Ovaj članak će vam reći kako napraviti visokopropusni filter vlastitim rukama. Ali prije nego što uđemo u ovo, moramo nešto razumjeti. Koji su sami filteri za visoke i niske frekvencije.
Definicija
Filteri se mogu podijeliti na gornje (visoke) i donje (niske) frekvencije. Zašto ljudi često govore "visoke", a ne "visoke" frekvencije? To se događa zbog činjenice da visoke frekvencije u zvučnom inženjerstvu počinju od dva kiloherca. Ali dva kiloherca u radiotehnici su frekvencija zvuka, pa se zbog toga naziva "niska".
Postoji i takva stvar kao što je prosječna frekvencija. Odnosi se na zvučnu tehniku. Dakle, šta je mid-pass filter? Ovo je kombinacija nekoliko gore navedenih uređaja. Takođe može biti propusni filter.
Visokopropusni filter je elektronski ili neki drugi uređaj koji propušta gornje frekvencije signala, a koji na ulazu potiskuje frekvenciju signala u skladu sa prethodno postavljenim graničnikom. Stepen potiskivanja će takođe zavisiti od određenog tipa filtera.
Niskofrekventni se razlikuje po tome što može proći dolazni signal,koji će biti ispod postavljenog graničnika, uz istovremeno potiskivanje visokih frekvencija.
Oblast primjene
Filter visokih frekvencija se može koristiti za izolaciju visokofrekventnih signala. Također se često koristi u obradi audio signala, na primjer, u zasebnim filterima, koji se još nazivaju i crossover filteri. Koriste se i za obradu slike tako da se može izvršiti konverzija frekvencijskog domena.
Ovo je ono od čega se sastoji jednostavan visokopropusni filter:
- Otpornik.
- Capacitor.
Rad otpora na kapacitivnosti (R x C) je vremenska konstanta (trajanje procesa) za ovaj filter, koja će biti obrnuto proporcionalna graničnoj frekvenciji u hercima (jedinica mjerenja procesa oscilovanja).
Izračunavanje visokopropusnog filtera
Pa kako možemo izračunati? Da biste kod kuće završili sve korake, potrebno je da napravite jednu od najjednostavnijih automatskih tablica proračuna u programu Microsoft Excel, ali za to morate biti u mogućnosti da koristite formule u ovom programu.
Možete koristiti ovu formulu:
Gdje je f granična frekvencija; R je otpor otpornika, Ohm; C je kapacitet kondenzatora, F (faradi).
Vrste
Predstavljeni uređaji dolaze u pet tipova, a sada ćemo ih razmatrati jedan po jedan.
- U-oblika - izgledaju kao slovo P;
- T-oblik - podsjeća na slovo T;
- L-oblika - podsjeća na slovo G;
- pojedinačni element (kondenzator služi kao filter za visokefrekvencije);
- multi-link - ovo su isti filteri u obliku slova L, samo što su u ovom slučaju povezani u seriju.
U-oblika
Možete reći da su ovi filteri isti kao i oni u obliku slova L, ali im je na početku spojen još jedan dio. Sve što će biti napisano za T-oblik će važiti i za U-oblik. Jedina razlika je u tome što će pojačati ranžirni efekat na radio kolo ispred.
Da biste izračunali filter u obliku slova U, morat ćete koristiti formulu djelitelja napona i dodati dodatni šant otpornik prvom elementu.
Evo primjera tranzicije RC filtera u obliku slova L na RC filter u obliku slova U, također visoke frekvencije:
Na slici možete vidjeti da je još jedan 2R otpornik dodat originalnom kolu, paralelno s prvim.
Evo primjera konverzije u RL:
Ovdje će se umjesto otpornika pojaviti induktor. Dodan je i drugi (2L), koji se nalazi paralelno sa prvim.
I treći primjer - konverzije u LC:
T-oblik
Filter u obliku slova T je isti filter u obliku slova L, samo sa dodatkom još jednog elementa.
Oni će biti izračunati na isti način kao i djelitelj napona, koji će se sastojati od dva dijela sa nelinearnim frekvencijskim odzivom. Zatim, na dobijenu vrijednost, morate dodati broj reaktancije trećeg elementa.
Možete koristiti i drugu metodu obračuna,međutim, u praksi je manje tačan. Njegova suština leži u činjenici da nakon dobijene vrijednosti prvog izračunatog dijela filtera u obliku slova L, varijabla raste ili pada udvostručavajući se i raspoređuje se na dva elementa.
Ako je kondenzator, tada se vrijednost kapacitivnosti zavojnica udvostručuje, ako je otpornik ili prigušnica, tada vrijednost otpora zavojnica, naprotiv, opada dva puta.
Primjeri konverzije su prikazani ispod.
Prelaz sa L-oblika RC filtera na T-oblik:
Slika pokazuje da se drugi kondenzator (2C) mora dodati za prijelaz.
Prelaz RL:
U ovom slučaju, sve je po analogiji. Za uspješnu tranziciju, morate dodati drugi otpornik spojen u nizu.
Tranzicioni LC:
L-oblik
Filter u obliku slova L je djelitelj napona koji se sastoji od dvije komponente sa nelinearnim frekvencijskim odzivom (frekventni odziv). Za ovaj filter je dozvoljeno koristiti strujno kolo i sve formule djelitelja napona.
Može se predstaviti ovako:
Ako R1 zamijenimo kondenzatorom, dobićemo visokopropusni filter. U nastavku možete vidjeti fotografiju izmijenjene šeme:
Formule za izračun:
|
U ulaz=U izlaz(R1+R2)/R2; U izlaz \u003d U inR2 / (R1 + R2); R ukupno=R1+R2 R1=U ulazR2/U izlaz - R2; R2=U izlazR ukupno/U ulaz |
Sadahajde da pogledamo kako izračunati.
Filter visokih propusnosti za visokotonce
Struktura takvog filtera je prilično jednostavna. Sastojat će se od samo dva dijela - kondenzatora i otpornika.
Uloga filtera, koji će filtrirati srednje i niskofrekventne komponente u audio signalu, direktno će igrati ulogu samog kondenzatora. I oprostite na tautologiji, otpor će djelovati kao otpor, odnosno smanjiti nivo jačine zvuka.
Važno: visoke frekvencije ne prekida ekvilajzer sa glavnog uređaja - to će dovesti do lošeg zvuka. Bolje je smanjiti njihov broj otporom.
Optimalni otpor će se smatrati 4,0 i 5,5 Ohm.
Potrošni materijal za izradu
Za kreiranje visokopropusnog filtera za visokotonac trebat će vam sljedeći materijali:
- jedan otpor 5,5 ohma;
- jedan otpor 4.0 ohm;
- dva kondenzatora MBM 1.0uF;
- ljepljiva traka ili termoskupljajuća cijev.
Aktivni visokopropusni filter
Aktivni filteri imaju ogromnu prednost u odnosu na svoje pasivne kolege, posebno na frekvencijama ispod 10 kHz. Činjenica je da pasivni sadrže zavojnice povećane induktivnosti i kondenzatore, koji imaju veliki kapacitet. Zbog toga ispadaju glomazni i skupi, pa je njihov učinak na kraju daleko od idealnog.
Velika induktivnost se postiže zahvaljujućipovećan broj zavoja zavojnice i korištenje feromagnetne jezgre. Time se oslobađaju svojstva čiste induktivnosti, jer duga žica zavojnice sa velikim brojem zavoja ima značajan otpor, a na feromagnetno jezgro utiče temperatura, što u velikoj meri utiče na njena magnetna svojstva. Zbog činjenice da je potrebno koristiti veliki kapacitet, potrebno je koristiti kondenzatore koji nemaju najbolju stabilnost. To uključuje elektrolitičke kondenzatore. Filteri, koji se nazivaju aktivni, uglavnom su lišeni gore navedenih nedostataka.
Diferencijatorska i integratorska kola su izgrađena pomoću operacionih pojačala, oni su najjednostavniji aktivni filteri. Kada se elementi kola odaberu prema jasnim uputstvima, promatrajući ovisnost o frekvenciji diferencijatora, oni postaju visokofrekventni filtri, a na frekvenciji integratora, naprotiv, postaju niskofrekventni filtri. Fotografija koja objašnjava sve gore navedeno je data ispod:
Filter visokih propusnosti na pojačalu
Razmislimo o postavljanju pojačala u automobilu.
Pre nego što postavite pojačalo u automobilu, potrebno je da resetujete sva podešavanja glavnog uređaja na nulu. Frekvencija skretnice mora biti podešena u rasponu od 50-70 Hz. Filter prednjeg kanala na pojačalu u automobilu je podešen na visoke frekvencije. Granična frekvencija u ovom slučaju je postavljena u rasponu od 70-90 Hz.
Ako dizajn predviđa pojačanje prednjih zvučnika po kanalu, tada morate provesti odvojenopostavke visokotonca. Da biste to učinili, filter mora biti postavljen u odgovarajući položaj i granična frekvencija treba biti odabrana u području od 2500 Hz.
Između ostalog, potrebno je podesiti osjetljivost pojačala. Da biste to učinili, u početku se mora vratiti na nulu, glavna stvar je prebaciti uređaj u način maksimalne jačine zvuka, a zatim početi povećavati osjetljivost. U trenutku kada se pojavi izobličenje zvuka, potrebno je da prestanete da okrećete dugme, a trebalo bi i malo da smanjite samu osetljivost.
Još uvijek postoji jednostavan način da provjerite kvalitet zvuka: ako se nakon uključivanja čuju klikovi u subwooferu i pucketanje u zvučniku, to znači da postoji smetnja u signalu.
Bass ne bi trebao biti vezan za subwoofer. Da biste to učinili, okrenite faznu kontrolu na subwooferu za 180 stepeni. Ako ovaj regulator nije prisutan, onda morate zamijeniti pozitivnu i negativnu žicu.
Podesite procesor zvuka. Da biste to učinili, morate podesiti vremenska kašnjenja za svaki od kanala. Potrebno je podesiti vremensko odlaganje na lijevom kanalu tako da zvuk koji dolazi iz lijevog zvučnika stiže do vozača u isto vrijeme kada i desni. Trebalo bi da se oseća kao da zvuk dolazi iz centra kabine.
Pored svega navedenog, procesor zvuka može ukloniti vezu za bas sa stražnje strane kabine. Da biste to učinili, morate podesiti ista kašnjenja u desnom i lijevom kanalu prednje akustike. Ovo će eliminirati lokalizaciju basa oko subwoofera.
Sada znate ne samokako izračunati i sastaviti frekventni filter vlastitim rukama, ali i kako postaviti njegov rad što je preciznije moguće.
