Jump to content
SONUS - сообщество

Фильтры акустических систем


Recommended Posts

Коллеги, добрый день .

Ветка о сотворении ... фильтров. Приветствуются, заметки, описания, статьи и ссылки на статьи с уклоном в практическое применение.

И. Гапонов "Расчёт и изготовление фильтров в акустических системах":  http://www.sky.od.ua/~eugeny/doc.html .  http://www.sky.od.ua/~eugeny/Filter.pdf   Бессмертный труд одесситов.

А. Клячин (доктор Клячин) "Методика создания акустических систем": http://www.klyachin.ru/dev -- theory-1.htm   Создание фильтров, оптимизация... весьма полезная статья. 

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

  • Ден123 pinned this topic
  • 1 year later...

Насколько мне известно, лучший фильтр для АС - отсутствие оного. Максимум - фильтры 1 порядка в виде катушек индуктивности.

Программ расчета фильтров, работающих корректно - тьма тьмущая. Все они основаны на правильных формулах, даже и проверять не надо, результаты разных программ сходятся. Книжки эти читать можно. но на мой взгляд - не нужно.

Прежде чем взяться за расчет каких-либо фильтров для АС, будьте любезны сначала проверить импедансы динамиков в свободном поле (можно на диване или на полу) без акустического оформления в рабочем диапазоне частот будущей АС. Можно - только в предполагаемой полосе частот работы динамика. Эти данные ОБЯЗАТЕЛЬНЫ для расчета фильтров. То, что написано на динамике или в каком-нибудь даташите относительно СОПРОТИВЛЕНИЯ динамика Вам не пригодится. У меня был разброс импеданся 16-омных элитных головок разного типа в пределах от 12 до 18 Ом. Потребуется звуковой генератор с мощным выходом и измеритель переменного тока с широким диапазоном частот. Можно использовать и милливольтметр переменного тока с малоомным измерительным резистором. Измерение импеданса динамиков позволит не только рассчитать фильтры, но и построить в дальнейшем реальную SPL АС. В своей трехполосной акустике я использую в фильтрах по 1 катушке (фильтр 1 порядка).

P1030325.thumb.jpg.4a63ab10b03ebdabe444845cf25c342b.jpg

 

Link to comment
Share on other sites

Из акустических "топов" у меня на памяти ровно один пример реализации попытки сконструировать кроссовер без конденсаторов: Totem Tabu, квазивторой порядок. Не скажу, что получилось супер: здоровенный провал на АЧХ от килогерца с копейками до трёх с копейками. И насколько я в курсе, больше они таких попыток не повторяли.

Link to comment
Share on other sites

Надо просто подбирать динамики по чувствительности и использовать их собственные спады ,скажем так - АЧХ, как справа, так и слева.  .

В давние времена я развлекся с питерской акустикой "Корвет-075" (40-см умеренный широкополосник снизу, 6ГД-6 - посередеине, 3ГД-2 - сверху.  Нмавороченные фильтры верхних порядков, сделанные из г..., встроенная система защиты. Не звучало оно. Выкинул всё оттуда. Подрезал 40-ку катушкой (1 порядок), то же с 6гд:, конденсатор на 3гд-2. Все встало на свои места. Более-менее, но существенно лучше, чем заводской вариант. Для тех времен было приемлемо - лет 30 тому назад. К тому же стало громче...

Но вернемся к фильтрам. Зачем мне в моей АС, скажем, фильтр для СЧ-ВЧ головки Феастрекс 12 см, если у нее резонанс на частоте 100 герц, после которого начинается крутой спад, а спад по верху в районе 22  000 герц? Поэтому она включена напрямик со всеми вытекающими последствиями.

Когда я начал конструировать эту АС и решал вопросы с динамиками для нее, я заказал своему знакомому радиоинженеру (дипломированному, кстати) программу с простым управлением в Экселе. Подобранные динамики были промерены по импедансу, а результаты промеров использованы в этой программе.  Не будем забывать, что в основе расчета фильтров лежит не что иное, как сопротивление, активное и реактивное.

Эта программа  в графике показывала кривые импедансов в этом диапазоне частот каждого из динамиков и АС в целом, можно было изменять подаваемое на АС напряжение звуковой частоты и видеть подводимую к динамикам и АС мощность сигнала.  Индуктивности двух катушек для вуфера и мидбаса можно было задавать  самому и наблюдать получающуюся линию нагрузки. Обе катушки фильтров были намотаны на сердечниках из пермаллоя с содержанием никеля 80%. Причем катушка для мидбаса была сделана с отводами для изменения индуктивности, программа позволяло подобрать нужную индуктивность без проблем. Соответственно. потери в таких катушках на омическом сопротивлении полностью отсутствовали за отсутствием оного.

Такой подход минимизировал потери сигнала в фильтрах и позволил получить комфортную громкость прослушивания в помещении площадью 13 квадратов в моно порядка 0,25 ватта в пике.  Для единственной лампы в моем усилителе типа WE205D (реплика) это оказалось вполне по силам при низких собственных искажениях....

 

  • Like 2
Link to comment
Share on other sites

Для моделирования фильтров акустических систем доступны ряд программ.

Один из доступных и обновляющийся VituixCAD:

https://kimmosaunisto.net/

Позволяет использовать результаты измерений динамиков  программами CLIO, ARTA, REW.

На борту имеется утилита позволяющая создать файлы измерений динамиков из паспортных характеристик.

 Машинный перевод хелпа:

vituix_hetlp_rus31 .zip

Edited by Segun
  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

Когда ваяешь себе много полосную АС, нужно подобрать динамики для каждой полосы с одинаковой чуйкой и сопротивлением звуковой катушки. Это упростит схему подключения динамиков. Не нужно копаться в сложных программах и изобретать фильтры для динамиков, всё уже придумано до нас. Нужно доверять своим ушам, слушать будут ведь не приборы. Подключаем фильтр первого порядка и слушаем ушами, всё будет понятно, есть ли какие изменения. Если со слухом не очень, то естественно помогут измерения, только ты этого не услышишь

Link to comment
Share on other sites

Поправлю - не с одинаковым сопротивлением звуковой катушки, а как я писал - с одинковым или близким импедансом. При этом надо иметь в виду следующее.

Импеданс АС складывается из импедансов использованных в ней динамиков, причем эти импедансы изменяются в достаточно широких пределах во всей рабочей полосе частот каждого динамика.  Вот так выглядит таблица импедансов динамиков моей АС:

Промеры динамиков (2).doc  

Динамики (слева направо) - мидбасс 23 см, СЧ-ВЧ 12 см,  и вуфер 40 см. Это, естественно, без учета импелансов катушек фильтра, они отдельно, но Вам это и не нужно. С катушками картина изменится.  

Вопрос на засыпку - пусть без катушек, но как бы выглядел отсутствующий столбик с данными ПОЛНОГО импеданса АС?

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

07.07.2023 в 12:57, rexy1948 сказал:

с одинаковым или близким импедансом.

 

Ну если уж поправлять, так до упора: с одинаковым импедансом на частоте раздела полос. Хотя а) этого мало, б) это не обязательно, в) при разной чувствительности головок соседних полос бывает вообще вредно - усложняет схему подключения.

Link to comment
Share on other sites

Чтобы оценить данный кроссовер, необходимы даташиты динамиков этого фильтра и промер их импеданса. А так, извините, это ни о чем на самом деле.

Я в принципе не люблю конденсаторы в фильтрах АС, поскольку по моему мнению они весьма вмешиваются в звуковой сигнал и отнюдь не в лучшую сторону, поэтому я использовал катушки, которые намного линейнее. Можно, конечно, было пойти по этому же пути, но мой путь в данном единственном случае нравитя мне больше. У меня вообще в усилителе всего 4 конденсатора - один в катоде, два в параллель - в ультрапазе, один - в анодном питании. Да и то по необходимости...  Да и потери вконденсаторах больше...

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

  • 4 months later...

Вопрос к знатокам .попросили сделать апгрейд кроссовера в джбиэл . серьезные . . но туда насували электролитов . их поменяю на бумагу . индуктивности мелкие .без сердечника . а вот на нч выполнен на трансф. железе . стоит его  заменить на монструальную по размерам катушку .или по нч каналу это не так актуально .а канал сч  , он рупорный поставили трансф.что он и как пока не измерял 

IMG_20231203_124613_321.jpg

IMG_20231203_124626_366.jpg

Link to comment
Share on other sites

11 часов назад, S.Laptev сказал:

Электролиты неполярные, номиналы не очень стандартные 14 мкф, 24 мкф, 36 мкф

а у меня бумага  и полистирол есть 30 , 20, 10, 4, 2, 1 , 0.5 . мкф (хвастовство). наберу ,места там до .....  есть и поликарбонат , они очень себя показали  в вч . лучше намного  К73 16   победителей одного известного теста . 

10.07.2023 в 23:10, rexy1948 сказал:

Я в принципе не люблю конденсаторы в фильтрах АС, поскольку по моему мнению они весьма вмешиваются в звуковой сигнал

согласен на 100. поэтому остановился на шириках . + вч поддержка . А вмешиваются они не только в кроссоверах .

Edited by Anatolii
Link to comment
Share on other sites

05.12.2023 в 01:11, S.Laptev сказал:

Электролиты неполярные, номиналы не очень стандартные 14 мкф, 24 мкф, 36 мкф

Сергей для серьезной акустики в нормальные фильтры легко находятся современные пленочные (полипропилен). Тем более если достаточно места для установки.

Screenshot 2023-12-06 at 20-00-54 Конденсатор KZK White Line 12мкф 250В 5%.png

Screenshot 2023-12-06 at 20-01-33 Конденсатор KZK White Line 24 мкф 250В 5%.png

Screenshot 2023-12-06 at 20-01-53 Конденсатор KZK White Line 36мкф 250В 5%.png

  • Like 2
Link to comment
Share on other sites

В серьезную акустику такие ставить нельзя . . Чета  в интернете не нашел ничего хорошего о них ,кроме  отзывов Сергея Витальевича . и хвалебных тестов самих производителей . мутные какие то , как 73 17 .и з теста о них . " на 4 месте расположился White Line. Этот конденсатор стоит выше средне-бюджетных ценой 10-20уе штука"  . уж лучше электролиты на месте оставить .советская бумага лучше . я бы из ЛСЕ набрал все Хорошие  для звука . И Шалин их хвалил .  . но сунул нос в ведро с ними , где хранились . почувствовал запах посторонний . так с ведром и унес в мульду . 

Edited by Anatolii
  • Haha 1
Link to comment
Share on other sites

Эквивалентная схема замещения конденсатора содержит последовательно индуктивность и сопротивление, поэтому при замене конденсатором равной емкости  параметры фильтра изменятся в неизвестную сторону,  определить как изменится помогут измерения АЧХ.  Товарищ с ютуба "Стереотест" вовсю меняет элементы в дорогущих редких колонках, но он меряет их всегда после вмешательства. Может на нч и не так страшны неполярные?

 

Link to comment
Share on other sites

1. Конечно, экв схема содержит L & R, разница между конденсаторами близкими по ёмкости, в наноГенри и микроОмах.  2. Не так страшны, как нежелательны.  В-)

Как говорят в известном фильме: "Если бы это было так, это бы ещё ничего, а если бы ничего, оно бы так и было, но так как это не так, так оно и не этак! "  

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

07.12.2023 в 12:12, Anatolii сказал:

В серьезную акустику такие ставить нельзя . . Чета  в интернете не нашел ничего хорошего о них ,кроме  отзывов Сергея Витальевича . и хвалебных тестов самих производителей . мутные какие то , как 73 17 .и з теста о них . " на 4 месте расположился White Line. Этот конденсатор стоит выше средне-бюджетных ценой 10-20уе штука"  . уж лучше электролиты на месте оставить .советская бумага лучше . я бы из ЛСЕ набрал все Хорошие  для звука . И Шалин их хвалил .  . но сунул нос в ведро с ними , где хранились . почувствовал запах посторонний . так с ведром и унес в мульду . 

При выборе типа конденсаторов следует иметь в виду, что в отличие от пленочных конденсаторов у электролитов как мне кажется не эдектронная, а ионная проводимость, скорость носителей заряда существенно ниже, там же электролит... Хорошо, если твердый электролит. Блэк Гейты и Элны Керафайны для увеличения скорости работы конденсаторов добавляют в электролит электронопроводящие факторы - уголь и керамику. Частотный диапазон при этом у  электролита расширяется. Я могу ошибаться, конечно. У КЗК  есть не только белая линия, но и оранжевая, голубая, черная, есть смысл покопаться. Есть и низковольтная серия К78-19, тоже интересно. Есть и тайваньские неполярные электролиты, по крайней мере были. У конденсаторов этого производителя вполне доступная цена. Есть у них, если я не ошибаюсь, и полистирол.

Это не реклама, а только информация к размышлению.

Для катушек фильтров для меня наиболее важным параметром является их омическое сопротивление. Уменьшить его (и потери в катушке соответственно) можно  использованиием магнитных сердечников. Для вуфера из-за низкой рабочей частоты катушек можно использовать обычную (или необычную) трансформаторную сталь, а вот для динамиков повыше диапазоном - аморфное железо и пермаллой. Конечно, катушки с воздушным "сердечником" наиболее линейны, но омические потери на них великоваты ...

  • Like 3
Link to comment
Share on other sites

07.12.2023 в 10:12, Anatolii сказал:

Чета  в интернете не нашел ничего хорошего о них ,кроме  отзывов Сергея Витальевича

Можно меня туда же приписать. К73-16 или , еще хуже -17 и рядом не стоЯт с KZK White Line, Orange и даже К78-34. Данные конденсаторы обеспечивают помимо гладкого и чистого звучания, еще и достаточно ровный тональный баланс, что для стандартного полипропилена бывает нечасто, нет "провала" по НЧ и "подъёма" на ВЧ, звук не получается "тощим". Для НЧ и СЧ хорошо подойдет White Line и K78-34, а для ВЧ и не только, предпочёл бы фольговый Orange Line - сравнивал его, переключая налету, на хорошем ленточном динамике очень слышна разница. При этом, Мундорф суприм тоже с легкостью слился, пришлось от них избавиться совсем, т.к. по мне, хуже чем даже к78-34, относящиеся к более старой линейке конденсторов. С электролитами (не BG N\NX) сравнивать их вообще бесполезно; "скорость, открытость, полётность" звучания у электролитов гораздо хуже и это явно слышно.  Не сочтите за рекламу.

Edited by Dolboyacher
  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

3 часа назад, rexy1948 сказал:

При выборе типа конденсаторов следует иметь в виду, что в отличие от пленочных конденсаторов у электролитов как мне кажется не эдектронная, а ионная проводимость, скорость носителей заряда существенно ниже, там же электролит... Хорошо, если твердый электролит. Блэк Гейты и Элны Керафайны для увеличения скорости работы конденсаторов добавляют в электролит электронопроводящие факторы - уголь и керамику. Частотный диапазон при этом у  электролита расширяется. Я могу ошибаться, конечно. У КЗК  есть не только белая линия, но и оранжевая, голубая, черная, есть смысл покопаться. Есть и низковольтная серия К78-19, тоже интересно. Есть и тайваньские неполярные электролиты, по крайней мере были. У конденсаторов этого производителя вполне доступная цена. Есть у них, если я не ошибаюсь, и полистирол.

Это не реклама, а только информация к размышлению.

Для катушек фильтров для меня наиболее важным параметром является их омическое сопротивление. Уменьшить его (и потери в катушке соответственно) можно  использованиием магнитных сердечников. Для вуфера из-за низкой рабочей частоты катушек можно использовать обычную (или необычную) трансформаторную сталь, а вот для динамиков повыше диапазоном - аморфное железо и пермаллой. Конечно, катушки с воздушным "сердечником" наиболее линейны, но омические потери на них великоваты ...

Многие любители вообще понятии не  имеют об  KZK.😟 И кроме бумаги дармовой вряд ли вообще,что то другое из тех же серий KZK c более дорогими конденсаторами от брэндов будут сравнивать,ну ,а некоторым  и сравнивать не на чем,😟

IMG_20220116_103157.jpg

IMG_20230502_200419.jpg

PA160702.JPG

IMG_20220125_155337.jpg

IMG_20220125_155346.jpg

IMG_20220429_214049.jpg

IMG_20230801_211501.jpg

IMG_20220816_194314.jpg

IMG_20220929_125905.jpg

  • Like 1
Link to comment
Share on other sites

2 часа назад, Dolboyacher сказал:

Сергей Витальевич, а что можете сказать о серии Black и Blue?  К сожалению, не было возможности их пощупать. 

Отличная серия(единственное габариты для тех же плат большие). Зато я знаю,что в качестве межкаскадных у себя спокойно смогу ими заменить бренд в 5-10раз дороже,В большинстве применений(в тех же фильтрах АС) мне достаточно обычной серии ими также спокойно заменяю брендовые от того же Мундорф,

IMG_20220629_100644.jpg

IMG_20220629_100715.jpg

IMG_20230801_055509.jpg

P4120677.JPG

  • Thanks 1
Link to comment
Share on other sites

09.12.2023 в 09:09, rexy1948 сказал:

При выборе типа конденсаторов следует иметь в виду, что в отличие от пленочных конденсаторов у электролитов как мне кажется не эдектронная, а ионная проводимость

 

У конденсаторов в идеале вообще нет никакой проводимости, тем более электронной, и нет тока проводимости, который для электролитических конденсаторов является паразитным параметром. То, что течёт через конденсатор, называется током смещения.

Всегда полезно изучать матчасть, а на уровне ликбеза - необходимо. Хотя есть простые фундаментальные вопросы, на которые ответить крайне сложно даже при нынешнем уровне проработки, и которые обычно стыдливо обходятся. Например, вопрос, почему работает трансформатор с ферромагнитным сердечником, на который мне никто на АП так ни разу и не ответил (и я сам себе тоже), или вопрос, почему это вдруг постоянный ток течёт внутри проводника, а вот переменный - вне его.

  • Like 2
Link to comment
Share on other sites

19 часов назад, KAA сказал:

переменный - вне его.

Как-то странно "вне его". Ток ведь - это упорядоченное движение заряженных частиц. В случае переменного "туда-сюда". Сорри за оффтоп, надо перенести во флуд.

Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
×
×
  • Create New...