Доработка 35АС-015 на основе лестничного фильтра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

В журнале "Радио" неоднократно описывались различные способы улучшения звучания акустической системы 35АС-1. Наиболее удачным можно считать предложение, опубликованное в [1]. Однако доработанная таким образом АС при хорошей АЧХ обладает и весьма существенным недостатком - заметно ухудшенной характеристикой направленности из-за повышения частоты разделения среднечастотного и высокочастотного звеньев фильтров до 10 кГц. А именно этот параметр наряду с АЧХ акустической мощности считается наиболее информативным с точки зрения оценки качества звучания АС в реальных помещениях прослушивания.

Характеристика направленности АС измеряется как зависимость развиваемого ею звукового давления на определенной частоте или в полосе частот в заглушенной камере от угла смещения измерительного микрофона относительно акустической оси АС в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Частотная характеристика акустической мощности представляет собой зависимость величины излучаемой акустической мощности от частоты сигнала. Неравномерность частотной характеристики акустической мощности принято считать одним из основных параметров при оценке качества звучания AC [2].

Так как осевая неравномерность АЧХ в современных АС не превышает ±2 дБ, то основной вклад в неравномерность частотной характеристики акустической мощности вносит изменение ширины характеристики направленности как функция частоты сигнала. Влияние характеристики направленности на качество звучания АС проявляется в смещении стереообраза при изменении спектрального состава сигнала. При психофизиологических исследованиях качества звучания АС категории Hi-Fi отмечается, что АС с хорошей осевой АЧХ, но узкой характеристикой направленности (а также резкими изменениями ширины характеристики направленности при изменении частоты) звучат "жестко и утомительно" [2].

Существенное влияние на качество звучания многополосных АС оказывают разделительные фильтры, роль которых до недавнего времени недооценивалась. В большинстве промышленных моделей АС применяются разделительные фильтры, состоящие из пассивных LC-звеньев типа "К", обычно не выше третьего порядка. В предлагаемой вниманию читателей доработанной АС "Электроника" 35АС-015 применен так называемый лестничный фильтр всепропускающего типа шестого порядка. Фильтры этого класса были предложены во второй половине 70-х годов [2].

В отличие от других применяемых в АС разделительных фильтров, они удовлетворяют одновременно нескольким требованиям: обеспечивают плоскую суммарную АЧХ но напряжению, симметричные характеристики направленности АС в области частот разделения фильтров и малый уровень фазовых искажений. Кроме этого, они в наименьшей степени чувствительны к изменениям номиналов входящих в них элементов. Подобный фильтр, но четвертого порядка, используется в промышленной системе "Орбита" 100АС-003.

При доработке акустической системы "Электроника" 35АС-015 низкочастотное звено разделительного фильтра (рис. 1) оставлено без изменений. В среднечастотном звене изменены номиналы элементов для согласования с вновь установленной головкой 5ГДШ-5-4 (4 Ом), которая используется вместо 15ГД-11А. Как уже отмечалось в журнале, последняя не способна обеспечить приемлемого качества воспроизведения средних частот. Предварительно головку 5ГДШ-5-4 необходимо доработать, промазав диффузор с обеих сторон вибропоглощающей мастикой [1]. Окна диффузородержателя можно не заклеивать синтетическим войлоком, а перед установкой головки в изолирующий бокс завернуть ее в поролон толщиной около 8 мм. Свободное пространство бокса необходимо заполнить небольшим количеством ваты.

(нажмите для увеличения)

Среднечастотное звено (L4, С5, L5, С6, L6, С7) и высокочастотное (С8, L7, С9, L8, С10, L9) представляют собой лестничный фильтр всепропускающего типа шестого порядка с частотой раздела 4500 Гц. Как показали многочисленные эксперименты, выбор такой частоты раздела для данной модели АС наиболее приемлем с точки зрения получения наилучшей характеристики направленности.

Выбор относительно высокого порядка фильтра вызван желанием при использовании доступных динамических головок получить минимальные нелинейные искажения на средних и высоких частотах и устранить неприятную окраску звучания высокочастотной головки 10ГД-35, отмечаемую многими владельцами 35АС-1. Известно, что в динамических громкоговорителях амплитуда смещения диффузора при понижении частоты подводимого к головке синусоидального сигнала постоянной амплитуды увеличивается с крутизной около 12 дБ/на октаву вплоть до резонансной частоты головки. При этом звуковое давление, создаваемое головкой на частотах испытательного сигнала, не увеличивается (а может даже падать), а нелинейные искажения заметно растут. При достижении резонансной частоты амплитуда смещения диффузора уже не зависит от понижаемой частоты. Высокочастотный фильтр первого порядка с крутизной спада АЧХ 6 дБ/на октаву не может в достаточной степени изменить (уменьшить) рост этой зависимости.

Чтобы крутизна роста амплитуды смещения диффузора, начиная с частоты разделения фильтра и кончая резонансной частотой головки, приближалась к нулю, крутизна спада его АЧХ должна составлять не менее 12 дБ/на октаву. Крутизна спада АЧХ примененного высокочастотного фильтра шестого порядка превышает 30 дБ/на октаву. Это позволило в значительной мере снизить нелинейные искажения головки 10ГД-35 на частотах, близких к ее резонансной частоте. Существует мнение, что фильтры высоких порядков вносят большие переходные и фазовые искажения. Однако, как показано в [2], подобные искажения, создаваемые фильтрами всепропускающего типа высоких порядков (вплоть до шестого), измеренные на многокомпонентных сигналах, лежат значительно ниже субъективных порогов слышимости.

Конструкция катушек индуктивности может быть произвольной. При их изготовлении автор использовал каркасы из органического стекла (можно из текстолита или эбонита), эскиз которых показан на рис. 2.

Катушки L4-L6 намотаны проводом ПЭВ-1 0,8 и содержат соответственно 118, 106 и 76 витков. Катушки L7-L9 и L3 намотаны проводом ПЭВ-1 0,5 и содержат 128, 170, 248 и 236 витков соответственно. Пользуясь подходящим измерителем индуктивности (автор использовал Е7-9), желательно подогнать индуктивность катушек (с точностью до третьего знака) до значений, указанных на принципиальной схеме АС. Конденсаторы фильтров - МБГО-1 и МБГП-1,2 с отклонением от номинальных значений ±5 и ±10 %. Нестандартные номиналы набраны параллельным соединением конденсаторов со стандартными значениями. Все детали фильтров закреплены на отдельной панели, установленной внутри корпуса АС под низкочастотной головкой.

Доработанные указанным способом АС эксплуатируются с УМЗЧ, описанным в [3]. В качестве предварительного усилителя использовался усилитель с пассивным регулятором тембра, опубликованный в [4]. При эксплуатации доработанных АС в составе звуковоспроизводящего комплекса с активным регулятором тембра, обеспечивающим глубину регулирования АЧХ выше ±15 дБ, на входах СЧ- и ВЧ-звеньев фильтра желательно включить гасящие резисторы ПЭВ-7,5 (на схеме обозначены штриховой линией).

При оценке качества звучания переделанных АС все слушатели отмечали "легкость и прозрачность" звучания, его естественность, а также четкую локализацию источников звука в пространстве.

Литература:

1. Жагирновский М., Шоров В. Улучшение звучания 35АС-1 и ее модификаций.- Радио, 1987, № 8, с. 29-30.
2. Алдошина И., Войшвилло А. Высококачественные акустические системы и излучатели.- М.: Радио и связь, 1985, с. 168.
3. Агеев А. УМЗЧ с малыми нелинейными искажениями.- Радио, 1987, № 2, с. 26-29.
4. Солнцев Ю. Высококачественный предварительный усилитель.- Радио, 1985, № 4, с. 32- 35.

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Устройство для безопасного распознавания лиц Intel RealSense ID 13.01.2021 Компания Intel представила RealSense ID - это решение для распознавания лиц, основанное на технологии определения глубины RealSense. Изначально технология RealSense была основой для камеры в стиле Kinect, предназначенной для бесконтактного взаимодействия. Затем появились и другие варианты использования данной технологии, а теперь компания предлагает устройства для безопасного распознавания лиц. В компактном устройстве специалисты Intel смогли разместить сканирующие элементы на базе технологии определения глубины, нейронную сеть для идентификации лиц, выделенную систему-на-чипе и элемент безопасности, который шифрует и обрабатывает данные пользователя. Устройство должно обучаться и уметь адаптироваться к изменениям лица, которые возможны с течением времени. Например, оно должно понимать, что это то же самое лицо, даже если на нем появилась растительность или очки, или же изменился оттенок кожи. Предлагаемый модуль может быть интегрирован в другие продукты или же использоваться в качестве автономного периферийного устройства, которое можно подключить к компьютеру. Периферийное устройство Intel RealSense ID уже доступно для предварительного заказа по цене $99. А модули RealSense ID Module, которые предназначены для интеграции в оборудование для идентификации пользователей, будут продаваться комплектами по 10 штук по цене $750 за комплект. Intel планирует приступить к поставкам обоих типов устройств в марте этого года.

Другие интересные новости:

▪ Компактная камера Nikon Coolpix S810c на Android

▪ Полнолуние влияет на детский сон

▪ Антенна для тела для беспроволочной сети

▪ 3D-принтер AnkerMake M5

▪ Клетки общаются между собой с помощью сахаров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Что-то слышится родное. Крылатое выражение

▪ статья Где используется левостороннее движение? Подробный ответ

▪ статья Чуфа. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Из вспышки - стробоскоп и не только. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебная палочка факира. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025