Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Лучшие новости сайта

Фильтр для нч динамика своими руками


Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками


Трёхполосный фильтр акустической системы из двух LC-контуров второго порядка.

Типовая модель трёхполосного фильтра акустической системы (АС) состоит из 3-х независимых параллельно работающих фильтров: низкой частоты (НЧ), высокой частоты (ВЧ) и полосового для среднечастотного (СЧ) динамика. Если проектировать такую систему из последовательных LC-контуров, то неизбежно возникают как минимум 4 таких контура, которые приходится попарно состыковывать для обеспечения приемлемой плавности амплитудно-частотных (АЧХ) и фазо-частотных (ФЧХ) характеристик в зонах переходов НЧ/СЧ и СЧ/ВЧ. Схема такого типового фильтра приведена на следующем рисунке, на примере всем известной АС S-90D:

img1

Здесь хорошо видно, что контуры L1C3 и C1L2 имеют близкие частоты резонанса, но противоположно направленные АЧХ и ФЧХ. Аналогично контуры C2L3 и L4C4 имеют близкие частоты резонанса и противоположно направленные АЧХ и ФЧХ. Баланс между ними в звуковом поле можно найти только в звуковой камере. В поиске этих балансов состоит большая доля работы разработчиков трёхполосных АС. Большинство серийно выпускаемых 3-х полосных АС используют аналогичные по структуре фильтры, отличающиеся в незначительных деталях. АЧХ таких фильтров в самом общем виде представлена на следующем рисунке:

img2

Здесь хорошо видно, что АЧХ отдельных частей фильтров взаимно пересекаются и создают зоны совместной работы, в которых каждый динамик выдаёт своё по амплитуде и фазе, не согласуясь с «соседом». Результат такого микширования в звуковом поле может оценить только измерительный микрофон, да впоследствии человеческое ухо. Существенным недостатком приведённой модели фильтра является большая неравномерность ФЧХ даже при приемлемой неравномерности АЧХ, что приводит в стереопаре АС к размытости локализации кажущихся источников звука (КИЗ) и сужению эффекта звучащей сцены. На это многократно указывалось в книгах и статьях различных авторов. Они же давали разнообразные рекомендации по улучшению ситуации в рамках однажды заданной модели. Эти рекомендации что-то улучшали в деталях, но кардинально картину не меняли. Для этого требовалась другая модель фильтра.
И вот была предложена альтернативная модель трёхполосного фильтра с другим способом формирования АЧХ и более линейной ФЧХ. Она позволила кардинально расширить зону стереоэффекта, повысить точность локализации КИЗ, а также снизить искажения.

Концепция построения модели

Возьмём с одной стороны типовой фильтр 2 порядка (L1C1) для НЧ динамика, который выделяет сигналы ниже 400 +/-100 Гц как полезные, а те, что выше, отбрасывает. Возьмём с другой стороны типовой фильтр 2 порядка (L2C2) для ВЧ динамика, который выделяет сигналы выше 6 +/-1кГц как полезные, а те, что ниже, отбрасывает. Как видим, суммарный спектр «отбросов» обоих фильтров совпадает со спектром работы СЧ динамика, и если ими запитать этот СЧ динамик, то дополнительный фильтр для него не понадобится. Как это сделать? В рамках типовой структурной схемы, состоящей из 3-х параллельно работающих независимых НЧ, СЧ и ВЧ фильтров с опорой на общий провод, это не получается. Но если один из крайних фильтров (НЧ или ВЧ) подключить «вверх ногами», т.е. с опорой на сигнальный провод, тогда между ними появляется разность напряжений достаточной величины и нужного спектра для работы СЧ динамика. Получившаяся структурная схема изображена на следующем рисунке:

img3

На рисунке хорошо видно, что на низкой частоте СЧ динамик закорочен низким сопротивлением L1, т.к. и активное и реактивное сопротивления L2 близки к нулю на НЧ. На высокой частоте СЧ динамик закорочен малым реактивным сопротивлением С2, т.к. реактивное сопротивление С1 также близко к нулю на ВЧ. На средней частоте СЧ динамик подключён к линии через L2 и С1, суммарное реактивное сопротивление которых не больше половины сопротивления СЧ динамика. То есть все условия для нормальной работы СЧ динамика соблюдаются. В курсе электротехники при рассмотрении LC контура указывается, что его вырождение в фильтр происходит при нагрузке обоих реактивных элементов на сопротивление, равное характеристическому сопротивлению контура ρ. При этом ФЧХ становится горизонтальной прямой. Из этого условия вытекают все формулы расчётов акустических фильтров, которыми мы все пользуемся. Но на практике обычно нагружается один из элементов (L или С), а другой остаётся без нагрузки, что приводит к отклонениям от задуманных параметров. В описываемой здесь структуре альтернативной модели сопротивление СЧ динамика является такой недостающей нагрузкой как для L1 в контуре L1C1, так и для С2 в контуре L2C2, что выравнивает фазовые и переходные характеристики обоих фильтров. К тому же необходимое количество последовательных LC-контуров сокращается с 4 до 2. АЧХ такой модели в абсолютных единицах (В) принимает своеобразный вид, показанный на следующем рисунке:

img4

Если перевести этот график в относительные dB, то получится та же АЧХ, что и в традиционной модели на предыдущем рисунке, но…

Здесь хорошо видно, что в зонах совместной работы «соседних» излучателей вокруг частот перехода из одной области в другую нет пересечения сфер влияния отдельных частей фильтра. На каждой частоте фильтр сам распределяет величину передаваемой энергии между «соседями», причём практически с нулевым сдвигом  фазы. А поскольку фазовая составляющая практически не «гуляет», то все три динамика работают синхронно, как один широкополосный динамик, что никак ранее не получалось. В этом состоит принципиальное отличие предлагаемой модели от рассмотренной выше, в которой этот переход из одной области в другую проходит в конкуренции между соседними ветвями фильтра с разнонаправленной фазовой составляющей. Здесь же нет никакой конкурентной борьбы, вместо которой идёт распределение потоков энергии по определённым законам. Зная эти закономерности, можно довольно точно управлять выходными параметрами всей АС. И вполне можно обойтись без «цепей Цобеля», без балластных резисторов, без корректирующих контуров и тому подобных ухищрений для выравнивания АЧХ. А также без Bi-Amping подключения и тому подобной экзотики . Достаточно простой регулировки чувствительности СЧ и ВЧ излучателей резистивными делителями для подстройки их под отдачу НЧ звена. При этом «пикастость» АЧХ, диаграмма направленности излучения и искажения будут определяться только параметрами самих динамиков, а не условиями стыковки «соседних» излучателей.
Для примера, схема фильтра АС S-90D после доработки по предлагаемой структурной схеме и с использованием в основном «исходных» деталей будет выглядеть так:

img5

А звук все эксперты оценивают самыми высшими баллами.

Автор: Галахов Николай Васильевич
e-mail:

Вот, например, отзыв одного из любителей, который проделал доработку своих АС Орбита 35АС-016 по материалам моей статьи на сайте 35АС-018.ucoz.ru

Доброго здоровья всем!! Хочу поделиться впечатлениями от модернизации 35 АС.
Переделке подверглись мои старые 35АС-016 Орбита, которые давно стояли без дела с той поры, как другу моему надоело их слышать каждый раз, когда он бывал у меня, и он подарил мне свои бывшие MISSION-M35I c оборванными пищалками. ВЧ динамики пришлось поискать, но найдя, я про себя отметил, что разительного роста качества не произошло. Разумеется, не было недостатков присущих всем 35АС, связанных с СЧ и ВЧ, но всё равно, чего-то не хватало. Вроде и низ звучал как-то более современно что ли, и средние были на уровне и высокие (шёлковый купол) устраивали, но как-то не дотягивало до желаемого. Словом, кто знает MISSION-M35, тот меня поймёт. Работали они с Бригом 001, 76 года выпуска в котором пока ничего не менялось, и я решил, что видимо в этом всё дело. Но друг, заходя в очередной раз, не переставал цокать языком, нахваливая свой подарок. Я вынужден был не подавать виду, что не совсем верю его восторгам, ибо у него перебывало уже 3 КАМАЗа всякой фирмы (сейчас стоит акустика SPENDOR, — 10 или 12 000 $) и сами понимаете, как-то неубедительно звучали его восторги.
Но вот наткнулся я здесь на статьи Николая Васильевича и затаилась в душе идея, как-нибудь заняться своей Орбитой. Руки всё никак не доходили, да и веры особой не было из-за родных динамиков. Но время шло, а отзывы о работе переделок не давали покоя. Подтолкнул другой товарищ, которому я дал ссылку на сайт со статьёй NIVAGA. Прочёл он всё вдумчиво и давай наседать на меня, мол, вдвоём займёмся, чтобы скорее и всё такое … (дома у него новые S90 — где-то взял в упаковке), которые его не устраивали, но как именно их усовершенствовать, он не был уверен. Решили начать с моих.
С пивком, на всё ушло почти 6 часов. Благо, у него был китайский конструктор-измеритель LCR с цифровой шкалой, который немного пригодился.
Закончили мы в 11 вечера и решили испытания отложить до утра, дабы спящая жена, слишком сильно не обрадовалась новому звучанию. Всё было соединено, оставалось только включить.
С утра пораньше, как только супруга ушла на рынок, врубил свой Бриг, схватил первый попавшийся под руку диск (подвернулся Marcus Miller) и забыв даже поудобнее устроиться в кресле, отойдя от акустики метра на 2 с половиной, нажал Play. С первого звука бас гитары не сразу понял, откуда он исходил. КИЗ находился в полуметре от меня и был настолько натуральным, что его можно было потрогать!! По мере истечения некоторого времени и развития музыкальной темы, я стал осознавать, что звук находится ВЕЗДЕ, заполняя собою всё пространство. Я просто был внутри музыкальной картины и никак не в стороне. Колонки отсутствовали!! Звучало кругом, не только в комнате, но и внутри головы. Так бывает, когда одеваешь уши, причём уши хорошие. Эффект феноменальный!!! С закрытыми глазами ни за что не поверите, что Вы не на концерте и даже более — не на репетиции у своих друзей-музыкантов, где в виде исключения Вам разрешают присутствовать. Словами это передать нельзя. Их потребуется нереально много и вряд ли у Вас что получится. Как можно передать словами запах букета ландышей, например? ЭТО НЕОБХОДИМО СЛЫШАТЬ!!! И заметьте — Бриг пока не переделывался!! Поставил ещё несколько дисков, но далось это с трудом. Что бы ни звучало — оторваться невозможно!! Хочется только слушать и слушать!! Пара часов, пролетела как пара минут. В 9 утра позвонил другу — бывшему хозяину MISSION. Тот только проснулся и ещё хриплым голосом произнёс, что я опять “взял на ум”, но после того как услышал мой краткий восторг о результатах переделки, сказал — сейчас приду. Пришёл с десятком своих дисков, и едва переступив порог, насторожился — откуда это звучит? А эффект такой — не понятно из какой из двух комнат, двери которых находятся против друг друга, исходит звук, находясь где-то рядом, в коридоре. Войдя в комнату с колонками, он вдруг застыл в проходе с открытым ртом. Несколько минут глядел я на отвисшую челюсть, пока вещь не кончилась. Попытался усадить его в кресло, но он недовольно просверлил меня глазами, мол — не мешай. Затем стал ставить свои диски. Было крайне смешно, интересно и отрадно наблюдать за его поведением. Я-то уже знал, в чём дело. Продолжалось это более 5 часов, затем он слетал домой и принёс ещё сумку дисков. Сказал, что прослушает только определённые фрагменты, но кончилось тем, что ушёл поздней ночью. Порывался ещё и ещё кусочек заслушать. Я ему говорю, что тут слушать Орбиту и 40 летний Бриг, а у самого только одна акустика в сотни раз дороже стоит, на что он ответил, мол прекращай, и что человек придумавший такую переделку, не от мира сего, а тема, вероятно, навеяна инопланетянами.
Я С НИМ СОГЛАСЕН !!!
Но если без шуток — то, что предложил Николай Васильевич, невозможно оценить по достоинству, пока не услышишь!! Это просто непостижимо для воображения.
Люди!, кто ещё не созрел — не теряйте зря времени, с которым проходит мимо целый океан истинно неподдельных эмоций и просто кайфа.
Хочу выразить благодарность Великому ГУРУ — Николаю Васильевичу Галахову, его ГЕНИЮ, кристально чистому человеку, подарившему миру, совершенно бескорыстно, свою революционную идею!! Как это часто бывает с людьми гениальными, их сразу не видят и не замечают, но ему УЖЕ обеспечена память в веках, как великому изобретателю. Придёт время и его идея будет воплощена в промышленных разработках, но пока мы легко можем реализовать её дома, дабы наслаждаться игрой исполнителей пришедших к нам лично!
И всё это практически даром!
Ведь ВСЁ ГЕНИАЛЬНОЕ ПРОСТО !!!

 


Источник: http://roshiend.ru/article/tryohpolosnyj-filtr-as-iz-dvuh-lc-konturov/

Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками
Фильтр для нч динамика своими руками

Похожие новости:








Источник: http://berezka-restoran.ru/filtr-dlya-nch-dinamika-svoimi-rukami.html

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками

Фильтр для нч динамика своими руками