращают расходы проволоки (она достаточно дорогая). Еще это увеличивает открытое сопротивление катушки.

У нас получается индуктивность, которую можно контролировать специальным измеряющим прибором.

Как сделать печатную плату

Теперь нужно нанести плату на бумаге. Делается это, отрываясь от размеров резистора, и катушек, которые мы наматывали в прошлом шаге. После создание чертежей, плата переносится на специальный материал (например, фольгированный стеклотекстолит).

Теперь необходимо просверлить отверстия для подсоединения проводов и деталей. А еще протравливаем плату. Для этого в полуготовое изделие помещается раствор на основе хлорного железа.

—>

Практическая работа

Плавно переходим от теории к практике. Достались мне винтажные колонки под названием Kompaktbox B 9251. И первое что было сделано — произведено прослушивание.

С холодным камнем звук был в среднем не плох, а если говорить конкретно, то местами хороший, а местами как попало. С теплой лампой играть вообще отказались. На основе этих наблюдений был сделан вывод о наличии глубоко зарытого потенциала. Вскрытие показало, что немецкие инженеры решили обойтись одним единственным конденсатором последовательно с ВЧ головкой. Измерение АЧХ дало страшную картину

На рисунке АЧХ одной колонки, кривая с глубокой дыркой на 6 кгц из-за плохого контакта разъема, на нее внимание не обращать. АЧХ отдельно ВЧ и НЧ приведены ниже

Рачет разделительных фильтров

Что мы знаем про хорошие фильтры?

  1. Катушка НЧ наматывается толстым проводом для уменьшения сопротивления
  2. Никаких “электролитов” в звуке
  3. Не располагать катушки вблизи магнитных систем головок
  4. Ориентировать мощные катушки под углом 90 градусов между собой (если они расположены близко друг к другу)
  5. Надежный контакт и толстые провода

Для разделительных фильтров всех трех звеньев была выбрана схема всепропускающего типа второго порядка ( II-II-II ), как более надежная. Все три динамические головки имеют сопротивление 4 Ом, что безусловно упростило их согласование. Частоты раздела 500 и 4000 Гц.


Увеличить схему фильтра

При изготовлении кроссовера я использовал конденсаторы К73-16, К73-17, К73-11 и МБГО-2.Катушка L1—(самая большая) бескаркасная намотана на оправке диаметром 56мм, ширна намотки 28 мм, диаметр провода 1,8 мм, 186 витков.Катушка L3—бескаркасная намотана на оправке 40 мм проводом дмаметра 1,2 мм, ширина и высота намотки 20 мм 220 витков. Катушки L2 и L4 подошли из входящих в комплект кроссоверов.


СЧ-ВЧ фильтры в сборе увеличить

Конструктивно трехполосный фильтр разнесен на две платы—НЧ и СЧ-ВЧ. Платы выполнены из фольгированного стеклотекстолита. При монтаже детали фиксируются силиконовым герметиком. Плата НЧ-фильтра располагается на дне корпуса, а СЧ-ВЧ-фильтра крепится к боковой стенке саморезами между СЧ- и ВЧ- головками.

Для подключения НЧ-динамика следует применить качественный акустический кабель 2,5 кв.мм. Естественно пайка везде должна быть надежная. При сборке нужно проследить чтобы провода от динамика не попали в окна диффузородержателя. Динамики устанавливаются в последнюю очередь, после заполнения корпуса синтепоном и установки задней крышки. При установке НЧ-динамика надо организовать воздушный коридор в синтепоне между трубой фазоинвертора и самим динамиком. Это можно сделать при помощи упругой металлической проволоки.

Я не привожу рисунки печатных плат кроссоверов, потому что детали могут быть разными. К примеру необходимую емкость я набирал из нескольких конденсаторов. Подчеркну еще один момент: фольгу плат я пролудил толстым слоем припоя, а в некоторых местах по фольге припаял медную оплетку от экранированного провода. Я думаю понятно зачем.

СЧ-динамик подключен к кроссоверу противофазно.

Катушку СЧ я мотал на самодельном, если так можно сказать, намоточном станке, который представлял из себя разборную катушку из двух щек и бобышки. На внутренних сторонах щек сделаны канавки для прокладки бандажных проволочек (4 шт.), которые в конце будут скреплять намотку после разборки катушки. После чего катушку нужно пропитать лаком или эпоксидкой и обмотать липкой лентой (лучше на тканной основе).

НЧ-катушки, честно признаюсь—я заказал специалистам намотки. Но и их можно намотать в домашних условиях. Правда провод весьма толстый!!! Сама НЧ-катушка на плате не монтируется. Она устанавливается на дне корпуса и прижимается платой НЧ-фильтра через резиновую прокладку.

Изготовление корпусов АСНастройка фазоинвертораФотки

Скачать проект Phantom + фото 800 х 600 (1.4 MB)

Причины шумов и способы их устранения

Так как цена вопроса с заменой автомагнитолы на новую нас не устраивает, то я предлагаю найти причину посторонних шумов своими руками, старым проверенным способом – методом исключения. И что бы увеличить шансы на скорейшее выявление и устранение виновника помех советую начинать от большего к меньшему, а именно от головного устройства к периферии.

Магнитола

Достаём автомагнитолу из посадочного места (кстати, фон может пропасть уже при демонтаже головного устройства) и затем:

  • Попробуем отключить антенный штекер. Фонит? Идём дальше…;
  • Любым подходящим проводом(см.Провода для автомагнитолы: какие они бывают), минуя все соединения и разъёмы, прокладываем плюс и минус на головное устройство напрямую от аккумуляторной батареи;

Если шумы пропали, то это значит, что главным действующим лицом этого спектакля является плохой контакт питания (кстати, так же одним из симптомов плохого контакта являются шумы, возникающие при увеличении/уменьшении громкости). Оба питающих провода устройства в целях защиты акустической схемы автомобиля должны быть в обязательном порядке оборудованы плавкими вставками. При периодически возникающих посторонних шумах рекомендуется в схему питания автомагнитолы между положительной и отрицательной клеммой добавить конденсатор, который будет по существу работать как фильтр питания автомагнитолы, то есть сглаживать в цепи электропитания магнитолы колебания тока, стабилизировать её работу и исключать возможные звуковые помехи.

Кстати, данной доработкой мы убиваем двух зайцев – устраняем помехи и избавляемся ещё от одной проблемы, а именно от паузы, происходящей во время срабатывания стартера автомобиля, когда отключаются все потребители тока, и магнитола в том числе. Итак, ставим больше ёмкостный конденсатор в цепь питания «головы», например 2200мкф – 16 вольт, в паре с диодом рассчитанным на тот же ток что и предохранитель автомагнитолы (например, к пяти амперному предохранителю подойдут как пятиамперные диоды КД 210 и КД 206, так и десятиамперные Д 214 и Д 215).

Всё это «дело» вываливаем на стол и спаиваем, как показано в схеме на фото:

Фильтр питания для автомагнитолы

Попробовать пробросить «массу» на линейные выходы устройства, то есть на внешнюю «юбку» RCA – разъёма.

Дело в том, что при выходе из строя предохранителя линейных выходов именно на магнитолах данной марки устройство начинает ужасно «фонить» как на стоящем автомобиле, так и при работающем двигателе.

Усилители звука

  • Проверяем на предмет хорошего контакта RCA – разъём усилителя, при необходимости пропаиваем их;
  • Прокладываем, вместо отключённого провода «REMOTE», помимо всех разъёмов положительный провод на устройство от аккумуляторной батареи (12 Вольт);
  • Попробуем изменить местоположение «усилка», лучше всего вообще вынести его за пределы салона автомобиля (бывает, что сам бензонасос создаёт ощутимый фон во время своей работы);
  • Корпус усилителя не должен соприкасаться с «массой» автомобиля;

Кабели межблоков

  • «Хвостики» экранов (не земля!) должны быть надёжно закреплены на корпусе усилителя, а хвостик межблока на корпусе головного устройства;
  • Отключаем межблоки от автомагнитолы и усилителя звука(см.Как подключить к автомагнитоле усилитель и сабвуфер: сам себе мастер) и «прозваниваем» их на предмет плохого контакта, его обрыва, а так же на предмет короткого замыкания с кузовом автомобиля;
  • Пробуем менять их местоположение, прислушиваемся к фону и перекладываем по воздуху, желательно вне салона машины.

Другие возможные причины

  • Все точки заземления, во избежание возникновения эффекта «земляной петли» должны быть сведены в одной точке (объедините массу головного устройства с массой усилителей);
  • Устраните контакт абсолютно всех компонентов систем с кузовом/массой автомобиля;
  • Подчистите и подтяните клеммы аккумуляторной батареи (при контактном зажигании проверьте и прочистите контакты трамблёра);
  • Попробуйте временно поменять аккумуляторную батарею и элементы системы зажигания (свечи, высоковольтные провода, трамблёр).

Как вы уже поняли помехи можно «словить» от любого другого оборудования автомобиля будь то ксенон, парктроники, свечи и высоковольтные провода системы зажигания. То есть, все системы запитанные от бортовой системы автомобиля, так или иначе «фонят». И чтобы исключить их влияние на качество воспроизводимого звука вам просто необходимо установить в электрическую схему подключения фильтр(см.Фильтр от помех для автомагнитолы: как изготовить) для питания автомагнитолы. Ну а так как и мы не лыком шиты, то простыми рекомендациями данная инструкция заканчиваться, как вы поняли не может, поэтому предлагаю вам сделать фильтр питания для автомагнитолы своими руками.

Связанные материалы

Простой усилитель для автомобильного сабвуфера на TDA7240…
Несмотря на кажущуюся простоту расчета фильтров нижних частот, необходимых для формирования нужной…

Не все сабвуферы одинаково полезны!…
Если вы замечаете присутствие сабвуфера, это значит, что либо он работает на слишком высоком уровне…

Частотный детектор на двухзатворном полевом транзисторе…
Для демодуляции частотно-модулированных (далее – ЧМ) сигналов традиционно используют дробовый…

Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-4. Токовая помпа Хоуленда (подписка на платы завершена)…
Не мечтай, действуй! Howland Current Pump. Особенность построения УМЗЧ настоящего проекта…

Программа — осциллограф…
Простой и очень удобный осциллограф для просмотра сигнала. Программа-эмулятор осциллографа,…

Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-1

Улучшаем УМЗЧ Питера Смита…
Не мечтай, действуй! В заключительной пятой части проекта проведем серию экспериментов по улучшению…

Программа для расчёта фильтров АС (Алдошина + Терещук)…
Недавно я стал часто заниматься переделкой промышленных недорогих АС и, следовательно, понадобилось…

Блок автоматического селектора входов и управления питанием усилителя на PIC12F675…
Хочу предложить продолжение проекта Автоматическое включение/выключение сабвуфера на…

Активные кроссоверы для АС основе фильтра Баттерворта 3-го порядка…
Активные кроссоверы, на мой взгляд, обделены вниманием и применяются среди радиолюбителей реже, чем…

6ГД-6, 2ГД-36 Малогабаритный громкоговоритель Салтыкова, кубики Салтыкова…
Фото Polas Параметры описываемого ниже самодельного двухполосного громкоговорителя удовлетворяют…

Программы для расчета активных фильтров Линквица 2-го порядка и Баттеруорта 3-го порядка…
Представляю две очень простые программы, которые позволяют рассчитать ФВЧ и ФНЧ 2-го и 3-го порядка…

Сетевой фильтр с контролем правильности подключения к питающей сети для усилителя звуковой частоты…
Берегись бед, пока их нет (пословица) Встретил недавно земляков – радиолюбителей и получил заказ….

 

Проектирование акустики

Изначально выбираем количество колонок, тип, местоположение. Очевидно, изготавливать в большем числе, нежели имеет каналов домашний кинотеатр, неразумный тактический ход. Кассетному магнитофону хватит двух колонок. К домашнему кинотеатру выйдет уже не менее шести корпусов (динамиков будет больше). Согласно потребностям аксессуары встраиваются в мебель, качество воспроизведения низких частот хромает. Теперь вопрос выбора динамиков: в издании авторства Найденко, Карпова приведена номенклатура:

Трехполосная акустическая система

  1. Низкие частоты – головка CA21RE (H397) посадкой на 8 дюймов.
  2. Средний диапазон – головка MP14RCY/P (H522) на 5 дюймов.
  3. Верхние частоты – головка 27TDC (H1149) на 27 мм.

Приводили базовые принципы конструирования акустических систем, предлагали электрическую схему фильтра, рассекающего поток на две части (выше дан перечень трех поддиапазонов), приводили название покупных динамиков, решающих задачу создания двух колонок стерео. Избегаем повторяться, читатели могут взять труд полистать раздел, найти конкретные названия.

Следующим вопросом будет фильтр. Полагаем, фирма National Semiconductor не обидится, если отскриним чертеж усилителя перевода Ридико. Рисунок показывает активный фильтр с питанием +15, -15 вольт, 5 однотипных микросхем (операционных усилителей), граничная частота поддиапазонов вычисляется формулой, приведенной на изображении (дублируем текстом):

f = 1 / 2П RC;

П – число Пи, известное школьникам (3,14); R, C – номиналы резистора, емкости. На рисунке R = 24 кОм, С – замалчивается.

Активный фильтр, питаемый электрическим током

Учитывая возможности выбранных динамиков, читатель сможет подобрать параметр. Берутся характеристики полосы воспроизведения колонки, находится стык перекрытия между ними, туда выносится граничная частота. Благодаря формуле, вычисляем величину емкости. Номинал сопротивления избегайте трогать, причина: может (спорный факт) задавать рабочую точку усилителя, коэффициент передачи. На частотной характеристике, приведенной в переводе, которую опускаем, граница составляет 1 кГц. Давайте посчитаем емкость указанного случая:

С = 1 / 2П Rf = 1 / 2 х 3,14 х 24000 х 1000 = 6,6 пФ.

Не ахти какая большая емкость, выбирается из условия максимально допустимого напряжения. В схеме с источниками +15 и -15 В вряд ли стоит номинал, превышающий суммарный уровень (30 вольт), возьмите пробивное напряжение (справочник поможет) не менее 50 вольт. Не пытайтесь поставить электролитические конденсаторы постоянного тока, схема обретает шансы взлететь на воздух. Отсутствует смысл разыскивать исходную схему чипа LM833 по причине Сизифова труда. Некоторые читатели найдут замену микросхеме, отличающуюся… надеемся на понимание.

Насчет сравнительно небольшой емкости конденсаторов (рознично и суммарной) описание фильтра говорит: благодаря низкому импедансу головок без активных компонентов номиналы пришлось бы увеличить. Закономерно вызывая появление искажений, обусловленных наличием электролитических конденсаторов, катушек с ферромагнитным сердечником. Не стесняйтесь двигать границу деления диапазонов, общая пропускная способность остается прежней.

Пассивные фильтры акустической системы

Пассивные фильтры соберет своими руками каждый обученный пайке, курс школьной физики. В крайнем случае заручитесь помощью Гоноровского, лучше некуда расписаны тонкости прохождения сигналов через радиоэлектронные линии, обладающие нелинейными свойствами. Приведенный материал заинтересовал авторов фильтрами низкой и высокой частоты. Желающие поделить сигнал на три части должны зачитываться трудами, раскрывающими базис полосовых фильтров. Максимально допустимое (или пробивное) напряжение выйдет мизерным, номинал станет значительным. Под стать упомянутым электролитическим конденсаторам емкости номиналом десятки микрофарад (три порядка выше используемых активным фильтром).

Новичков тревожит вопрос получения напряжения +15, -15 В питания акустических систем. Намотайте трансформатор (пример приводился, программа ПК Trans50Hz), снабдите двухполупериодным выпрямителем (диодный мост), профильтруйте, наслаждайтесь. Наконец, активный или пассивный фильтр прикупите. Называется указанная вещица кроссовером, внимательно подбирайте динамики, диапазоны точнее соотносите с параметрами фильтра.

Кроссовер акустический — схемы для аудио колонок и сабвуфера своими руками

Самодельный акустический кроссовер применяемый в домашних колонках или сабвуферах изготовить собственными руками не представляет никакой сложности. Конечно, для этого нужно иметь хоть какие то навыки и прямые руки.

Зачем нужен кроссовер акустический в звуковой системе

Этот электронный прибор собранный по типу фильтров и играет важную роль в акустике. А предназначен он, чтобы разделять поступающий от источника сигнал на несколько рабочих частотных диапазонов используемыми динамиками. Кроссовер практически выполняет работу фильтра по отсеиванию ненужной частоты, тем самым фильтруя весь звуковой тракт.

Подключение кроссовера к колонке

В качестве простого примера здесь можно привести высокочастотные динамики, называемые пищалками. Так вот, если бы в аудио колонках не было установлено акустических кроссоверов, то пищалки просто бы захлебнулись всем спектром средних и особенно басовых частот хлынувшим на них. Ясное дело, что в таком случае говорить о каком то детализированном воспроизведении звука говорить не приходится. Динамические излучатели высокочастотного диапазона не могут воспроизводить другие частоты, кроме высоких.

Какие бывают типы кроссоверов

Аудио кроссоверы, это специальные электронные приборы в составе акустических систем, по типу они бывают активного и пассивного действия, двухполосные и трехполосные.

Положительные и отрицательные стороны пассивного фильтра частот

Установка и подключение конструкции частотного фильтра в колонках как правило выполняется в самой ближней точке от динамика.

Из этого следует, что при таком варианте, хватит только одного усилителя мощности, чтобы получить качественный звук. Такая схема использования пассивного фильтра говорит о его положительной стороне в работе акустики.

В продаже акустические фильтры бывают как в виде отдельных модулей так и встроенных в акустику, в основном расчитанные на две или три полосы пропускания. К недостаткам таких электронных устройств пассивного действия можно отнести их неспособность выдерживать длительную максимальную нагрузку. В случае долговременного использования пассивного кроссовера в режиме пиковой нагрузки, чревато входом его из строя.

Кроссовер акустический активного типа, его плюсы и минусы

Активный кроссовер в противовес пассивного имеет возможность корректного выбора и прецизионной настройки частоты среза. В частности, именно эта функция в устройстве считается наиболее ценной в плане создания качественного звука.

↑ Ссылки по теме

Сделай сам простой активный фильтр для двухполосного усилителяТема активных фильтров хорошо описана на сайте нашего согражданина Игоря Рогова (Audiokiller)LIMP Arta Software: измерение параметров Тиля-Смолла для начинающихLIMP — программный измеритель RCL

Схема АС

Внутри лежала картонка со схемой фильтра.

И вот тут был слегка удивлен. Конденсаторы в акустических фильтрах оказались электролитическими.

Заметьте, конденсатор С1 емкостью 22 мкф набран из двух конденсаторов емкостью 47 мкф, что в результате дает 23,5 мкф. Причем включены они таким образом, что образуют неполярный электролитический конденсатор. Спорить с конструкторами не стал

Обратила на себя внимание дата выпуска конденсаторов – начало 80-х годов прошлого века)

На тыльной стороне низкочастотного динамика вот такая наклейка:

Однако выводы относительно конденсаторов пока делать не стал, и приступил к вскрытию второй колонки. Тут снова сюрприз. Второй фильтр собран несколько иначе. Здесь установлен один конденсатор на 22 мкФ.

Учитывая 35-ти летний возраст электролитов напрашивался вывод о их замене, но таки решил проверить их емкость: при номинале 4,7 мкф прибор показал 6,5 мкф, при 10 мкф — 11,5 мкф, на 22 мкф – 26,5 мкф, 33 мкф — 40 мкф. Это данные по электролитам из фильтра колонки, которая у меня нареканий не вызывала.

В фильтре колонки с подозрениями на некорректную работу показания были такими: 4,7 – 5,2 мкф, 10 – 12,5 мкф, 33 – 45 мкф. Отдельно пришлось проверять составной конденсатор – тут их емкости, против заявленных 47 мкф, оказались на уровне 56 мкф, что дает 28 мкф в итоге.

В целом с точки зрения номинала все они оказались вполне еще ничего. Однако под рукой нет измерителя ESR, да и токи утечки измерить нечем. В итоге решил поменять все электролиты, походу уйдя от составления неполярного конденсатора.

Обратило на себя внимание медное покрытие гетинакса платы (это точно не текстолит) – на ощупь  чувствовалась солидная его толщина

На плате для конденсатора С1 зарезервировано два посадочных места для параллельного включения двух электролитов. Видимо у конструкторов были какие-то соображения на этот счет. Заводом устанавливались конденсаторы с рабочим напряжением 35 вольт, для перестраховки увеличил до 50, а для С2 до 160 (был под рукой).

Собрав колонки, подключил их к усилителю. С первых же секунд стало ясно, что все мои мытарства до замены конденсаторов были напрасными, и только их замена смогла оживить звук, придав ему прозрачность, мягкость басов и четкость высоких частот. Особую благодарность (обеспокоенность) выражают соседи по батарее, проникшись глубиной замысла Du Hast в исполнении Рамстящих)). 

До этого даже были внутренние намеки на разочарование усилителем Солнцева. Звучать 20 лет назад, когда импортной хорошей аппаратуры было слишком мало, и звучать сейчас это две большие разницы.  Однако простая замена конденсаторов в фильтрах акустических систем полностью развеяла мои сомнения.  

В ходе ремонтно-восстановительных работ существенную помощь оказала младшая научная сотрудница)). Специально для Elwo.ru — Кондратьев Николай, г. Донецк.

Ремонт электроники

МУЗ ЦЕНТР СВОИМИ РУКАМИ
НЧ АКУСТИКА НА 15″ ДИНАМИКАХ
УПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКОЙ ЛЮБЫМ ПУЛЬТОМ

Расчет кроссовера

Кроссоверы для акустики авто самодельные

Чтобы подключить 2-полосную(см.Акустическая двухполосная система и ее преимущества) или другую акустику с большим количеством полос к 1 каналу усилителя или ГУ, нужно некое отдельное устройство, разделяющее сигнал. При этом оно должно выделять для каждой полосы свои частоты. Именно такие устройства и называются фильтрами или кроссоверами.

Но что делать, если нужно разделить частоты по иной схеме (к примеру, если комплект акустики собран из отдельных компонентов)?В этом случае речь идет о расчете кроссовера.Отметим сразу, что рассчитать кроссовер совершенно не сложно и даже можно самостоятельно изготовить его.

Кроссоверы для акустики на авто Пионер профессиональные

Ниже приводится инструкция о том, как рассчитать кроссовер:

Скачиваем специальную программу. Это может быть Crossover Elements Calculator на компьютер;

Специальная программа для расчета кроссовера Crossover Elements Calculator

  • Вводим сопротивления низкочастотного и высокочастотного динамиков. Сопротивление – это номинальное значение сопротивления акустики, выражаемое в Ом. Как правило, средним значением является 4 Ом;
  • Вводим частоту раздела кроссовера. Здесь полезно будет знать, что частоту надо вводить в Гц, но ни в коем случае не в кГц.

Кроме того, надо знать следующее:

  • Емкость конденсаторов, а вернее их значение вводится в Фарадах;
  • Индуктивность рассчитывается в Генри (mH).

Схема расчета фильтра выглядит примерно так:

Как рассчитать фильтр

Предназначение

Сделать фильтр для сабвуфера

Фильтр или кроссовер(см.Самодельные кроссоверы для акустики и их предназначение), как его еще называют, сегодня выполняет важнейшую функцию. Дело в том, что практически все современные динамики, включая и сабвуфер, воспроизводят эффективно только определенную долю частот. К примеру, тот же басовик воспроизводить хорошо в состоянии только низкие басы.

Фильтр для автомобильного сабвуфера

За границами «родной» полосы (эффективно воспроизводимой), звуковое давления, идущее из динамика, заметно снижается и возрастает одновременно с этим уровень искажений. В таком случае говорить о каком-то качестве звука просто глупо и следовательно, чтобы решить проблему, приходится использовать в аудиосистеме несколько динамиков(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами). Такова реалия: это происходит и в домашней акустике, и в автомобильной. Это не новость.

Типичные схемы расположения динамиков в авто и роль фильтров

Динамики в авто

Касательно автомобильной акустики хотелось бы выделить две типичные схемы построения системы звука, с которыми знакомы, наверное, все, кто много мало знаком с автозвуком.Речь идет о следующих схемах:

Наиболее популярная схема подразумевает три динамика. Это басовик (нацеленный исключительно на низы), динамик средних и низких частот (мидбасс) и отвечающий за воспроизведение ВЧ, твитер.

Фильтр низких частот сделать самому для сабвуфера

Именно для того, чтобы не нарушать это требование, предназначены электрические фильтры, в роль которых входит выделение конкретных «родных» частот и подавление «чужих».

Типы фильтров

Фильтры(см.Как сделать самому фильтр для автомагнитолы) частот различаются по типам.Принято выделять следующие варианты:

Обычные фильтры, принцип действия которых сводится к тому, чтобы у их катушек индуктивности сопротивление возрастало с ростом частоты сигнала и спадало у конденсаторов, которыми они наделены. Несложно догадаться, что в таких фильтрах эффективно пропускают НЧ катушки индуктивности, а ВЧ – конденсаторы.

Полосовой фильтр

  • Режекторный фильтр – полная противоположность полосовому. Здесь та полоса, которая ПФ пропускается без изменений, подавляется, а полосы вне этого интервала усиливаются;
  • ФИНЧ или фильтр подавления инфранизких частот стоит особняком. Принцип его действия основывается на подавлении высоких частот с низким показателем среза (10-30Гц). Предназначение этого фильтра – непосредственная защита басовика.

Нч фильтр для сабвуфера самому

Параметры

Кроме типов фильтров, принято разделять и их параметры.К примеру такой параметр, как порядок, свидетельствует о количестве катушек и конденсаторов (реактивных элементов):

  • 1-ый порядок содержит только один элемент;
  • 2-ой порядок два элемента и т.д.

Другой, не менее важный показатель – крутизна спада АЧХ, показывающая, насколько резко фильтр подавляет «чужие» сигналы.

Для сабвуфера

В принципе, любой фильтр, в том числе и этот, представляет собой сочетание нескольких элементов. Обладают компоненты эти свойством избирательно пропускать сигналы определенных частот. Принято разделять три популярные схемы этого разделителя для басовика.Они представлены ниже:

Первая схема подразумевает самый простой разделитель (изготовить который своими руками, не составит никакой сложности). Он выполнен в виде сумматора и стоит на одном транзисторе. Конечно, серьезного качества звука с таким простейшим фильтром не добиться, но из-за своей простоты, он прекрасно подходит любителям и начинающим радиоманам;

Простая схема

Две другие схемы намного сложны, чем первая. Построенные по эти схемам элементы, размещаются между местом выхода сигнала и входом усилителя басовика.

Каким бы ни был разделитель, простейшим или сложным, он должен иметь следующие технические характеристики.

Питание/напряжение12-35 В
Частота среза100 Гц
Потребление тока5 мА
Усиление «родной» частотной полосы6 дБ
Подавление «чужой» полосы12 дБ

Связанные материалы

Программы для расчета активных фильтров Линквица 2-го порядка и Баттеруорта 3-го порядка…
Представляю две очень простые программы, которые позволяют рассчитать ФВЧ и ФНЧ 2-го и 3-го порядка…

Foobar Channeldivider. Фильтр для многополосной АС….
Теперь можно забыть о постройке фильтров, о деньгах на конденсаторы, резисторы, катушки и ОУ….

Программа для расчёта фильтров АС (Алдошина + Терещук)…
Недавно я стал часто заниматься переделкой промышленных недорогих АС и, следовательно, понадобилось…

Простой усилитель для автомобильного сабвуфера на TDA7240…
Несмотря на кажущуюся простоту расчета фильтров нижних частот, необходимых для формирования нужной…

Новая жизнь старых колонок. 15ГД-17 (25ГДН4) в тандеме с S-30…
Попавшийся по случаю динамик 15ГД-17 (25ГДН4—4) позволил сделать из старых колонок с неподобранными…

Доработка динамических головок 3ГД-31. Новый взгляд 30 лет спустя…
Динамики 3ГД-31 пользуются дурной славой и их часто называют самыми плохими пищалками. Справедливо…

Двухполосные акустические системы в открытом оформлении…
В последнее время у части радиолюбителей получили признание акустические системы с открытым…

Проектирование активных фильтров. Мошиц Г., Хорн П….
Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ.— М.: Мир, 1984. — 320 с, ил. Книга…

Простой усилитель для наушников с токовым выходом…
Проблема качественного, но простого и дешевого усилителя для наушников остается актуальной

Лично у…

Активные кроссоверы для АС основе фильтра Баттерворта 3-го порядка…
Активные кроссоверы, на мой взгляд, обделены вниманием и применяются среди радиолюбителей реже, чем…

Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-1

Улучшаем УМЗЧ Питера Смита…
Не мечтай, действуй! В заключительной пятой части проекта проведем серию экспериментов по улучшению…

Сетевой фильтр с контролем правильности подключения к питающей сети для усилителя звуковой частоты…
Берегись бед, пока их нет (пословица) Встретил недавно земляков – радиолюбителей и получил заказ….

Самодельный фильтр питания

Предлагаю вашему вниманию два очень простых, но надёжных способа о том, как сделать самому фильтр питания для автомагнитолы. Главным преимуществом представленных самодельных девайсов является их цена и простота изготовления, которая ни в коей мере не избавляет вас от личной ответственности за возможные последствия подключений самодельных фильтров питания.

Способ первый

Данная схема представляет собой четыре конденсатора и катушку:

Фильтр для автомагнитолы сделать самому

  • Ёмкости конденсаторов взяты на 4700 и 1000 мкф (обязательно шунтируем их по 0,1 мкф);
  • Катушка с индуктивностью в 100 микрогенри имеет обмотку на ферритовом кольце из эмальпровода с сечением в 0,9 .

Фильтр для автомагнитол

Преимуществом данной схемы является то, что в ней каждый элемент играет роль своеобразного фильтра: электролитические ёмкости сглаживают различные помехи и пульсации, а шунтирующие «кондеры» устраняют высокочастотные наводки.

Фильтр питания автомагнитолы

Второй способ

Схема этого простого LC – фильтра также состоит из катушки с конденсаторами, правда с добавлением защиты от переполюсовки (диодом) и предохранителем.

Фильтр для питания автомагнитолы

Перед сборкой схемы нам необходимо изготовить дроссель, который состоять будет состоять так же из ферритового кольца и намотанной на него обмотки в виде 10…15 витков провода с сечением в 1…1,5 миллиметра (для удобства можно использовать три жилы провода с сечением в 0,5 миллиметров каждая).

Преимущество именно этой схемы состоит в том, что она работает с очень широким диапазоном номинальных значений включённых в неё компонентов. Ёмкость конденсаторов не критична и варьируется от 1000 до 4700 мкФ (чем больше, тем лучше), а также возможно использование электролитов с напряжениями от 16 до 100 Вольт (большее напряжение не имеет смысла). На этом инструкция о том, как фильтр для автомагнитолы сделать самому подошла к концу, надеюсь, она вам пригодится и по праву займёт свою нишу в вашей личной копилке полезных советов.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации