Психоакустика (наука, изучающая звук и его воздействие на человека) установила, что человеческое ухо способно принимать звуковые колебания в спектре от 16 до 20000 Гц. При том, что спектр 16-20 Гц (низкие частоты), воспринимается уже не самим ухом, говори органами осязания.
Почти все меломаны сталкиваются с тем, что большая часть поставляемых акустических систем не удовлетворяет их потребности полностью. Постоянно находятся маленькие недоделки, противные аспекты и т.п., которые побуждают собирать колонки с усилителями своими руками.
Еще одна категория людей, которые предпочитают созодать звуковое оборудование без помощи других – владельцы автомобилей. Сборка и пуск сильной акустики в машине – сложное и очень дорогостоящее мероприятие.
Вероятны и остальные предпосылки сборки сабвуфера (проф энтузиазм, хобби и т.п).
Сабвуфер (от англ. «subwoofer») – низкочастотный динамик, который может воспроизводить звуковые колебания в спектре 5-200 Гц (зависимо от типа конструкции и модификации). Быть может пассивным (употребляет выходной сигнал с отдельного усилителя) либо активным (оснащается интегрированным усилителем сигнала).
Низкие частоты (басы) в свою очередь можно поделить на три главные подвида:
- Верхние (англ. UpperBass) – от 80 до 150-200 Гц.
- Средние (англ. MidBass / мидбасы) – от 40 до 80 Гц.
- Глубочайшие либо подбасы (англ. SubBass) – все что ниже 40 Гц.
Функции и механизм работы фильтров для сабвуфера
Фильтры частот используются как для работы активных сабвуферов, так и пассивных.
Достоинства активных низкочастотных динамиков заключается в последующем:
- Активный усилитель сабвуфера не нагружает добавочно акустику (потому что питается раздельно).
- Входной сигнал может фильтроваться (исключаются посторонние шумы от проигрывания больших частот, работа приборы концентрируется лишь на том спектре, в каком динамик обеспечивает лучшее свойство передачи колебаний).
- Усилитель при правильном подходе к конструкции может гибко настраиваться.
- Начальный диапазон частот можно поделить на несколько каналов, с которыми можно уже работать весьотдельности – низкие частоты (на сабвуфер), средние, высочайшие, говори время от времени и сверхвысокие частоты.
Читайте также: Как фильтровать вино в домашних критериях
Виды фильтров для низких частот (НЧ)
Хоть реализации
- Аналоговые схемы.
- Цифровые приборы.
- Программные фильтры.
Хоть типу
- Активный фильтр для сабвуфера (так именуемый кроссовер, неотклонимый атрибут хоть какого активного фильтра – доп источник питания)
- Пассивный фильтр (таковой фильтр для пассивного сабвуфера только отсеивает нужные низкие часты в данном спектре, не усиливая сигнала).
Хоть крутизне спада
- Первого порядка (6 дБ/октав.)
- 2-го порядка (12 дБ/октав.)
- Третьего порядка (18 дБ/октав.)
- 4-ого порядка (24 дБ/октав.)
Главные свойства фильтров:
- Полоса пропускания (спектр пропускаемых частот).
- Полоса задерживания (спектр существенного угнетения сигнала).
- Частота среза (переход меж полосами пропускания и задерживания происходит. нелинейно. Частота, на которой пропускаемый сигнал ослабляется на три дБ, именуется частотой среза).
Доп характеристики оценки фильтров акустических сигналов:
- Крутизна спада АХЧ (Амплитудно-Частотная Черта сигнала).
- Неравномерность в полосе пропускания.
- Резонансная частота.
- Добротность.
Линейные фильтры электрических сигналов различаются меж собой в соответствии с типу кривых (зависимости характеристик) АЧХ.
Разновидности таковых фильтров почаще всего именуются в соответствии с фамилиям ученых, выявившим эти закономерности:
- Фильтр Баттерворта (гладкая АЧХ в полосе пропускания),
- Фильтр Бесселя (свойственна гладкая групповая задержка),
- Фильтр Чебышёва (крутой спад АЧХ),
- Эллиптический фильтр (пульсации АЧХ в полосах пропускания и угнетения),
И остальные.
Простой НЧ фильтр для сабвуфера 2-го порядка смотрится последующим образом: поочередно присоединенная к динамику индуктивность (катушка) и параллельно – емкость (конденсатор). Это так именуемый LC-фильтр (L — обозначение индуктивности на электронных схемах, говори C – емкости).
Механизм работы заключается в последующем:
- Сопротивление индуктивности прямо пропорционально частоте и потому катушка пропускает низкие частоты и задерживает высочайшие (чем выше частота, тем выше сопротивление индуктивности).
- Сопротивление емкости назад пропорционально частоте сигнала и потому высокочастотные колебания затухают на входе динамика.
Таковой тип фильтров – пассивный. Наиболее сложные в реализации – активные фильтры.
Читайте также: Как заваривать кофе весьвьетнамски через фильтр
Как создать обычной фильтр для сабвуфера своими руками
Также как было сказано выше, самые обыкновенные в конструкции – пассивные фильтры. Они имеют в составе всего несколько частей (количество может зависеть от требуемого порядка фильтра).
Собрать собственный свой фильтр НЧ можно в соответствии с готовым схемам в сети либо в соответствии с личным характеристикам далее подробных расчетов требуемых черт (для большего комфорта можно отыскать особые калькуляторы для фильтров различных порядков, при помощи которых можно стремительно высчитать характеристики составляющих частей – катушек, емкостей и т.п.).
Для активных фильтров (кроссоверов) можно употреблять спец программное обеспечение, к примеру, такое как «Crossover Elements Calculator».
В неких вариантах при проектировании схемы может пригодиться фильтр-сумматор.
Тут оба канала звука (стерео), к примеру, далее выхода с усилителя и т.п., нужно поначалу отфильтровать (бросить лишь НЧ), говори позже соединить в один при помощи сумматора (потому что сабвуфер почаще устанавливается всего один). Либо напротив, поначалу суммировать, говори потом отфильтровать НЧ.
В хорошем качестве примера возьмем простой пассивный НЧ фильтр 2-го порядка.
Если же сопротивление динамика будет четвертого Ом, предполагаемая частота среза – 150 Гц, то для типа фильтрации в соответствии с Баттерворту необходимы будут:
- L (индуктивность) = 6.003 mH
- С (емкость) = 187.Пятого µF
Если же конденсатор можно подобрать перед требуемый параметр с готовых либо собрать блок с нескольких параллельно соединенных, то катушку идеальнее всего намотать своими руками. Для этого нужно за ранее высчитать характеристики индукции при помощи тех же готовых калькуляторов.
Так, что получения катушки с индуктивностью 6 мГн, с обмоточного медного провода поперечником первого мм, пригодится стержень поперечником первого см и длиной 6 см. На выходе получится бобина с 1002 витков. Проволока длиной 84 метра будет уложена в 17 слоев. Итоговые габариты – диам. 44 мм, длина – 6 см.
Катушка и конденсатор подключаются к динамику в соответствии с схеме, обозначенной выше, и мы получаем сабвуфер с пассивным НЧ фильтром.