Бұл мақалада өз қолыңызбен жоғары өткізгіш сүзгіні қалай жасау керектігі айтылады. Бірақ бұған кіріспес бұрын, біз бір нәрсені түсінуіміз керек. Жоғары және төмен өту сүзгілерінің өзі қандай.
Анықтама
Сүзгілерді жоғарғы (жоғары) және төменгі (төмен) жиіліктерге бөлуге болады. Неліктен адамдар жиі «жоғары» емес, «жоғары» жиіліктерді айтады? Бұл дыбыс инженериясындағы жоғары жиіліктердің екі килогерцтен басталуымен байланысты. Бірақ радиотехникада екі килогерц дыбыс жиілігі болып табылады, сондықтан ол «төмен» деп аталады.
Орташа жиілік сияқты нәрсе де бар. Бұл дыбыс инженериясына қатысты. Сонымен, ортаңғы сүзгі дегеніміз не? Бұл жоғарыда аталған бірнеше құрылғылардың тіркесімі. Ол жолақ сүзгісі де болуы мүмкін.
Жоғары жиілікті сүзгі – сигналдың жоғарғы жиіліктерін өткізетін және кірісте бұрын орнатылған шектеуге сәйкес сигнал жиілігін басатын электрондық немесе басқа құрылғы. Басу дәрежесі сүзгінің нақты түріне де байланысты болады.
Төмен жиілік кіріс сигналды өткізе алатындығымен ерекшеленеді,ол белгіленген шектен төмен болады, сонымен бірге жоғары жиіліктерді басады.
Қолдану саласы
Жоғары өту сүзгісін жоғары жиілікті сигналдарды оқшаулау үшін пайдалануға болады. Ол сондай-ақ жиі аудио сигналдарды өңдеуде қолданылады, мысалы, бөлек сүзгілерде, оларды кроссовер сүзгілері деп те атайды. Олар жиілік доменін түрлендіруді орындау үшін кескінді өңдеу үшін де пайдаланылады.
Қарапайым жоғары өтімді сүзгі мыналардан тұрады:
- Резистор.
- Конденсатор.
Сыйымдылықтағы кедергінің жұмысы (R x C) – бұл сүзгіге арналған уақыт тұрақтысы (процестің ұзақтығы), ол герцтегі кесу жиілігіне кері пропорционал болады (тербеліс процестерінің өлшем бірлігі).
Жоғары өту сүзгісін есептеу
Ендеше қалай есептейміз? Үйде барлық қадамдарды орындау үшін Microsoft Excel бағдарламасында ең қарапайым автоматты есептеу кестелерінің бірін жасау керек, бірақ ол үшін осы бағдарламадағы формулаларды пайдалана білу керек.
Сіз мына формуланы пайдалана аласыз:
Мұндағы f – кесу жиілігі; R – резистордың кедергісі, Ом; C - конденсатордың сыйымдылығы, F (фарад).
Түрлері
Ұсынылған құрылғылар бес түрлі болады, енді біз оларды бір-бірден қарастырамыз.
- U-тәрізді - олар P әрпіне ұқсайды;
- T-тәрізді - T әрпіне ұқсайды;
- L-тәрізді - G әрпіне ұқсайды;
- бір элемент (конденсатор жоғары үшін сүзгі қызметін атқарадыжиіліктер);
- көп сілтеме - бұл бірдей L-тәрізді сүзгілер, тек осы жағдайда олар тізбектей қосылады.
U-тәрізді
Бұл сүзгілерді L-тәрізділермен бірдей деп айтуға болады, бірақ олар басында қосымша бір бөлікпен біріктірілген. T-тәрізді үшін жазылатынның бәрі U-тәрізді үшін дұрыс болады. Жалғыз айырмашылығы, олар алдыңғы радио тізбегіндегі маневрлік әсерді арттырады.
U-тәрізді сүзгіні есептеу үшін кернеу бөлгіш формуласын пайдаланып, бірінші элементке қосымша шунттаушы резисторды қосу керек.
Міне, L-тәрізді RC сүзгісінің U-тәрізді RC сүзгісіне ауысу мысалдары да жоғары жиіліктер:
Суреттен бірінші тізбекке параллель басқа 2R резистор қосылғанын көруге болады.
Міне RL-ге түрлендіру мысалы:
Мұнда резистордың орнына индуктор пайда болады. Біріншіге параллель орналасқан екінші (2 л) да қосылады.
Ал үшінші мысал - LC-ге түрлендіру:
T-тәрізді
T-тәрізді сүзгі L-тәрізді сүзгі, тек тағы бір элемент қосылған.
Олар сызықты емес жиілік реакциясы бар екі бөліктен тұратын кернеу бөлгішімен бірдей есептелетін болады. Содан кейін алынған мәнге үшінші элементтің реактивтілігінің санын қосу керек.
Сіз басқа есептеу әдісін де пайдалана аласыз,дегенмен іс жүзінде дәлдігі азырақ. Оның мәні мынада: L-тәрізді сүзгінің бірінші есептелген бөлігінің алынған мәнінен кейін айнымалы екі еселеніп өседі немесе төмендейді және екі элементке бөлінеді.
Егер ол конденсатор болса, онда катушкалардың сыйымдылығының мәні екі есе артады, егер ол резистор немесе дроссель болса, онда катушкалар кедергісінің мәні, керісінше, екі есе төмендейді.
Төменде түрлендіру мысалдары көрсетілген.
L-тәрізді RC сүзгіден T-тәріздіге ауысу:
Сурет ауысу үшін екінші конденсаторды (2C) қосу керек екенін көрсетеді.
Өтпелі RL:
Бұл жағдайда бәрі аналогия бойынша. Сәтті өту үшін тізбектей жалғанған екінші резисторды қосу керек.
Өтпелі LC:
L-тәрізді
L-тәрізді сүзгі сызықты емес жиілік реакциясы (жиілік реакциясы) бар екі компоненттен тұратын кернеу бөлгіш болып табылады. Бұл сүзгі үшін тізбекті және барлық кернеу бөлгіш формулаларын пайдалануға рұқсат етіледі.
Оны былай көрсетуге болады:
Егер R1-ді конденсатормен ауыстырсақ, жоғары өткізгіш сүзгіні аламыз. Төменде өзгертілген схеманың суретін көре аласыз:
Есептеуге арналған формулалар:
|
U in=U out(R1+R2)/R2; U out \u003d U inR2 / (R1 + R2); R барлығы=R1+R2 R1=U inR2/U шығыс - R2; R2=U тысR барлығы/U |
Қазіресептеу әдісін қарастырайық.
Твитерлерге арналған жоғары өту сүзгісі
Мұндай сүзгінің құрылымы өте қарапайым. Ол тек екі бөліктен тұрады - конденсатор және кедергі.
Дыбыстық сигналдағы орташа жиілікті және төмен жиілікті құрамдастарды сүзгіден өткізетін сүзгінің рөлі тікелей конденсатордың рөлін атқарады. Тавтологияны кешіріңіз, қарсылық қарсылық ретінде әрекет етеді, яғни дыбыс деңгейін төмендетеді.
Маңызды: жоғары жиіліктерді эквалайзер негізгі құрылғыдан өшірмейді - бұл нашар дыбысқа әкеледі. Олардың санын қарсылықпен азайтқан дұрыс.
Оңтайлы қарсылық 4,0 және 5,5 Ом болып саналады.
Өнерлеуге арналған шығын материалдары
Твитер үшін жоғары өту сүзгісін жасау үшін сізге келесі материалдар қажет:
- бір кедергі 5,5 Ом;
- бір кедергі 4,0 Ом;
- екі конденсатор MBM 1,0uF;
- жабысқақ таспа немесе термиялық түтік.
Белсенді жоғары өту сүзгісі
Белсенді сүзгілердің, әсіресе 10 кГц-тен төмен жиіліктердегі пассивті әріптестерінен үлкен артықшылығы бар. Факті мынада, пассивтілерде үлкен сыйымдылыққа ие жоғары индуктивті катушкалар мен конденсаторлар бар. Осыған байланысты олар көлемді және қымбат болып шығады, сондықтан олардың өнімділігі түптеп келгенде идеалдан алыс.
Үлкен индуктивтілікке арқасында қол жеткізілдікатушкалардың бұрылыстарының көбеюі және ферромагниттік ядроны пайдалану. Бұл оның таза индуктивтілік қасиеттерін босатады, өйткені көп айналымдар бар катушканың ұзын сымы айтарлықтай кедергіге ие, ал ферромагниттік өзекке температура әсер етеді, бұл оның магниттік қасиеттеріне қатты әсер етеді. Үлкен сыйымдылықты пайдалану қажет болғандықтан, ең жақсы тұрақтылыққа ие емес конденсаторларды пайдалану қажет. Оларға электролиттік конденсаторлар жатады. Белсенді деп аталатын сүзгілерде жоғарыда аталған кемшіліктер жоқ.
Дифференциатор және интегратор схемалары операциялық күшейткіштердің көмегімен құрастырылған, олар ең қарапайым белсенді сүзгілер болып табылады. Дифференциатордың жиілігіне тәуелділігін сақтай отырып, схема элементтерін нақты нұсқаулар бойынша таңдағанда, олар жоғары жиілікті фильтрлерге, ал интеграторлар жиілігіне, керісінше, төмен жиілікті сүзгілерге айналады. Жоғарыда айтылғандардың барлығын түсіндіретін фотосурет төменде берілген:
Күшейткіштегі жоғары өту сүзгісі
Көлікте күшейткішті орнатуды қарастырайық.
Көлікте күшейткішті орнатпас бұрын, негізгі құрылғының барлық параметрлерін нөлге қайтару керек. Кроссовер жиілігі 50-70 Гц диапазонында орнатылуы керек. Автокөліктегі күшейткіштегі алдыңғы арна сүзгісі жоғары жиіліктерге орнатылған. Бұл жағдайда өшіру жиілігі 70-90 Гц диапазонында орнатылған.
Егер дизайн алдыңғы динамиктерді арна бойынша күшейтуді қамтамасыз етсе, онда сізге бөлек жұмыс істеу керек.твиттер параметрлері. Ол үшін сүзгіні тиісті орынға орнату керек және кесу жиілігін 2500 Гц аймағында таңдау керек.
Басқа нәрселермен қатар, күшейткіштің сезімталдығын реттеу керек. Мұны істеу үшін оны бастапқыда нөлге келтіру керек, ең бастысы - құрылғыны максималды дыбыс деңгейі режиміне ауыстыру, содан кейін сезімталдықты арттыруды бастау. Дыбыс бұрмалануы пайда болған кезде тұтқаны бұруды тоқтату керек, сонымен қатар сезімталдықты аздап азайту керек.
Дыбыс сапасын тексерудің әлі де қарапайым жолы бар: қосқаннан кейін сабвуферде шерткен дыбыстар және динамиктен сықырлау естілсе, бұл сигналда кедергі бар дегенді білдіреді.
Басты сабвуферге байлауға болмайды. Ол үшін сабвуфердегі фазалық басқару тетігін 180 градусқа бұраңыз. Бұл реттегіш жоқ болса, оң және теріс қосылым сымдарын ауыстыру керек.
Дыбыс процессорын реттеңіз. Ол үшін арналардың әрқайсысы үшін уақыт кідірістерін реттеу керек. Сол жақ динамиктерден шыққан дыбыс драйверге оң жақтағымен бір уақытта жетуі үшін сол арнада уақыт кідірісін орнату керек. Дыбыс кабинаның ортасынан шыққандай болуы керек.
Жоғарыда айтылғандардың барлығына қоса, дыбыс процессоры кабинаның артқы жағындағы басс байлауын алып тастай алады. Мұны істеу үшін алдыңғы акустиканың оң және сол арналарында бірдей кідірістерді орнату керек. Бұл сабвуфердің айналасындағы басс локализациясын жояды.
Енді сіз тек қана емес білесізЖиілік сүзгісін өз қолыңызбен қалай есептеуге және жинауға болады, сонымен қатар оның жұмысын мүмкіндігінше дәл орнату әдісі.
