|
про фильтр низкой частоты для сабвуфера
Здравствуйте.
В связи с тем, что огромное количество народа интересуется фразой "фильтр низкой частоты для сабвуфера", решил создать страничку с некоторыми "словесными"
собственными пояснениями.
Наше ухо может воспринимать звук от 20 Герц до 20 000 Герц (причём, что ближе к 20 Гц - это бас, низкие ноты, а что ближе к 20 000 Гц - это писк, высокие
ноты). Для тех, кто хочет послушать, как звучат различные частОты, предлагаю скачать маленькую программку NCH ToneGen. Её даже не надо устанавливать. Вобщем - скачиваем, запускаем. Перед нами
небольшое окошко программы, куда мы забиваем число (Hz - Герцы). Например, забиваем туда "300" и жмём "Start". Теперь вы имеете представление, как звучат 300
Гц. Далее нажимаем маленькую кнопочку "-" частота меняется на "283" и т.д. Таким образом мы спускаем частоту всё ниже и слушаем, как она звучит.
Теперь вы имеете представление, что такое частота и как она воспринимается слухом. Далее следует определиться, какая частота среза нам нужна. Частота среза -
это такая частота, выше которой (т.е. при движении на "писк") звук от сабвуфера нам не нужен. Сабвуфер специально разрабатывается так, что бас он
воспроизводит хорошо, а вот "верха" он воспроизводит с очень большими искажениями. Поэтому то и ставится фильтр - чтобы "убить" весь "писклявый" звук,
который саб не должен играть. Итак - надо определиться, выше какой частоты мы не хотим, чтобы саб играл. Общая тенденция такая - чем меньше басовый динамик в
саттелите (саттелит - колонка, с которой будет работать вместе сабвуфер), тем выше частота среза у фильтра для саба. Т.е. если в вашей колонке (к которой вы
хотите пристроить сабвуфер) размер басового динамика 10 см, то саб вам понадобится с частотой среза 300 Гц. Если размер басовика в колонке 30 см, то саб
понадобится с частотой среза 100 Гц. Всё конечно зависит ещё от конкретного случая. Причём, у самого саба тоже есть тенденции - если сабовый динамик
маленький (напр. 20 см), то вряд ли он сможет играть самые низкие частоты - т.е. такой саб сможет играть не с 20 Гц, а например с 80 Гц вверх (тогда
рационально его пустить играть повыше - например до 300 Гц). Если же размер сабового динамика большой (например 38 см), то такой саб сможет играть например с
30 Гц вверх (тогда рационально его пустить играть пониже, например - до 120 Гц). В общем случае - чем более низкие частоты играет саб, тем лучше. Высокие
частоты (200 - 300 Гц) сабвуфер воспроизводит с большими искажениями (на слух).
Вобщем, предположим, что вы определили для себя, частоту среза планируемого фильтра для саба. Далее - сами фильтры. Они бывают пассивные и активные.
Пассивные фильтры - это огромные катушки индуктивности с конденсаторами. Таким фильтрам не требуется отдельного усилителя и отдельного напряжения питания
фильтра. Пассивный фильтр напрямую подключается к сабовому динамику. В продаже бывают готовые пассивные фильтры (сразу обычно заметно катушку из толстой
медной проволоки). Но вся проблема в том, что чем ниже частота среза, тем больше требуются размеры катушки. В связи с этим, для частоты среза в 400 Гц ещё
реально сделать пассивный фильтр (но размеры уже получатся внушительные). А вот для частоты в 200 Гц делать пассивный фильтр нерационально - катушка
получится весом примерно 10 кг (при нормальной мощности саба).
Тут ещё есть момен - крутизна спада фильтра. Крутизна спада - это такой параметр, который показывает, как сильно звук будет глушиться выше частоты среза.
Дело в том, что даже при установке фильтра звук выше частоты среза не резко "отрубается", а потихоньку затухает (если повышать частоту звука).
Характеристикой быстроты затухания звука вверх по частоте является "порядок фильтра". Первый порядок даёт слабое затухание. Есть второй, третий, четвёртый и
т.д. порядок фильтра. Четвёртый порядок даёт уже очень сильное затухание звука выше частоты среза. Так вот, если делать пассивный фильтр на частоту 400 Гц
1-го порядка, то это ещё реально, но 4-го порядка - количество деталей там будет большое и фильтр получится слишком громоздким. А затухание звука выше
частоты среза нам бы желательно иметь по возможности резкое.
Вобщем, из-за того что частоту среза сабвуфера обычно берут низкую (напр. 200 Гц), порядок фильтра высокий (напр. 4-ый порядок), конструкция пассивного
фильтра отпадает (т.к. такой фильтр весил бы порядка 30 кг и имел бы размеры, сопоставимые с самим сабвуфером), а применяют активные фильтры. В активном
фильтре несложно сделать высокий порядок фильтрации и низкую граничную частоту (радиодетали мизерных размеров). Но активному фильтру низких частот (ФНЧ)
обязаиельно требуется отдельное питание и отдельный усилитель на сабвуферный канал. Также часто может понадобиться сумматор - его задача из правого и левого
канала звука сделать некий один канал, для сабвуфера.
Схем активных ФНЧ различного порядка довольно много. Выкладываю некоторые, которые сохранял у себя на компе.
|