![Рис. 7. Схема кроссовера первого порядка](files/formuls_kros_post/ris_7.gif)
Эти фильтры имеют постоянное входное
сопротивление в случае равенства и активного характера сопротивлений
нагрузки на частоте раздела. Фильтры чётных порядков этого типа имеют
выброс около 3 дБ, что необходимо учитывать при их расчёте (например,
несколько раздвигать частоты среза фильтров или использовать для
компенсации естественный спад АЧХ головок).
Фильтры первого порядка имеют две схемы
включения НЧ- и ВЧ-головок: рис. 7.а – последовательное включение
и рис. 7.б – параллельное. Обе схемы рассчитаны на головки с
одинаковым полным сопротивлением на частоте раздела и имеют одинаковое
входное сопротивление, равное полному сопротивлению одной головки.
Ёмкость конденсатора и индуктивность дросселя определяют из условия, что
их сопротивления (ёмкостное и, соответственно, индуктивное) на частоте
раздела равны полному сопротивлению головки:
(26)![формула 26](files/formuls_kros_post/formula_26.gif)
Отсюда емкость конденсатора определяют по
формуле (25), а индуктивность дросселя по формуле:
(27)![формула 27](files/formuls_kros_post/formula_27.gif)
Предпочтительнее, на взгляд автора, схема с
последовательным включением, т.к. ВЧ-головка на частоте механического
резонанса и на постоянном токе зашунтирована дросселем. В схеме с
параллельным включением ВЧ-головка отделена от усилителя конденсатором.
Предположим, частота раздела 4,5 кГц, а частота механического резонанса
1,5 кГц. Очевидно, что в первом случае на частоте резонанса
сопротивления дросселя, включенного параллельно ВЧ-головке, будет в три
раза меньше полного сопротивления ВЧ-головки на частоте раздела, а
сопротивление конденсатора, наоборот, - в три раза больше. Суммарная
АЧХ и ФЧХ таких фильтров линейна. Иногда для выравнивания АЧХ в области
ВЧ используют частотно зависимый
RL-делитель.
Часто для защиты твиттеров от сигналов с
частотой, близкой или равной частоте механического резонанса системы
купол-подвес, во избежание неприятного «дребезжания» («жужжания»)
мембраны, применят режекторную
LC-цепочку,
настроенную на резонансную частоту головки
fS.
Фильтр третьего порядка, часто применяемый для этой цели, имеет выходное
сопротивление, растущее с понижением частоты, что увеличивает
электрическую добротность ВЧ-головки и тем самым может приводить к её «раздемпфированию».
Для последовательного
LC-контура
существуют следующие соотношения:
(28)![формула 28](files/formuls_kros_post/formula_28.gif)
(29)![формула 29](files/formuls_kros_post/formula_29.gif)
Где
fO=fS
– резонансная частота режекторного фильтра;
ZК
– характеристическое сопротивление контура, которому по отдельности
равняются ёмкостное и индуктивное сопротивления, соответственно,
конденсатора и дросселя на частоте резонанса, т.е.:
(30)![формула 30](files/formuls_kros_post/formula_30.gif)
(31)![формула 31](files/formuls_kros_post/formula_31.gif)
Где L
- индуктивность дросселя, мГн;
C
– ёмкость конденсатора, мкФ.
![Рис. 8. Схема кроссовера с режекторным фильтром](files/formuls_kros_post/ris_8.gif)
В качестве примера удачной разработки
кроссовера с параллельным включением головок можно привести кроссовер,
схема которого приведена на рис. 8. Частотно-зависимый делитель
R1,
R2,
L1
одновременно выполняет две функции:
RC-цепочка
R3,
C2
служит для выравнивания полных входных сопротивлений на частоте раздела
4 кГц.
Для демпфирования (шунтирования) ВЧ-головки на
частоте механического резонанса применён последовательный
LC-контур,
настроенный на частоту резонанса (1400 Гц).
Акустическое оформление – фазоинвертор объёмом
25 дм3. Фазоинвертор – труба внутренним диаметром 40 и длиной
120 мм. Частота настройки фазоинвертора 32 Гц. Для выравнивания АЧХ в
диапазоне частот 50…100 Гц применён УМЗЧ с отрицательным выходным
сопротивлением, т.е. с ПОС по току.
По утверждению авторов, благодаря малой
неравномерности АЧХ и ФЧХ, громкоговоритель достаточно хорошо
воспроизводит прямоугольные импульсы и, по сравнению с 35АС-1,
обеспечивает более слитное и «прозрачное» звучание.
![Рис. 9. Схема кроссовера второго порядка](files/formuls_kros_post/ris_9.gif)
Для сокращения области одновременной работы
головок на частоте раздела применяют фильтры второго порядка. Такие
фильтры дают затухание около 12 дБ/окт. На рис. 9.а приведена
схема с последовательным включением головок. Номиналы ёмкостей и
индуктивностей рассчитывают по формулам:
(32)![формула 32](files/formuls_kros_post/formula_32.gif)
(33)![формула 33](files/formuls_kros_post/formula_33.gif)
Как видно из схемы рис. 9.а,
электрическое демпфирование ВЧ-головки ухудшено наличием разделительного
конденсатора. Поэтому предпочтение следует отдать схеме рис. 9.б
с параллельным включением головок. Номиналы ёмкостей и индуктивностей
рассчитывают по формулам:
(34)![формула 34](files/formuls_kros_post/formula_34.gif)
(35)![формула 35](files/formuls_kros_post/formula_35.gif)
АЧХ АС с фильтром второго порядка имеет выброс
около 3 дБ вблизи частоты разделения. Фильтры этого типа практически
непригодны для трёх и более полосных систем из-за фазовых характеристик.
Из-за этих недостатков в последнее время они практически не
применяются.
Фильтры «всепропускающего» типа >>>
|