3.Фильтры и измерения

Расчет и доводка разделительных фильтров является, наверно, самой противоречивой частью любых многополосных АС. То есть обойтись без фильтров нельзя, при том что звук они улучшить категорически не в состоянии (имея ввиду прежде всего реализованный потенциал динамических головок, а не звук всего изделия). Для того, чтобы не запутаться в бесконечных вариантах и подходах к процессу разделения частотных  полос, я выделил задачи, решаемые любыми перспективными фильтрами. На мой взгляд, кроссоверы должны прежде всего:

1.Обеспечивать нейтральный тональный баланс. (т.е. гладкую третьеоктавную АЧХ)

2.Обеспечивать стыковку полос в зоне совместной работы с учетом:

2.1.Направленности головок.

2.2.Временного разсогласования (т.е. непрерывности фазы).

2.3.Амплитудного согласования (т.е. линейности АЧХ).

3.Обеспечивать необходимое затухание излучения головок за пределами частоты раздела.

4.Не иметь аномалий полного входного сопротивления (без применения компенсирующих цепей).

5.Производить (если необходимо) эквализацию собственных АЧХ головок.

А также дополнительно:

6.Не иметь в своем составе индуктивностей номиналом более 1мГн.

7.Не иметь отдельных цепей с добротностью выше 0.7

И при этом содержать минимально разумное количество элементов без ущерба для выполняемых функций.

Методика селекции вариантов фильтров на всем протяжении работы (это заняло больше года, проверено три десятка вариантов) была неизменна:

1.Базовые измерения.

2.Расчет и анализ в CAD.

3.Изготовление фильтра на деталях «макетного» качества.

4.Прослушивание и анализ собственных ощущений.

5.Измерения.

6.Сверка с расчетом и внесение необходимых изменений.

Часть работы, кроме всего прочего, была проведена исключительно для расширения своего кругозора. Сюда входило – отслушка нескольких вариантов фильтров первого порядка, активная аналоговая фильтрация с раздельным усилением, сравнение последовательных и параллельных топологий построения фильтров. Резюме следующее:

1.Первый порядок играет ужасно (хотя весьма эффектно). Долго это слушать невозможно.

2.С активными фильтрами получился практически готовый студийный контрольник. Все чудесно, но детали превалируют над музыкой.

3.Как не крути и не сравнивай, серийники играли лучше (особенно СЧ), даже если баланс с ними выходил кривей.

На основании этих опытов был сделан единственный вывод – необходимо разрабатывать и доводить до ума последовательный фильтр не первого порядка. Исходные данные – измеренные в дальнем поле (75см) собственные АЧХ  драйверов в готовом корпусе. Для измерений применялось достаточно типичное оборудование: микрофон Behringer ECM8000, штатив, самодельный предусилитель-коробочка (чтобы снимать импеданс без перекоммутации), звуковая карта M-AUDIO Audiophile USB, ноутбук. В MLS выбрал короткий импульс, поэтому нижняя граница измерений составила примерно 600Гц – а ниже и не надо. Общий объем проведенных измерений, если брать только «чистовые», переваливает за сотню. На рисунке: измеренные АЧХ головок, модули импеданса. Т.е. то, что использовалось при симуляции.

Для расчета использовался, в основном, SERIES CROSSOVER DESIGNER. Окончательный вариант сформировался после примерно трех месяцев доводки. Он – на рисунке:

 

 

Несколько комментариев к схеме:

1.Прежде всего – цепь коррекции твитера 2,2Ом+4мкФ оказалась необходима. Она, конечно, негативно влияет на звук, но без нее верх получается слишком ядовитый. 5дБ выброса на АЧХ – «особенность» моих экземпляров. Вроде бы «Scan-Speak – Дания – все дела», и такой облом!

2. Третий порядок на ВЧ вытекает из необходимости подавления собственного резонанса твитера на 500Гц.

3.Катушка 0,22мГн оказывает определяющее влияние на звучание всего фильтра в целом. У меня в этом месте использована лента AWG12 от Мундорф. Экономия себя не оправдывает.

4.Параллельные цепи 8мкФ+ 1,2Ом и 8мкФ+10Ом можно пересчитать в одну R+C цепь, но так номиналы получаются удобней.

5.Резистор 1,2Ом кроме прочего демпфирует резонанс в LC цепи частотного делителя.

6.Мидбасовый динамик включен без дополнительной индуктивности для «выравнивания скоростей» головок, а также обеспечения параллельности фазовых кривых в зоне раздела. По сути, здесь режекторный фильтр, характеристика которого, накладываясь на собственную АЧХ мидбаса, формирует линейку АЧХ в диапазоне раздела полос.

7.Частота раздела изначально планировалась ниже. Но – не свелось. Равномерной АЧХ не выходило. (и играло хуже)

Сайт создан в системе uCoz