МАСТЕР КИТ
Р Л
f?___
выбранном соотношении резонансных частот этих двух
систем воспроизведение НЧ значительно улучшается
Это объясняется тем, что на частотах выше резонанс-
ной частоты фазоинвертора скорость колебаний частот
в отверстии или трубке имеет более благоприятный
сдвиг по фазе относительно тыльной стороны диффу-
зора НЧ динамика (в системах же без фазоинвертора
колебания от передней и задней стенки динамика при
ходят сдвинутые по фазе на 180 градусов).
Поскольку сабвуфер рассчитан на воспроизведение
определенного частотного диапазона, то и подавать на
его вход надо именно такие частоты, чтобы заставить
динамик работать в пределах области поршневого дей-
ствия диффузора. Для этого их необходимо выделить
из общего частотного спектра при помощи ФНЧ. Тради-
ционно фильтры изготавливаются с применением пас-
сивных L, С, R элементов, и устанавливаются непосред-
ственно на выходе оконечного усилителя мощности (УМ)
в корпусе АС.
Однако у подобного исполнения существует ряд не-
достатков. Во-первых для обеспечения необходимых
частот среза приходится работать с достаточно боль-
шими индуктивностями, поскольку требуется выполнить
одновременно два условия —
обеспечить заданную ча-
стоту среза и согласование фильтра с ГГ (иными сло-
вами, нельзя уменьшить индуктивность за счет увели-
чения емкости, входящей в состав фильтра). Намотку
катушек индуктивности желательно производить на кар-
касах без применения ферромагнетиков из-за суще-
ственной нелинейности их кривой намагниченности.
Соответственно, воздушные катушки индуктивности по-
лучаются достаточно громоздкими. Кроме всего, суще-
ствует погрешность намотки, которая не позволяет обес-
печить точно рассчитанную частоту среза.
Провод, которым ведется намотка катушек, облада-
ет конечным омическим сопротивлением, что в свою
очередь, приводит к уменьшению КПД системы в целом
и преобразованием части полезной мощности УМ в теп-
ло. Особенно заметно это проявляется в автомобиль-
ных усилителях, где питающее напряжение ограничено
12 В. Поэтому для построения автомобильных стерео-
систем часто применяют ГГ пониженного сопротивле-
ния обмотки (2.
..4 Ом). В такой системе введение до-
полнительного сопротивления фильтра порядка 0,5 Ом
может привести к уменьшению выходной мощности на
30%.
..40%
При проектировании высококачественного усилите-
ля мощности стараются свести к минимуму его выход-
ное сопротивление для увеличения степени демпфиро-
вания ГГ. Применение пассивных фильтров заметно
снижает степень демпфирования ГГ поскольку после-
довательно с выходом усилителя подключается допол-
нительное реактивное сопротивление фильтра. Для
слушателя это проявляется в появлении “бубнящих”
басов.
Эффективным решением является использование не
пассивных, а активных электронных фильтров, в кото-
рых все перечисленные недостатки отсутствуют В от-
личие от пассивных фильтров, активные фильтры уста-
навливается до УМ.
Активные фильтры представляют собой RC фильт-
ры на операционных усилителях (ОУ). Несложно пост-
роить активные фильтры звуковых частот любого поряд-
ка и с любой частотой среза. Расчет подобных фильт-
ров производится по табличным коэффициентам с за-
ранее выбранным типом фильтра, необходимым поряд-
ком и частотой среза.
Использование современных электронных компонен-
тов позволяет изготавливать фильтры, обладающие ми-
нимальными значениями уровней собственных шумов,
малым энергопотреблением, габаритами и простотой ис-
полнения/повторения. В результате использование ак-
тивных фильтров приводит к увеличению степени дем-
пфирования ГГ, снижает потери мощности, уменьшает
искажения и увеличивает КПД звуковоспроизводящего
тракта в целом.
Основываясь на вышесказанном, сабвуферы можно
разделить на два вида пассивные и активные. Пассив
ные сабвуферы представляют собой специально спро-
ектированную НЧ АС с одним или несколькими НЧ ди-
намиками. Внутри этой АС может быть уже установлен
пассивный ФНЧ, обрезающий все частоты выше расчет-
ной. Такое устройство подключается к общему УМ всей
стереосистемы и обладает рядом недостатков, перечис-
ленных выше
Более удачный способ подключения - использова-
ние активного разделительного фильтра и отдельного
УМ. Сабвуферы с таким построением называются ак-
тивными. Часто все части такой системы смонтирова-
ны в одном корпусе, что упрощает ее монтаж.
Плюсов у такого построения достаточно. Поскольку
обработка полезного сигнала ведется до усилителя
мощности, где сигнал маломощный и имеет небольшой
уровень, становится возможным не только повысить
КПД такой системы, но и добавить несколько крайне по-
лезных дополнительных регулировок параметров сиг-
нала, благодаря применению малосигнальной схемотех-
ники, а именно: изменять входной уровень сигнала по-
даваемого на УМ сабвуфера, плавно перестраивать
частоту среза ФНЧ, регулировать фазу и отфильтровы-
вать инфранизкие частоты. Рассмотрим необходимость
применения некоторых из них.
Спектр реального сигнала, поступающего на вход
электроакустического тракта, кроме полезных состав
ляющих содержит различные паразитные составляю-
щие или, иными словами, помехи (“гул”, “рокот”, навод-
ки от силовых и электромеханических устройств в низ-
кочастотной области спектра и т.д.). Хотя эти помехи
обычно располагаются в тех частях спектра, которые
не воспринимаются человеческим ухом они могут иметь
значительную амплитуду и вызывать искажения или
даже перегрузку электроакустического тракта. Поэтому
для ослабления таких помех используют специальные
фильтры. Для низкочастотной области эти фильтры
выполняют на базе ФВЧ (SUBSONIC) (2-го ,4-го поряд-
ка) с частотами среза 15
30 Гц
При прохождении сигнала через электроакустичес-
кий тракт он претерпевает “деформацию фазы” (пара-
зитные фазовые сдвиги). Это происходит благодаря не-
линейности ФЧХ разделительных фильтров, усилитель-
ных и иных звеньев. Кроме того, исказить фазовую кар-
тину в конкретных точках пространства может произ-
вольное размещение АС Для уменьшения этих иска-
жений и для компенсации фазовых сдвигов необходи-
мо применять фазосдвигающие звенья.
Перед специалистами отдела МАСТЕР КИТ была по-
ставлена и успешна решена задача по разработке пол-
ноценного устройства для регулировки этих параметров
сигнала при построении активного сабвуфера. Оно по-
лучило название “Активный блок обработки сигнала для
4/2003
предыдущая страница 27 Радиолюбитель 2003-04 читать онлайн следующая страница 29 Радиолюбитель 2003-04 читать онлайн Домой Выключить/включить текст