справочник
ки на выходе (в нашем случае
усилитель и ЛС). Импедансы этих
узлов серьезнейшим образом вли-
яют на параметры фильтров и
должны учитываться при расче-
тах. Учет этот, кстати, достоверен
на синусоидальном сигнале, в
крайнем случае —
на периодиче-
ском. С музыкальным
сложнее.
С остальными школьными пара-
метрами фильтров мы познако-
мимся в ходе дальнейшего изложения.
Итак, фильтры в АС предназначены
для того, чтобы на каждую головку по-
падали сигналы, спектр которых ле-
жит в определенной полосе частот.
Например, для трехполосной АС:
НЧ-головка —
от
0
до /„,
СЧ-головка - от/, до/,,
ВЧ-головка
от/„до со (рис.
6
).
Выбор/„ п /„ представляет сложную
оптимизационную задачу.
С одной стороны, АЧХ головки в
примененном акустическом оформ-
лении в пределах принятой полосы
должна иметь оговоренную неравно-
мерность. По возможности движение
диффузора должно быть поршнеоб-
разным.
С другой стороны, из множества/„ и
/„, удовлетворяющих сформулирован-
ным выше требованиям, для применя-
емых головок и оформлений разрабо т-
чик выбирает те, которые в большей
мере соответствуют его технико-худо-
'жестве н н ы м зам ыслам.
Скажем, снижение/„ до
120-180
Гц
облегчает работу'
114
-секции и выво-
дит частоту раздела /, за пределы ча-
стотной области, где ухо наиболее
чувствительно ко всякого рода ампли-
тудофазочастотпым изъянам. Это хо-
рошо. Но: растет интермодуляция в
СЧ-звене; усложняется создание ши-
рокополосного СЧ-звена, дорожают
СЧ-головки.
Если поднять/, до
400
Гц, упомяну-
тые проблемы решаются, но организа-
ция раздела вблизи "соль первой окта-
вы" требует очень аккуратных и вы-
веренных действий, гарантирующих
приемлемые АЧХ и ФЧХ.
Аналогичные проблемы приходится
решать, выбирая/„'.
Порядок
(первый,
второй,
тре-
тий.
..), параметры
(Q, е
и другие) и
тип (Баттерворта. Чебышева и г. д.)
фильтра также приходится выбирать,
решая оптимизационные задачи.
С позиций использования фильтров
но их прямому назначению, то есть
для фильтрования, предпочтительны-
1
Учитывая сложность тематики, мы будем включать
проблемы в изложение очень постепенно, так
ЧТО
не
удивляйтесь, если что-то, кажущееся вам важным,
обнаружите не сразу.
АЧХ
фильтров
Рис. 6. АЧХ фильтров в трехполосной АС
мп являются фильтры высоких поряд-
ков н, наверное, чебышевские. В то же
время эти фильтры вносят наиболь-
шие фазовые искажения, а на неснпу-
соидальпых сигналах попросту “зве-
нят", имея длительный отклик во вре-
менной области. Об этих проблемах
“АМ” писал неоднократно.
Фильтры низких порядков "запу-
стят" на головки сигналы чужих по-
лос — и у АС появятся недостатки,
свойственные широкополосным голо-
вкам.
Исходя из вышеизложенного, как
правило, применяются фильтры Бат-
терворта
2
-го или
3
-го порядка, одна-
ко. как говорится, возможны вариан-
ты. В качестве варианта рассмотрим
следующий пример. Обратим внима-
ние читателя на то, что важен порядок
не только ФПЧ (сохранение поршне-
образного характера движения), но и
ФВЧ. Действительно, при акустиче-
ском оформлении “воздушный под-
вес”, используемом для СЧ-звена.
амплитуда колебаний диффузора воз-
растает со
снижением
частоты до ча-
стоты /. резонанса головки в системе
Рис. 7. Вредное увеличение хода диффузора
СЧ-головки за пределами СЧ-полосы
fJB
Lh
ФНЧ
Ї
Н Ч-головка
С о
Lc2
_/rV V -\_
СС2
Г
X
3
d
Рис. 8. Принципиальная электрическая схема
трехполосной АС
со скоростью
12
дБ/окт., а дальше
остается постоянной (рис.
7
).
Если СЧ-головке в системе от-
ведена полоса/,/,, то поведение
амплитуды колебаний на участке
fn.fi
будет, разумеется, зависеть от
порядка ФВЧ. Для фильтра
1
-го
порядка амплитуда будет
возра-
стать
при снижении частоты со
скоростью
12
6
x
1
=
6
дБ/окт.,
что может привести к недопусти-
мо высокой амплитуде на частоте/. и
вызвать повышенные искажения. Для
ФВЧ
2
-го порядка рост амплитуды
прекратится е частоты /„. а для
3
-го
порядка и выше амплитуда колебаний
будет спадать.
Все это во многом объясняет редкое
использование (фильтров
1
-го порядка
н преимущественное использование
(фильтров
2
-го порядка и выше.
1
Іапример, схема трехполосной АС с
(фильтрами
2
-го порядка в простейшем
случае будет выглядеть, как на рис.
8
.
Если при расчете (фильтров вместо
комплексного сопротивления громко-
говорителя использовать некое посто-
янное активное сопротивление, расчет
НЧ- и ВЧ-секций становится триви-
альным (/„ =
1
/
2
яv
7
,„C„,
Q
=
0
,
7
, на-
пример): расчет же полосовой СЧ-
секции осложняется необходимостью
сопряжения
двух
фильтров:
ВЧ
(Cc,Lcl)
иНЧ
(L,A2).
Можно утешить мастера-любителя
лишь тем, что существует куча кни-
жек, таблиц, данных в Интернете, где
все уже давно сосчитано, остается
лишь намотать и запаять
1
и. как заме-
тила бы наша лохматая соавторша Со-
бачка Луша, взявшая сегодня гастро-
номический тайм-аут, убедиться, что
ничего хорошего не получилось.
..
Причин тому немало. И их рассмот-
рению можно было бы посвятить не-
сколько статей.
Главной трудностью при проекти-
ровании фильтров как систем сопря-
жения усилителя и АС является не-
идеалыюсть этих компонентов тракта,
серьезно проявляющаяся в первую
очередь па нестационарных сигналах.
Усилитель оказывается не генерато-
ром напряжения, а устройством, кото-
рое обладает нелинейным параметри-
ческим импедансом, да и акустическая
система отнюдь не желает представ-
лять из себя активное сопротивление
/(„ или даже совокупность пассивных
/(/-(.’-элементов.
Иными словами, задача обеспече-
ния заданных АЧХ и ФЧХ но звуково-
му давлению на синусоидальном сиг-
5 См. например:
Vance
D k k a s o n .
The Loudspeaker
Design
Cookbook.
Audio
Amateur
Press.
Peterborough, New Hampshire, 1991
150 АудиоМагазин 3/2000
предыдущая страница 151 АудиоМагазин 2000 3 читать онлайн следующая страница 153 АудиоМагазин 2000 3 читать онлайн Домой Выключить/включить текст