See artikkel räägib teile, kuidas oma kätega kõrgpääsfiltrit teha. Kuid enne sellesse laskumist peame millestki aru saama. Mis on kõrg- ja madalpääsfiltrid ise.
Definitsioon
Filtrid saab jagada ülemisteks (kõrgeteks) ja madalamateks (madalateks) sagedusteks. Miks inimesed ütlevad sageli "kõrged" ja mitte "kõrged" sagedused? Selle põhjuseks on asjaolu, et helitehnikas algavad kõrged sagedused kahest kilohertsist. Kuid raadiotehnikas on kaks kilohertsi heli sagedus ja seetõttu nimetatakse seda "madalaks".
On olemas ka selline asi nagu keskmine sagedus. See viitab helitehnikale. Mis on siis keskpääsfilter? See on mitme ül altoodud seadme kombinatsioon. See võib olla ka ribapääsfilter.
Kõrgpääsfilter on elektrooniline või mõni muu seade, mis läbib signaali ülemisi sagedusi ja mis sisendis summutab signaali sagedust vastav alt eelnev alt seatud piirile. Supressiooni aste sõltub ka konkreetsest filtri tüübist.
Madalsagedus erineb selle poolest, et suudab sissetulevat signaali läbida,mis jääb allapoole seatud piirväärtust, surudes samal ajal maha kõrged sagedused.
Kasutusala
Kõrgpääsfiltrit saab kasutada kõrgsageduslike signaalide isoleerimiseks. Seda kasutatakse sageli ka helisignaalide töötlemisel, näiteks eraldi filtrites, mida nimetatakse ka ristfiltriteks. Neid kasutatakse ka pilditöötluseks, et saaks teostada sagedusdomeeni teisendamist.
Sellest koosneb lihtne kõrgpääsfilter:
- Takisti.
- Kondensaator.
Takistuse töö mahtuvusele (R x C) on selle filtri ajakonstant (protsessi kestus), mis on pöördvõrdeline piirsagedusega hertsides (võnkeprotsesside mõõtühik).
Kõrgpääsfiltri arvutamine
Kuidas me saame arvutada? Kõigi sammude tegemiseks kodus peate tegema Microsoft Excelis ühe lihtsaima automaatse arvutuse tabeli, kuid selleks peate oskama kasutada selles programmis olevaid valemeid.
Võite kasutada järgmist valemit:
Kus f on piirsagedus; R on takisti takistus Ohm; C on kondensaatori mahtuvus, F (farad).
Tüübid
Esitatavaid seadmeid on viit tüüpi ja nüüd käsitleme neid ükshaaval.
- U-kujuline – näevad välja nagu täht P;
- T-kujuline – sarnaneb tähega T;
- L-kujuline – sarnaneb tähega G;
- ühe elemendiga (kondensaator toimib filtrina kõrgesagedused);
- multi-link – need on samad L-kujulised filtrid, ainult sel juhul on need ühendatud järjestikku.
U-kujuline
Võib öelda, et need filtrid on samad, mis L-kujulised, aga neid ühendab alguses lisaks veel üks osa. Kõik, mis kirjutatakse T-kujulisele, kehtib U-kujulise jaoks. Ainus erinevus on see, et need suurendavad eesmise raadioahela manööverdusefekti.
U-kujulise filtri arvutamiseks peate kasutama pingejaguri valemit ja lisama esimesele elemendile täiendava šunditakisti.
Siin on näited L-kujulise RC-filtri üleminekust U-kujulisele RC-filtrile ka kõrgete sageduste puhul:
Pilt on näha, et algsesse vooluringi on lisatud veel üks 2R takisti paralleelselt esimesega.
Siin on näide RL-iks teisendamisest:
Siin ilmub takisti asemel induktiivpool. Lisatakse ka teine (2L), mis asub paralleelselt esimesega.
Ja kolmas näide – teisendused LC-ks:
T-kujuline
T-kujuline filter on sama L-kujuline filter, ainult ühe elemendi lisamisega.
Neid arvutatakse samamoodi nagu pingejagurit, mis koosneb kahest mittelineaarse sageduskarakteristikuga osast. Järgmisena peate saadud väärtusele lisama kolmanda elemendi reaktantsi arvu.
Võite kasutada ka teist arvutusmeetodit,praktikas on see aga vähem täpne. Selle olemus seisneb selles, et pärast L-kujulise filtri esimese arvutatud osa saadud väärtust, muutuja kahekordistub või langeb ja jaotub kahe elemendi vahel.
Kui tegemist on kondensaatoriga, siis mähiste mahtuvuse väärtus kahekordistub, kui tegemist on takisti või drosseliga, siis poolide takistuse väärtus vastupidi langeb kaks korda.
Konversioonide näited on toodud allpool.
Üleminek L-kujuliselt RC-filtrilt T-kujulisele:
Pilt näitab, et üleminekuks tuleb lisada teine kondensaator (2C).
Üleminek RL:
Antud juhul on kõik analoogia põhjal. Edukaks üleminekuks peate lisama teise järjestikku ühendatud takisti.
Ülemineku LC:
L-kujuline
L-kujuline filter on pingejagur, mis koosneb kahest mittelineaarse sageduskarakteristikuga (sageduskarakteristika) komponendist. Selle filtri jaoks on lubatud kasutada ahelat ja kõiki pingejaguri valemeid.
Seda saab esitada järgmiselt:
Kui asendame R1 kondensaatoriga, saame kõrgpääsfiltri. Fotot muudetud skeemist näete allpool:
Arvutamise valemid:
|
U sisse=U välja(R1+R2)/R2; U välja \u003d U sisseR2 / (R1 + R2); R kokku=R1+R2 R1=U sisseR2/U välja - R2; R2=U väljaR kokku/U sisse |
Nüüdvaatame, kuidas arvutada.
Kõrgpääsfilter tweeteritele
Sellise filtri struktuur on üsna lihtne. See koosneb ainult kahest osast – kondensaatorist ja takistusest.
Filtri roll, mis filtreerib helisignaalist välja kesk- ja madalsageduslikud komponendid, täidab otseselt kondensaatori enda rolli. Ja vabandage tautoloogia pärast, vastupanu toimib vastupanuna, st vähendab helitugevust.
Tähtis: põhiseadme ekvalaiser ei katkesta kõrgeid sagedusi – see toob kaasa halva heli. Parem on nende arvu vastupanuga vähendada.
Optimaalseks takistuseks loetakse 4,0 ja 5,5 oomi.
Meisterdamistarbed
Tweeteri kõrgpääsfiltri loomiseks vajate järgmisi materjale:
- üks takistus 5,5 oomi;
- üks takistus 4,0 oomi;
- kaks kondensaatorit MBM 1.0uF;
- kleeplint või termokahanev toru.
Aktiivne kõrgpääsfilter
Aktiivsetel filtritel on passiivsete analoogide ees tohutu eelis, eriti sagedustel alla 10 kHz. Fakt on see, et passiivsed sisaldavad suurenenud induktiivsusega mähiseid ja kondensaatoreid, millel on suur mahtuvus. Seetõttu osutuvad need mahukateks ja kalliteks ning seetõttu pole nende jõudlus lõpuks kaugeltki ideaalne.
Suurepärane induktiivsus saavutatakse tänupooli pöörete arvu suurenemine ja ferromagnetilise südamiku kasutamine. See vabastab selle puhta induktiivsuse omadused, kuna suure keerdude arvuga mähise pikal juhtmel on märkimisväärne takistus ja ferromagnetilist südamikku mõjutab temperatuur, mis mõjutab suuresti selle magnetilisi omadusi. Tulenev alt asjaolust, et on vaja kasutada suurt mahtuvust, on vaja kasutada kondensaatoreid, mis ei ole kõige parema stabiilsusega. Nende hulka kuuluvad elektrolüütkondensaatorid. Filtritel, mida nimetatakse aktiivseteks, puuduvad ül altoodud puudused.
Diferentsiaatori ja integraatori ahelad on ehitatud operatiivvõimendite abil, need on kõige lihtsamad aktiivfiltrid. Kui vooluringi elemendid valitakse selgete juhiste järgi, jälgides sõltuvust diferentsiaatori sagedusest, muutuvad need kõrgsagedusfiltriteks ja integraatorite sagedusel, vastupidi, madalsagedusfiltriteks. Allpool on foto, mis selgitab kõike ül altoodut:
Kõrgpääsfilter võimendil
Kaaluge võimendi paigaldamist autosse.
Enne võimendi autos seadistamist peate lähtestama kõik põhiseadme sätted nulli. Ülemineku sagedus tuleb seada vahemikku 50-70 Hz. Auto võimendi esikanali filter on seatud kõrgetele sagedustele. Lõikesagedus on sel juhul seatud vahemikku 70–90 Hz.
Kui disain näeb ette esikõlarite kanalihaaval võimenduse, peate läbi viima eralditweeteri seaded. Selleks tuleb filter seada sobivasse asendisse ja valida piirsagedus 2500 Hz.
Muuhulgas peate reguleerima võimendi tundlikkust. Selleks tuleb see algselt nullida, peamine on viia seade maksimaalse helitugevuse režiimi ja seejärel hakata tundlikkust suurendama. Helimoonutuste ilmnemisel peate lõpetama nupu keeramise ja samuti peaksite tundlikkust veidi vähendama.
Helikvaliteedi kontrollimiseks on endiselt lihtne viis: kui pärast sisselülitamist kostub bassikõlaris klõpse ja kõlarisse praksumist, tähendab see, et signaal on häiritud.
Bassi ei tohiks siduda bassikõlariga. Selleks keera bassikõlari faasiregulaator 180 kraadi. Kui seda regulaatorit pole, peate positiivse ja negatiivse ühendusjuhtmed vahetama.
Seadistage heliprotsessor. Selleks peate kohandama iga kanali viivitust. Vasakul kanalil tuleb määrata viivitus, et vasakust kõlarist tulev heli jõuaks juhini samaaegselt parema kõlariga. Tundub, et heli tuleb salongi keskelt.
Lisaks kõigele ül altoodule saab heliprotsessor eemaldada salongi tagaküljelt bassi sidumise. Selleks tuleb eesmise akustika parem- ja vasakpoolses kanalis määrata samad viivitused. See välistab bassi lokaliseerimise bassikõlari ümber.
Nüüd teate mitte ainultkuidas oma kätega sagedusfiltrit arvutada ja kokku panna, aga ka selle võimalikult täpselt toimimist seadistada.
