Багатосмугова активна акустична система. Мистецтво аудіо

КНИГИ ТА СТАТТІ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Мистецтво аудіо

Багатосмугова активна акустична система

Мистецтво аудіо

Багатосмугові акустичні системи забезпечують високу якість звучання завдяки тому, що кожен гучномовець спеціально призначений для відтворення певної лінії частот і відповідно оптимізований. Найчастіше у багатосмугових акустичних системах звуковий спектр поділяється на дві чи три смуги.

Для забезпечення горизонтальної результуючої АЧХ лінії частот, що відтворюються кожним динаміком, повинні перекриватися плавно, доповнюючи один одного. Розузгодження між рівнями звукового тиску смугами і розширення зони спільної дії динаміків призводять до спотворень АЧХ. Тому для правильного вибору важливо знати залежність звукового тиску від частоти поділу між смугами (рис.1). Верхня крива відповідає рожевому шуму, нижня – сучасній музиці:

Багатосмугова активна акустична система
Ріс.1

Наприклад, для трисмугової системи потужністю 100 Вт із частотами розділу 400 Гц та 3 кГц потужність розподілиться наступним чином (при однаковій чутливості динаміків):

НЧ-канал – 50 Вт;
СЧ-канал – 35 Вт;
ВЧ-канал – 15.

Для поділу смуг можна використовувати як пасивні, так і активні фільтри, але в даний час активні фільтри обходяться значно дешевше за високоякісні пасивні, в яких застосовуються котушки індуктивності без сердечника і неелектролітичні конденсатори. Крім того, у активних фільтрів відсутні основні недоліки пасивних:

втрати потужності;
збільшення вихідного опору (з боку динаміка) та пов'язане з цим погіршення демпфування;
складність розрахунку та налаштування через частотну залежність імпедансу динаміків, необхідність застосування компенсаторів Цобеля-Буше.

Однак активні фільтри можна використовувати тільки з окремими підсилювачами кожної смуги частот, при цьому зручно використовувати монолітні інтегральні підсилювачі. У ряді випадків складні фільтри не потрібні і для поділу смуг достатньо використовувати найпростіші RC-ланцюжки з крутістю спаду АЧХ 6 дБ/октава. Прекрасні результати досягаються завдяки тому, що такий фільтр вільний від фазових та перехідних спотворень. Однак невисоке згасання найпростіших RC-фільтрів вимагає застосування динаміків, здатних працювати без спотворень і поза смуги пропускання фільтра.

Багатосмугова активна акустична система
Ріс.2

Витончене і не менш ефективне рішення – фільтруючий підсилювач (Power Filter) – запропоноване фірмою SGS-THOMSON. Запропонована схема поєднує підсилювач потужності та фільтр другого (12 дБ/октава) або третього порядку (18 дБ/октава). Робота схеми заснована на тому, що на сигнальному вході та вході зворотного зв'язку підсилювача присутні дві однакові синфазні напруги, що і потрібно для роботи активного фільтра. Опір з боку входу ООС при цьому зазвичай близько 100 Ом, з боку сигнального - дуже високий, що сприяє правильній роботі схеми. Схемотехнічно вони подібні до фільтрів Саллена - Кі. На рис.2 наведена схема підсилювача, що фільтрує, ВЧ з частотою зрізу 900 Гц, що реалізує фільтр Бесселя 3-го порядку.

На рис.3 наведено схему трисмугової активної акустичної системи, побудованої за запропонованим принципом. Використані фільтри Баттерворта 2-го порядку із частотами розділу 300 Гц та 3 кГц. СЧ-ланка складається з двох послідовно включених фільтрів ВЧ (R10R11C10C11) та НЧ (R12R13C12C13). У НЧ-ланці використано непряме розвантаження струмом. Сигнал розгойдування вихідних транзисторів знімається з резисторів у ланцюзі живлення підсилювача. При напрузі живлення 36 В вихідна потужність каналу НЧ 25 Вт при КНД=0,06% і 30 Вт при КНД=0.5%.

Багатосмугова активна акустична система
Ріс.3

Коефіцієнт посилення СЧ та ВЧ каналів обраний відповідно до чутливості та імпедансу поширених динамічних головок (чутливість СЧ та ВЧ головок зазвичай на 3...4 дБ вище, ніж НЧ). При необхідності налаштувати чутливість смугових підсилювачів можна регулюванням ланцюгів ООС (R6, R15 та R22). Для запобігання самозбудження не слід встановлювати посилення менше ніж 20 дБ, тобто. опір цих резисторів не повинен бути меншим за 1 ком. Як показала практика повторення цієї схеми, опір резисторів-датчиків струму R7 та R8 можна довести до 2,2 Ом. В результаті за рахунок перерозподілу потужності у бік транзисторів дещо знижується нагрівання мікросхеми при більших рівнях сигналу.

Електролітичні конденсатори повинні мати робочу напругу не нижче 50В. Потужність роезисторів компенсуючих ланцюжків повинна бути 2 Вт. Захисні діоди VD1-VD6 - будь-які кремнієві з допустимою зворотною напругою не менше 50В і прямим струмом не менше 1А, наприклад КД243. Вихідні транзистори VT1 і VT2 можна замінити на традиційну комплементарну пару КТ816/817 або КТ818/819. Можна також використовувати сучаснішу пару КТ864/865. Транзистори мають бути з однаковими літерними індексами. Натомість tdA2030A можна використовувати функціональний аналог вітчизняного виробництва – К174УН19А (коефіцієнт гармонік при цьому зросте до 0.1...0.5%). При використанні цієї мікросхеми для підвищення надійності напруга живлення слід знизити до 30...32 В, що практично не позначиться на вихідній потужності. При монтажі необхідно враховувати, що корпус мікросхеми з'єднаний з 3 висновком.

Для подальшого поліпшення якості звучання варто виявитися від оксидних конденсаторів роздільної великої ємності на виході підсилювача і перейти до двополярного живлення. Варіант схеми цього випадку наведено на наступному малюнку. Конденсатори C1, C4, C14, C21 краще використовувати неполярні. Інші рекомендації щодо заміни деталей монтажу залишаються в силі.

Багатосмугова активна акустична система
Ріс.4

Можливі два основні варіанти конструктивного оформлення. У першому варіанті смугові підсилювачі вбудовуються в АС і використовують окремий підсилювач. При вхідному опорі АС всього 600 Ом характеристики з'єднувального кабелю не впливатимуть на сигнал. А ось підсилювач потрібний з досить потужним виходом, здатний працювати на навантаження опором 600 Ом. Його можна виконати на ОУ з паралельним вихідним каскадом або на потужному ОУ К157УД1.

Для підключення активної АС у цьому варіанті придатний будь-який екранований кабель або навіть кручена пара без екрана, якщо довжина буде до 2-3 м. Не слід прокладати сигнальний і силовий кабелі поруч і паралельно.

У другому варіанті використовуються пасивні АС та повний трисмуговий підсилювач. Недоліком є те, що до кожної АС доведеться прокладати три пари проводів. У цьому варіанті можна збільшити вхідні опори смугових підсилювачів до 10 кОм, що дозволить використовувати найпоширеніші схеми передпідсилювачів.

Нестабілізована напруга живлення для двополярного варіанта +-18 вольт при струмі навантаження не менше 2А (на канал). Трансформатор повинен давати напругу 2х16.5 вольт (обмотка з відведенням від середини). Фільтр випрямляча – мінімум 2х22000мкф при загальному блоці живлення для всіх підсилювачів та 2х10000мкф – при окремих для кожного каналу.

Можна встановити окремий БП у кожній АС або використовувати спільний блок живлення, а розвести постійну напругу. Такий варіант теж годиться, але ємності фільтра доведеться розділити на дві частини і одну з них встановити в АС, щоб унеможливити вплив опору проводів живлення.

Публікація: www.bluesmobile.com/shikhman

Рекомендуємо цікаві статті розділу Мистецтво аудіо:

▪ Тонкомпенсовані регулятори гучності

▪ Комбінований блок регулювання АЧХ

▪ Хороший підсилювач обирають не за анкетними даними

Дивіться інші статті розділу Мистецтво аудіо.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Космічний коньяк 17.03.2002

На останньому авіакосмічному салоні в Ле-Буржі під Парижем французька коньячна фірма "Ремі Мартен" представила публіці новий сорт коньяку, розроблений спеціально для космічних польотів.

Космічний коньяк відрізняється від земного як своїм смаком, і упаковкою. Оскільки пити в невагомості доводиться через соломинку, рідина потрапляє не на кінчик язика, найбільш чутливий до смакових відчуттів, а на задню частину, де смакових сосочків мало.

Відповідно довелося посилити характерний коньячний смак, об'єднавши в одному напої кілька десятків спиртів витримкою не менше трьох років. Тара нового напою також пристосована для космічних умов. Це полімерна капсула об'ємом 100 мл з клапаном, що виключає мимовільний вихід рідини навіть у вакуумі.

За повідомленням компанії, матеріал капсули захищає коньяк від космічної радіації. Збоку приклеєна трубочка для пиття в невагомості, а кришка, що надягається, придатна як стопка, щоб скуштувати цей напій на Землі. Дві такі капсули об'єднані своїми денцями, натякаючи, що пити одному негоже.

Інші цікаві новини:

▪ Дешеве та просте вирощування живої тканини

▪ Вперше отримано синтетичний людський пріон

▪ Віруси небезпечніші для чоловіків, ніж для жінок

▪ Чохли з дактилоскопічним датчиком для Android пристроїв

▪ 7-нм 64-ядерний процесор Huawei для серверів та SSD-контролер зі штучним інтелектом

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіотехніка. Добірка статей

▪ стаття Що ви, пізні нащадки, подумаєте про наші дні? Крилатий вислів

▪ стаття Де і коли з'явилися кросворди? Детальна відповідь

▪ стаття Газорятувальник газорятувального пункту. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Найпростіший сигнал-генератор на одному стабілітроні. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Джерела двополярної зразкової напруги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт