Разделительные фильтры в АС - зачем? | Soundmain

Разделительные фильтры в АС - зачем?

753681 800 600


В теории идеальный источник звука — точечный, а уже максимально приближенный к нему широкополосный имеет целый ряд недостатков, среди коих первое место занимают его внушительные размеры. К сожалению, практически невозможно создать широкополосный громкоговоритель, способный воспроизвести достаточно широкую полосу частот при ровной АЧХ, удовлетворяющий хотя бы устаревшему стандарту Hi-Fi Din 45500. Кроме того, причин поручить воспроизведение различных диапазонов специализированным излучателям более чем достаточно, перечислим лишь некоторые из них:
  1. С повышением рабочей частоты излучатель внушительных размеров становиться более направленным и всегда имеет большую неравномерность АЧХ в области высоких частот ~4 кГц как на оси излучателя, так и под углом.
  2. Широкополосный излучатель модулирует более высокочастотное излучение низкочастотным (т.е. вызывает интермодуляционные искажения).
  3. Чем больше физические размеры излучателя и одновременно больше соотношение массы подвижной системы к мощности его мотора (Mms/BL), тем хуже его импульсные характеристики.
Казалось бы, не бывает правила без исключений, но в данном случае даже исключения — такие нетрадиционные излучатели как электростатические или, к примеру, плазменные - имеют свои недостатки.
На настройку разделительного фильтра (кроссовер) тратится львиная доля времени при проектировании и изготовлении АС. После предварительных расчетов, многочисленных экспериментов и последующих корректировок конечный результат настройки выглядит таким образом:
  1. Создать максимально ровную АЧХ, ровный тональный баланс. Как в самих поддиапазонах излучателей, так и в области стыковки каждого из них друг с другом, несмотря на большую неравномерность АЧХ излучателей.
  2. Максимально сузить зону совместного излучения НЧ- / СЧ- / ВЧ-излучателей. В области совместной работы разность фаз головок близка к нулю и головки имеют схожую диаграмму направленности. Это необходимо, чтобы при отклонении от оси акустической системы на частоте раздела не возникало провалов на АЧХ и не искажался тональный баланс.
  3. Излучатели должны работать в оптимальном режиме, то есть среднечастотный излучатель не перегружается низкочастотными составляющими, а твиттер среднечастотными.
  4. Обеспечить разгрузку ВЧ-излучателей от воспроизведения частот, на которых твитер излучает звуковые колебания со значительными искажениями и может сгореть или просто выйти из строя при подведении даже обычной эксплуатационной мощности. Следует заметить, что ВЧ-излучатель должен работать на частотах в два раза превышающих частоту его собственного резонанса. Ну а в самих фильтрах следовало бы понижать звуковое давление на частоте резонанса излучателя на 20 дБ, но обычно понижают только на 12 дБ.
  5. Добиться такой частоты стыковки ВЧ- и СЧ-излучателей, при которой они будут иметь одинаковые угловые характеристики по горизонтали в пределах +/-30 градусов.
  6. Во избежание частоты стыковки поддиапазонов в 2,5 кГц и расположения зоны совместного излучения в диапазоне от 2 - 3,5 кГц, добиться максимально низкой частоты раздела.
  7. Импеданс АС по возможности постоянный, чтобы усилителю было комфортно работать.
  8. Порядок фильтра, крутизна и область раздела подобраны таким образом, что слух не локализует область раздела полос.
Согласно вышеперечисленному, далеко не полному, списку принципов конструирования разделительных фильтров выбираются порядки ФВЧ и ФНЧ. Если АЧХ и другие характеристики динамиков позволяют, следует применять фильтры максимально низких порядков. Но на самом же деле, в целях экономии (бюджетная акустика) для ВЧ-излучателя чаще всего используют фильтры первого порядка, а СЧ-излучатель и вовсе остаётся без фильтра, и лишь иногда при подборе специально сконструированных СЧ- и ВЧ-излучателей некоторым производителям, даже при использовании фильтров первого порядка, удаётся достичь хорошего качества звука.
Следовательно, если вы хотите уменьшить зону совместного излучения громкоговорителей друг с другом (к примеру, твитера и вуфера), ликвидировать <грязь> и надежно защитить ВЧ-излучатель при работе на максимально низких частотах, устанавливайте хорошее программное обеспечение (Visaton, linearX и т.д.) и проектируйте фильтры по конкретным замерам, чтобы их порядки соответствовали используемым излучателям.

Первоначальный источник

Об авторе
SoundMain
Алексей Раков
1.jpg

Главный редактор группы проектов Soundmain, звукорежиссер, увлеченный демократизацией создания музыки

Комментарии

Нет комментариев для отображения.

Информация о статье

Автор
Алексей Раков
Время чтения
3 минут(ы)
Просмотры
1,493
Последнее обновление

Больше в Акустика

Больше от Алексей Раков

Назад
Сверху