Ovaj članak će vam reći kako vlastitim rukama napraviti visokopropusni filtar. Ali prije nego što uđemo u ovo, moramo nešto razumjeti. Što su sami visoki i niskopropusni filtri.
Definicija
Filteri se mogu podijeliti na gornje (visoke) i donje (niske) frekvencije. Zašto ljudi često govore "visoke", a ne "visoke" frekvencije? To se događa zbog činjenice da visoke frekvencije u zvučnoj tehnici počinju od dva kiloherca. Ali dva kiloherca u radiotehnici su frekvencija zvuka, pa se stoga naziva "niska".
Postoji i prosječna frekvencija. Odnosi se na tonsku tehniku. Dakle, što je filter srednjeg prolaza? Ovo je kombinacija nekoliko gore navedenih uređaja. Također može biti propusni filtar.
Visokopropusni filtar je elektronički ili neki drugi uređaj koji propušta gornje frekvencije signala, a koji na ulazu potiskuje frekvenciju signala u skladu s prethodno postavljenim graničnikom. Stupanj potiskivanja također će ovisiti o određenoj vrsti filtra.
Niskofrekventni se razlikuje po tome što može proći dolazni signal,koji će biti ispod postavljenog graničnika, dok će u isto vrijeme potiskivati visoke frekvencije.
Opseg primjene
Filtar visokih frekvencija može se koristiti za izolaciju visokofrekventnih signala. Također se često koristi u obradi audio signala, na primjer, u zasebnim filterima, koji se također nazivaju crossover filteri. Također se koriste za obradu slike kako bi se mogla izvršiti konverzija frekvencijske domene.
Ovo je ono od čega se sastoji jednostavan visokopropusni filtar:
- Otpornik.
- Kondenzator.
Rad otpora na kapacitivnosti (R x C) je vremenska konstanta (trajanje procesa) za ovaj filtar, koja će biti obrnuto proporcionalna graničnoj frekvenciji u hercima (mjerna jedinica procesa osciliranja).
Izračunavanje visokopropusnog filtra
Pa kako možemo izračunati? Da biste kod kuće dovršili sve korake, trebate napraviti jednu od najjednostavnijih tablica automatskog izračuna u Microsoft Excelu, ali za to morate biti u mogućnosti koristiti formule u ovom programu.
Možete koristiti ovu formulu:
Gdje je f granična frekvencija; R je otpor otpornika, Ohm; C je kapacitet kondenzatora, F (faradi).
Vrste
Predstavljeni uređaji dolaze u pet vrsta, a sada ćemo ih razmatrati jedan po jedan.
- U-oblika - izgledaju kao slovo P;
- T-oblika - sliči slovu T;
- L-oblika - sliči slovu G;
- pojedinačni element (kondenzator služi kao filter za visokefrekvencije);
- multi-link - ovo su isti filteri u obliku slova L, samo što su u ovom slučaju spojeni u seriju.
U-oblika
Možete reći da su ovi filteri isti kao i oni u obliku slova L, ali im je na početku spojen još jedan dio. Sve što će biti napisano za T-oblik vrijedit će za U-oblik. Jedina razlika je u tome što će povećati učinak ranžiranja na radio krug ispred.
Da biste izračunali filtar u obliku slova U, morat ćete upotrijebiti formulu djelitelja napona i dodati dodatni shunt otpornik prvom elementu.
Ovdje su primjeri prijelaza RC filtera u obliku slova L u RC filtar u obliku slova U također visoke frekvencije:
Na slici možete vidjeti da je još jedan 2R otpornik dodan originalnom krugu, paralelno s prvim.
Ovdje je primjer pretvorbe u RL:
Ovdje će se umjesto otpornika pojaviti induktor. Dodan je i drugi (2L), koji se nalazi paralelno s prvim.
I treći primjer - konverzije u LC:
T-oblik
Filtar u obliku slova T je isti filter u obliku slova L, samo s dodatkom još jednog elementa.
Oni će se izračunati na isti način kao i djelitelj napona, koji će se sastojati od dva dijela s nelinearnim frekvencijskim odzivom. Zatim, na dobivenu vrijednost morate dodati broj reaktancije trećeg elementa.
Možete koristiti i drugu metodu izračuna,međutim, u praksi je manje točan. Njegova bit leži u činjenici da nakon dobivene vrijednosti prvog izračunatog dijela filtera u obliku slova L, varijabla raste ili pada udvostručavajući se i raspoređuje se na dva elementa.
Ako je kondenzator, tada se vrijednost kapacitivnosti zavojnica udvostručuje, ako je otpornik ili prigušnica, tada vrijednost otpora zavojnica, naprotiv, pada dvaput.
Primjeri konverzije prikazani su u nastavku.
Prijelaz iz L-oblika RC filtera u T-oblik:
Slika pokazuje da se za prijelaz mora dodati drugi kondenzator (2C).
prijelaz RL:
U ovom slučaju, sve je po analogiji. Za uspješan prijelaz, morate dodati drugi otpornik spojen u nizu.
Tranzicija LC:
u obliku slova L
Filter u obliku slova L je djelitelj napona koji se sastoji od dvije komponente s nelinearnim frekvencijskim odzivom (frekvencijski odziv). Za ovaj filtar dopušteno je koristiti krug i sve formule djelitelja napona.
Može se predstaviti ovako:
Ako R1 zamijenimo kondenzatorom, dobit ćemo visokopropusni filtar. U nastavku možete vidjeti fotografiju izmijenjene sheme:
Formule za izračun:
|
U ulaz=U izlaz(R1+R2)/R2; U out \u003d U inR2 / (R1 + R2); R ukupno=R1+R2 R1=U ulazR2/U izlaz - R2; R2=U izlazR ukupno/U in |
Sadapogledajmo kako izračunati.
Filter visokih propusnosti za visokotonce
Struktura takvog filtera je prilično jednostavna. Sastojat će se od samo dva dijela - kondenzatora i otpora.
Uloga filtera, koji će filtrirati srednje i niskofrekventne komponente u audio signalu, izravno će igrati ulogu samog kondenzatora. I oprostite na tautologiji, otpor će djelovati kao otpor, odnosno smanjiti razinu glasnoće.
Važno: visoke frekvencije ne prekida ekvilajzer s glavnog uređaja - to će dovesti do lošeg zvuka. Bolje je smanjiti njihov broj otporom.
Optimalni otpor će se smatrati 4,0 i 5,5 Ohm.
Potrošni materijal za izradu
Za izradu visokopropusnog filtra za visokotonac trebat će vam sljedeći materijali:
- jedan otpor 5,5 ohma;
- jedan otpor 4,0 ohma;
- dva kondenzatora MBM 1.0uF;
- ljepljiva traka ili termoskupljajuća cijev.
Aktivni visokopropusni filtar
Aktivni filtri imaju veliku prednost u odnosu na svoje pasivne kolege, osobito na frekvencijama ispod 10 kHz. Činjenica je da pasivni sadrže zavojnice povećane induktivnosti i kondenzatore, koji imaju veliki kapacitet. Zbog toga ispadaju glomazni i skupi, pa je njihova izvedba na kraju daleko od idealne.
Velika induktivnost se postiže zahvaljujućipovećan broj zavoja zavojnice i korištenje feromagnetske jezgre. Time se oslobađaju svojstva čiste induktivnosti, jer duga žica zavojnice s velikim brojem zavoja ima značajan otpor, a na feromagnetsku jezgru utječe temperatura, što uvelike utječe na njena magnetska svojstva. Zbog činjenice da je potrebno koristiti veliki kapacitet, potrebno je koristiti kondenzatore koji nemaju najbolju stabilnost. To uključuje elektrolitske kondenzatore. Filtri, koji se nazivaju aktivni, uglavnom su lišeni gore navedenih nedostataka.
Diferencijatorski i integratorski sklopovi izgrađeni su pomoću operativnih pojačala, oni su najjednostavniji aktivni filtri. Kada se elementi kruga odaberu prema jasnim uputama, promatrajući ovisnost o frekvenciji diferencijatora, oni postaju visokofrekventni filtri, a na frekvenciji integratora, naprotiv, postaju niskofrekventni filtri. Fotografija koja objašnjava sve gore navedeno je u nastavku:
Filter visokih propusnosti na pojačalu
Razmislimo o postavljanju pojačala u automobilu.
Prije nego što postavite pojačalo u automobilu, morate resetirati sve postavke glavnog uređaja na nulu. Frekvencija skretnice mora biti postavljena u rasponu od 50-70 Hz. Filter prednjeg kanala na pojačalu u automobilu postavljen je na visoke frekvencije. Granična frekvencija u ovom slučaju je postavljena u rasponu od 70-90 Hz.
Ako dizajn predviđa pojačanje prednjih zvučnika po kanalu, tada morate provesti zasebnopostavke visokotonca. Da biste to učinili, filtar se mora postaviti u odgovarajući položaj, a granična frekvencija treba biti odabrana u području od 2500 Hz.
Između ostalog, potrebno je podesiti osjetljivost pojačala. Da biste to učinili, u početku se mora vratiti na nulu, glavna stvar je prebaciti uređaj u način maksimalne glasnoće, a zatim početi povećavati osjetljivost. U trenutku kada se pojavi izobličenje zvuka, morate prestati okretati gumb, a trebali biste malo smanjiti i samu osjetljivost.
Još uvijek postoji jednostavan način za provjeru kvalitete zvuka: ako se nakon uključivanja čuju klikovi u subwooferu i pucketanje u zvučniku, to znači da postoji smetnja u signalu.
Bass ne smije biti vezan za subwoofer. Da biste to učinili, okrenite faznu kontrolu na subwooferu za 180 stupnjeva. Ako ovaj regulator nije prisutan, tada morate zamijeniti pozitivnu i negativnu žicu.
Postavite procesor zvuka. Da biste to učinili, morate prilagoditi vremenske odgode za svaki od kanala. Na lijevom kanalu morate postaviti vremensku odgodu kako bi zvuk koji dolazi iz lijevog zvučnika dopirao do vozača u isto vrijeme kada i desni. Trebao bi se osjećati kao da zvuk dolazi iz središta kabine.
Uz sve gore navedeno, procesor zvuka može ukloniti bas vezu sa stražnje strane kabine. Da biste to učinili, morate postaviti ista kašnjenja u desnom i lijevom kanalu prednje akustike. Ovo će eliminirati lokalizaciju basa oko subwoofera.
Sada znate ne samokako vlastitim rukama izračunati i sastaviti frekvencijski filtar, ali i kako postaviti njegov rad što je točnije.
