Акустические системы

Как расчитать и изготовить звуковые колонки


туристический магазин украина вот, например alpsport.ua спусковые устройства для альпинизма
цифровые терморегуляторы источник ekostar.com.ua электрические полотенцесушители

КРОССОВЕР

  версия для печати


Поскольку на сегодняшний день ещё не создано простых и эффективных широкополосных преобразователей, имеющих равномерную АЧХ во всём звуковом диапазоне, для повышения линейности преобразования используют 2-х и более полосные системы.

Кроссовер (разделительный фильтр) – важнейший компонент современной АС, с помощью которого можно синтезировать требуемые электроакустические параметры.

Так как наибольшая чувствительность слуха лежит в области частот 1…4 кГц, частоты разделу двух и трёхполосных АС стараются выбирать вне этой зоны. Как правило, частоту раздела НЧ-СЧ выбирают в пределах 150…800Гц, а СЧ-ВЧ – 4,5…8 кГц. Хотя и здесь не без исключений. Некоторые фирмы, с целью расширения диаграммы направленности, используют частоту раздела в районе 2 кГц, используя при этом разделительный фильтр первого порядка, имеющий линейную АЧХ и ФЧХ. В этом случае СЧ-головка должна иметь достаточный запас по перегрузочной способности НЧ-составляющим сигнала.

Динамические головки, а отсюда и разделительные фильтры для АС, рассчитаны для работы от источника с нулевым выходным сопротивлением (нагружены с одной стороны), т.е. в режиме короткого замыкания. Применение же фильтров существенно нарушает демпфелирование головок в полосе пропускания и особенно за её пределами, где сопротивление фильтра резко возрастает и может приводить к работе головок вблизи резонансной частоты в режиме холостого хода. Наиболее удачными следует признать фильтры, у которых СЧ- и ВЧ-головки зашунтированы по постоянному току индуктивностью.

До недавнего времени фильтрам отводилась лишь роль ослабления сигнала за пределами рабочей полосы частот динамических головок. В ранних работах расчёт разделительных фильтров АС основывался на теории пассивных фильтров верхних и нижних частот с активной нагрузкой. При расчёте разделительных фильтров исходили из того, что динамические головки обладают плоской АЧХ, не вносят фазовых сдвигов в воспроизводимый сигнал и имеют активное входное сопротивление. При этом пренебрегали направленными свойствами головок и их физическим расположением в корпусе АС. В результате фильтры, обеспечивающие требуемые характеристики в идеализованных условиях, оказывались совершенно непригодными при работе с реальными головками, имеющими собственные как частотные, так и фазовые искажения, комплексное входное сопротивление и обладающие направленными свойствами.

В простейшем случае к средне-низкочастотной головке через разделительный конденсатор подключают ВЧ-головку. При этом ёмкость конденсатора выбирают из равенства ёмкостного сопротивления полному сопротивлению ВЧ-головки на частоте раздела:

(25)формула 25,

Где f – частота раздела, Гц;

Z – модель полного сопротивления ВЧ-головки на частоте раздела.

Примером простейшей 2-х полосной системы с достаточно высокими акустическими характеристиками является ES12 британской фирмы Epos, которая имеет лишь один фильтр I порядка, ограничивающий доступ средних частот на высокочастотную головку. Естественный спад характеристики средне-низкочастоной головки никак электрически не корректируется.

На основании вышеизложенного можно сформулировать следующие основные требования к кроссоверам:

  • Малая неравномерность суммарной АЧХ (с учётом АЧХ используемых головок);
  • Линейная ФЧХ в полосе пропускания;
  • Минимальные вносимые нелинейные искажения;
  • Низкое сопротивление индуктивностей постоянному току, особенно касается индуктивностей ФНЧ (во избежание ухудшения электрического демпфирования суммарное сопротивление индуктивностей должно быть не более 5…10 % номинального сопротивления НЧ-головки);
  • Крутизна фильтров должна выбираться исходя из номинального диапазона частот имеющихся в наличии головок из следующих соображений: при запасе номинального диапазона в сторону соседней полосы относительно частоты раздела на 1 октаву и менее крутизна фильтра должна быть 12 дБ/окт. И более, при запасе 2 октавы и более крутизна фильтра может быть 6 дБ/окт. и более;
  • СЧ- и ВЧ-головки должны быть также в меру электрически задемпфированы. Чрезмерное демпфирование на средних частотах может приводить к жёсткому, металлическому звучанию, что имеет место при использовании усилителя с отрицательным выходным сопротивлением, с завышенным ограничением действия ПОС по частоте. С другой стороны, при недостаточном демпфировании головка может быть «раздемпфированной»;
  • Малое время установления.

 

Наиболее известны следующие фильтры:

Датская фирма System Audio разработала высококачественные двухполосные АС в корпусе каплевидной формы (Hornflex) объёмом 8 литров с разделительными фильтрами 4-го порядка по схеме Линквица-Райли (частота раздела 3 кГц) с цепями фазовой коррекции и выравнивания чувствительностей головок.
ptc73 ® © Copyright 2007–2017   Александр Малинин Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru