Бесплатная техническая библиотека

Горбатого могила исправит...

Справочник / Искусство аудио

 Комментарии к статье

Головная боль car audio - резонанс салона, проявляющийся в характерном "гудении" на некоторых басовых нотах. Замеры АЧХ показывают на частотах 120…160 Гц "горб" величиной от 3 до 8 дБ. Для коррекции "горба" чаще всего используют эквалайзер, но это решение не такое простое, как кажется на первый взгляд.

 Профессиональный высококачественный прибор и стоит соответственно, и настройка его - дело непростое, требующее опыта и измерительной аппаратуры. Если же использовать бюджетную модель, качество звучания вряд ли улучшится. Два-три десятка операционных усилителей общего назначения способны оставить от звука одни воспоминания. Поэтому стремление обойтись без эквалайзера понятно всем, кто работает над установкой творчески.

Допустим невероятное - что все дефекты АЧХ побеждены выбранными компонентами и тщательной установкой и остался только неистребимый резонанс. Даже при использовании самых высококачественных компонентов решить эту проблему непросто. Первый и самый очевидный способ - разнести частоты раздела полос сабвуфера и остальной акустики. В этом случае сабвуфер воспроизводит частоты ниже 120 Гц, а остальная акустика - выше 180 Гц. Эти цифры приблизительные и зависят от размеров салона и особенностей конкретной установки.

 Поскольку в серьезных установках используются кроссоверы как минимум второго порядка, спады частотной характеристики получаются достаточно крутыми, а разнос полос - небольшим. В результате сабвуферу приходится воспроизводить широкую полосу частот и во всей красе встает проблема "заднего" баса. Хвост вытащили, грива увязла…

Выход нашелся там, где его не искали, но начинать придется издалека - со схемотехники. Усилители бюджетных серий, чтобы не отставать по оснащению от "старших братьев", давно перешли от фиксированной частоты среза встроенного кроссовера к плавной перестройке. Отличие только в одном - на переменных резисторах там экономят.

 Для перестройки фильтра второго порядка в стереофоническом варианте нужен четырехсекционный переменный резистор с хорошим согласованием сопротивлений, а в некоторых случаях - еще и с различным сопротивлением секций. Вещь если не заказная, то, как минимум, не ширпотребовская. Поэтому стали применять обычные двухсекционные, соответственно переработав схему фильтров.

Рис.1

Так на арену вышли фильтры переменной крутизны, в которых перестраивается только одно его звено. Вслед за бюджетными усилителями такие фильтры появились и в моделях среднего класса. В качестве примера - фрагмент схемы встроенного кроссовера усилителя Hifonics Mercury (рис.1).

Схема проста - пассивный ФВЧ первого порядка, перестраиваемый по диапазону и в дополнение к нему - активный фильтр второго порядка, настроенный на крайнюю частоту диапазона, то есть в сумме - фильтр третьего порядка. Но в отличие от классического варианта при изменении частоты среза меняется и форма АЧХ фильтра. На первый взгляд - недостаток, отступление от канонов. Но если подойти диалектически - достоинства есть продолжение недостатков. Посмотрим на АЧХ (рис.2).

Рис.2

На графике черным цветом показана АЧХ сабвуферного канала с частотой среза 80 Гц и АЧХ ФВЧ в двух крайних положениях регулятора. А синим - результирующая АЧХ в одном из его промежуточных положений. Результат налицо - в интересующей нас области около 150 Гц появился провал нужной величины.

Полоса частот сабвуфера при этом осталась в разумных границах и о "заднем" басе беспокоиться не нужно. И волки сыты, и овцы целы. Кроме того, в зоне работы звена первого порядка фазочастотная характеристика гораздо пристойнее, чем у классического фильтра третьего порядка.

Если посмотреть в результаты тестов различных изданий, подобные АЧХ можно обнаружить у большинства современных кроссоверов и усилителей нижней и средней ценовой категории. Вывод однозначен даже без вскрытия - в их конструкции использованы фильтры переменной крутизны. Вот пример того, как упрощение конструкции повысило ее качественные показатели и расширило область применения. Однако возможности коррекции при помощи такого метода ограничены, поэтому говорить о вымирании эквалайзеров пока рано.

Но ставить целый эквалайзер ради одного "горба" - все равно, что стрелять из пушки по воробьям. Вместо эквалайзера лучше использовать режекторный фильтр, настроенный на частоту 140…160 Гц. Схема простейшего пассивного фильтра на основе обращенного моста Вина приведена на рис. 3. Добротность фильтра небольшая, поэтому точная настройка не требуется.

Рис.3

Фильтр включается между линейным выходом источника и входом усилителя. Емкость конденсаторов удобно выбрать равной 0,1 мкФ, сопротивление резисторов - 10…12 кОм. При использовании малогабаритных деталей его можно разместить в корпусе RCA-"папы".

У данной конструкции только одно достоинство - простота. Недостатков гораздо больше - степень коррекции в большинстве случаев недостаточна, а характеристики зависят от выходного сопротивления источника и входного сопротивления усилителя. Для устранения недостатков фильтр нужно сделать активным.

Главное условие, которое ставилось при разработке схемы - простота и высокое качество сигнала. Поэтому микросхемы были решительно отвергнуты - дискретные элементы в таких условиях предпочтительнее. Лучший усилительный элемент для простой схемы - полевой транзистор. Помимо высокого входного сопротивления, полевой транзистор обладает более линейной характеристикой, чем биполярный, звук становится теплым и "ламповым".

Правда, в простых схемах может проявиться недостаток полевых транзисторов - большой разброс параметров. Впрочем, это легко обойти: достаточно использовать в конструкции транзисторы из одной партии - в пределах упаковки они похожи, как близнецы.

Рис.4

Схема активного фильтра для одного канала приведена на рис. 4. Первый каскад - усилитель с разделенной нагрузкой. Его задача - создать противофазные напряжения для питания фильтрующего звена C2C3R4R5. В правом по схеме положении переключателя это уже рассмотренный ранее фильтр с затуханием около 3 дБ. В левом положении переключателя на фильтр поступают противофазные напряжения, и затухание на частоте настройки увеличивается до 5…6 дБ. Точное значение затухания зависит от характеристик транзистора и соотношения сопротивлений резисторов R2 и R3. Если сделать их равными, затухание будет максимальным (8 дБ), но сигнал на выходе будет ослаблен относительно входного на 3…4 дБ. На схеме показан оптимальный вариант номиналов.

Выходной каскад - обычный эмиттерный повторитель. Его задача - исключить влияние нагрузки на характеристики фильтра. Конденсатор C5 и диод VD1 - фильтр питания, общий для двух каналов. Питается фильтр непосредственно от выхода remote головного устройства, поскольку ток, потребляемый по двум каналам, не превышает 10 мА.

Помимо указанных на схеме можно применить транзисторы КП303В (VT1), КТ3102 с любой буквой (VT2). Диод VD1 можно использовать любой маломощный кремниевый. Электролитические конденсаторы должны быть на рабочее напряжение не ниже 16 В. Тип остальных деталей не критичен, и, как писали полвека назад, "зависит от вкуса и возможностей радиолюбителя". Корпус должен быть металлическим, в противном случае придется снабдить его внутри экраном из медной фольги и соединить его с общим проводом.

Налаживание схемы несложно. После проверки монтажа нужно подать на нее питание и замерить постоянное напряжение относительно общего провода на эмиттере транзистора VT2. Оно должно составлять от 50 до 70% напряжения питания и по возможности быть близким в обоих каналах. Если это не так - нужно подобрать сопротивление резистора R3 в пределах 1,2...1,8 кОм. Сопротивление этих резисторов в обоих каналах должно быть одинаковым, это более важное условие, чем равенство постоянных напряжений на выходе.

Входное сопротивление фильтра около 100 кОм, входное напряжение не должно превышать 1,5 В - иначе возможно появление искажений. Если напряжение на линейном выходе источника больше, на входе фильтра придется добавить делитель напряжения (резистор сопротивлением 100 кОм последовательно с конденсатором C1). Потери сигнала в этом случае придется компенсировать регулировкой чувствительности усилителя. Поскольку входное сопротивление весьма высокое, устанавливать фильтр лучше вблизи источника сигнала, чтобы избежать наводок на вход. Выходное сопротивление фильтра около 50 Ом, что намного меньше аналогичного параметра большинства головных устройств. Это позволит исключить влияние параметров соединительного кабеля, так что фильтр попутно выполняет и функции согласующего устройства.

Рис.5

АЧХ фильтра приведена на рис.5. Это уже не просто фильтр, а настоящий "эквалайзер окружения" (ambience equalizer). Устройство с таким названием и очень похожей АЧХ применяется в топовых усилителях McIntosh, вот только схемотехника там посложнее…

Публикация: www.bluesmobil.com/shikhman

 Рекомендуем интересные статьи раздела Искусство аудио:

▪ CRICKET CR-2250

▪ Ловля блох по-научному

▪ Тонкомпенсация

Смотрите другие статьи раздела Искусство аудио.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Полет на Марс: испытание для тела и выживания человечества 10.11.2025

Исследование космоса и перспективы полета на Марс привлекают внимание ученых и инженеров по всему миру. Но за технологическими достижениями скрывается серьезная угроза для здоровья астронавтов. Как отмечает Interesting Engineering, даже самые современные ракеты и системы жизнеобеспечения не способны полностью защитить человека от физических и генетических изменений, возникающих во время длительных космических миссий. Эти риски включают потерю костной массы, ослабление мышц и даже потенциальные повреждения ДНК. Путешествие на Марс длится от шести до девяти месяцев. В условиях невесомости организм, привыкший к земной гравитации, претерпевает значительные изменения. Мышцы атрофируются, кости теряют до 1% плотности в месяц, сердце уменьшается в размерах, а позвоночник удлиняется, вызывая боль и дискомфорт. После возвращения на Землю астронавты сталкиваются с головокружением и проблемами при вставании из-за адаптации к гравитации. Особую опасность представляет перераспределение жидкос ...>>

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Случайная новость из Архива Автономный рентген-аппарат с искусственным интеллектом 08.04.2022 Литовская компания Oxipit, разработчик приложений для обработки медицинских изображений путем применения искусственным интеллектом (ИИ), получила сертификат CE Class IIb для ChestLink. Этот инструмент визуализации самостоятельно считывает рентгенограммы грудной клетки без участия рентгенолога и сообщает о результатах. Это первое одобренное регулирующими органами приложение для медицинской визуализации с использованием ИИ, которое выполняет диагностику автономно, заявила компания-разработчик. ChestLink сканирует рентгеновские снимки грудной клетки и автоматически отправляет отчеты о тех пациентах, корых он считает полностью здоровыми. Любые снимки, которые инструмент помечает как имеющие потенциальную проблему, направляются рентгенологу для проверки. Это поможет сократить рабочую нагрузку на рентгенологов. Теперь ИИ Oxipit имеет сертификат CE Class IIb в ЕС, который свидетельствует о том, что устройство соответствует стандартам безопасности. Сертификация аналогична разрешению Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Но есть различия: знак CE получить проще, быстрее. Не требует такой тщательной оценки, как на разрешение FDA. FDA проверяет, является ли устройство безопасным и эффективным, и, как правило, запрашивает дополнительную информацию у производителей устройств.

Другие интересные новости:

▪ Автомобиль узнает владельца по отпечатку пальца

▪ Гарнитура Logitech G332

▪ Биометрический сканер Finger Vein Authentication Device

▪ В поисках гравитонов

▪ Умная зубная щетка ISSALEXA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Какой, с Божьей помощью, оборот! Крылатое выражение

▪ статья Почему Леонида Ярмольника исключили из актерского состава фильма Кин-дза-дза!? Подробный ответ

▪ статья Кассир торгового зала. Должностная инструкция

▪ статья Изготовление печатных плат (в т.ч. с помощью лазерного принтера). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защита аккумуляторной батареи системы аварийного освещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025