Теория параллельных фильтров, статья Ричарда Х. Смолла

[May]

Нарисовал на Рис. 1 классическую Акустическую систему в разрезе с платой деталей кроссовера.

Выложенный ga7 ОШИБОЧНЫЙ и ПРАВИЛЬНЫЙ последовательный фильтр соедините проводами, соедините проводами в классической АС и нарисуйте:

Нарисуйте реализацию "ОШИБОЧНОГО" последовательного фильтра с "неправильной перемычкой" с "перекрестными токами" как в АС на Рис.1.
Нарисуйте реализацию "ПРАВИЛЬНОГО" последовательного фильтра с "правильной перемычкой"  без протекающих по ней токов  как в АС на Рис.1.

Это как ребус из спичек:)

 

[Сергей Ал.]

Спойлер

Может быть всё же исправить грамматические ошибки в заголовке? 

 

[Stan Marsh]

Спойлер

Грамматику поправил, но само название является неточным.

 

[Russ3000]

А не пора ли перейти к практике, чтение теорий - занятие конечно интересное, но не дотягивает до паяния реальных вещей. Разок сталкивался с сабжем, слушал переделанные 150АС-001, не впечатлило.  Имеется: динамики, медная проволока, конденсаторы, картон, клей, цветные карандаши, измерительное оборудование, мозги и совсем скоро образуется куча свободного времени в связи с праздниками.

[Agats]

Ужас какой, лет 7-8 баловался с разными процессорами авто, да по мах цене. Понял, что это лучшее решение убить звук и это оно! Тошнотворный гнилой убитый звук от которого устает голова. Учавствовал во многих автозв. соревнованиях, и всегда всегда  выигрывали машинки без этого дерьма. В начале да, круто , обалденно...а потом понимаешь какой тяжелый звук. Переслушал сотни машин так же. Не дай бог. Это как двд, тяжело и очень тяжелый мерзкий звук. 

[May]

Усилители мощности звука (УНЧ) обычно рассматриваются как источники напряжения,
 имеющими очень низкий выходной импеданс.

Есть другие усилители мощности звука с источником тока, которые имеют высокое
выходное сопротивление, что дает некоторые преимущества в связке с АС на ШП типа Lowther.

Конечно,  не стоит ограничиваться акустическими системами только с одним ШП драйвером. Но и многополосная АС в реализации  гораздо сложнее и дороже, так как  имеет  пассивный кроссовер между усилителем и динамиками.

Ниже, в простой статье Нельсона Пасса (Nelson Pass), идет речь о том,  что создание простых пассивных Последовательных кроссоверов для многополосных АС с УНЧ источником тока, не особенно и сложно или, по крайней мере, не сложнее, чем создание пассивных кроссоверов для многополосных АС  с  УНЧ напряжения.

Нельсон Пасс: "Пример фильтра из учебника или статьи, редко бывает лучшим в каком-либо конкретном случае в реальной жизни. Лучше всего звучащие кроссоверы, будь то активные или пассивные, обычно являются результатом кропотливых экспериментов, измерений и прослушивания."

Оригинальная статья без перевода во вложении.

Один раз мне пришлось потратить месяц на моделирование, макетирование и прослушивание 50 вариантов последовательных фильтров для 3-х полосной АС с добавлением эллиптических фильтров Кауэра, чтобы 51 макет зазвучал натурально, эмоционально, вовлеченно, естественно, с дуновением ветерка и воздуха. Драйвера были действительно хорошие, SPL 100, 109, 105 dB. :-)

 

CurrentSourceCrossoverNetworks.pdf

[BAA]

8 hours ago, May said:

Зазвучал натурально, эмоционально, вовлеченно, естественно, с дуновением ветерка и воздуха.

А потом удивляемся, чегой электроники у нас нет и динамиков, в общем-то  тоже.
Мне кажется, только кажется (что важно)
что Тиль что Смолл что Линквиц какие то расчеты делали и понимали что и из чего последует и как это реализовать, с соответствующим понятийным аппаратом. Последнее, при всем уважении, относится к цитате.
Сайт Линквица еще недавно был живой.
Пасс известный инженер, но боюсь его эмпирические знания, с помещениями и ресурсами, мало применимы даже при наличии отдельно стоящего дома.

[May]

Фильтры из статьи Нельсона Пасса Fig 7A, Fig 8A, динамики работают в одной фазе, что хорошо, у последовательного фильтра Fig 7A  ровный импеданс и фаза.

Основная проблема любого кроссовера с громкоговорителями в акустическом оформлении в том, что рассчитать кроссовер можно, зная основные параметры деталей кроссовера L, С, R, и т.д, параметры динамиков,  и т.д, но учесть все Реальные параметры, особенно параметры  динамиков не возможно, на мой взгляд, так как нет идеальных динамиков, только поэтому параметров Тиля — Смолла и других — недостаточно (мало).

У громкоговорителей есть такие параметры, которые они не описали, так как громкоговорители не идеальны.  А это говорит только о том, что конечный результат всегда имеет погрешность, поэтому и применяется Прослушивание АС, с Измерениями и Подстройкой, дабы уменьшить эту погрешность.

Внутри Аудио - 5 серия. Графики измерений в заглушенной (безэховой) камере известных брендов.

 

[May]

Нельсон Пасс в своей статье аргументированно обращает внимание на чувствительность человеческого уха к фазе, фазовые сигналы помогают определить направленность, поэтому фазовые искажения в конструкциях кроссовера нужно минимизировать, так как фазовые сдвиги в звуковом сигнале разрушают форму звуковой волны, которая несет в себе характеристики атаки многих музыкальных инструментов.

Некоторые (видимо от природной желчности), пишут и откровенный мусор.

BAA(2,1тыс сообщений): «Пасс известный инженер, но боюсь его эмпирические знания, с помещениями и ресурсами, мало применимы даже при наличии отдельно стоящего дома.»

Последнее, при всем уважении, относится к цитате.

Людей можно оценить по плодам. «собирают ли с терновника виноград, или с репейника смоквы?», «так всякое дерево доброе приносит и плоды добрые, а худое дерево приносит и плоды худые».

 

Статья Нельсона Пасса приносит- хороший плод, она во вложении без перевода.

 

 

 

 

 

 

 

phasecrx.pdf

[May]

Patent US5568560  от 22 октября 1996 года (патент без перевода во вложении).

Самое интересное, это особый способ намотки катушки индуктивности, который позволяет в кроссовере, получить крутой наклон среза АЧХ более 30 дБ/октаву, что позволяет простым способом уменьшить зону раздела одновременной совместной работы динамиков.

В этом патенте рассматривается параллельный  кроссовер  для акустической системы. Было обнаружено, см. Рис. № 2, катушки индуктивности L1 и L2 соединены последовательно и соединены вместе путем укладки одной катушки поверх другой и электрически соединены так, что ток течет в этих катушках в противоположных направлениях в любой момент времени, ФНЧ крутизна кроссовера превышает 30 дБ/октаву. В качестве альтернативы, две катушки индуктивности могут быть намотаны вместе. а не сложены. Катушки индуктивности L4 и L5 соединены так же.

На рисунке ниже симуляция по этой схеме аудио кроссовера с фильтрами НЧ и СЧ, где используются катушки индуктивности с обычной намоткой - АЧХ тонкими линиями. Толстыми линиями показан крутой наклон  среза АЧХ 30 дБ/октаву с объединенными катушками, где одна катушка поверх другой с внутренними противотоками.

 

Patent US5568560.pdf

[Shef]

Очень интересно. Следует ли, что если применить такую катушку (точнее, Т-фильтр) в сериальном двухполосном кроссовере, а на ВЧ оставить просто конденсатор, то крутизна раздела будет те же 30 дБ/окт ?

Сериальный тем и хорош, что в ВЧ идёт всё, что не попадает в НЧ. Следовательно, таким способом зафильтровав НЧ, получаем ли 30 дБ/окт фильтрацию и по ВЧ ?

У меня УхЪ очень благоволИт сериальным двухполоскам.. смоделируете?

[May]

Просимулировал и собрал  НЧ секцию от параллельного кроссовера из патента US5568560. У меня L1=2.95mH и L2=1,1mH (На фото используемые катушки). Много времени не затратил на сборку части НЧ кроссовера с f=500 Гц и части НЧ кроссовера с f=900 Гц. Замерил микрофоном в ближнем поле на НЧ динамике 15" Pro:

а) Красным - АЧХ НЧ динамика без фильтра.
б) Голубым - АЧХ НЧ динамика с фильтром, где катушка L1 и L2 находятся на удалении друг от друга.
с) Белым - АЧХ НЧ динамика с фильтром, где катушка L2 прижата к катушке L1 на одной оси с противотоком.

Важно, чтобы индуктивность отдельной катушки L1 была  в два раза больше индуктивности отдельной катушки L2.

Выводы можно сделать такие:
Действительно в фильтре с совмещенными катушками L1 и L2 с противотоком на одной оси, АЧХ НЧ динамика 15" имеет на частоте раздела спад больше 30дБ на октаву, но форма спада не сплошная прямая, а очень напоминает форму спада Эллиптических Фильтров Кауэра (Видимо при совмещении катушек L1 и L2 на одной оси, вступает в действие неявная емкостная связь между катушками и катушки начинают работать как Эллиптический Фильтр Кауэра).

Переделать такие параллельные фильтры из патента, в последовательные возможно, но обойтись одной емкостью для спада в 30дБ для обычного ВЧ динамика затруднительно в виду его не идеальности, не идеальности самих последовательных или параллельных фильтров для которых требуется реальный замер хотя бы микрофоном.