Кросовер та ціна. Мистецтво аудіо

КНИГИ ТА СТАТТІ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Мистецтво аудіо

Кросовер та ціна

Мистецтво аудіо

Давно відомо, що незначна зміна частот розділу смуг НЧ та СЧ у трисмуговій системі може помітно впливати на звучання. У різних ділянках діапазону чутних частот людський слух використовує різні способи визначення спрямування джерело звуку. У діапазоні середніх частот, що цікавить нас, переважає фазовий механізм сприйняття, заснований на різниці відстаней між джерелом звуку і вухами. Межі цього діапазону (від 350 до 1700 Гц) визначаються розмірами голови людини (а точніше – відстанню між вушними раковинами). Втім, для нас зараз важливим є те, що в цей критичний діапазон потрапляють як частоти розділу смуг НЧ і СЧ у трисмуговій системі, так і їх "околиці".

Оскільки кросовер не в змозі забезпечити ідеальний поділ смуг, існує зона спільної дії, в якій одночасно звучать обидва динаміки. Фазові зрушення між відтворюваними ними сигналами істотно впливають формування сцени. Сума сигналів, що виникає в цьому діапазоні, може покращувати фокусування стереообразу, а може і розмивати сцену. Фазові спотворення високоякісної системи повинні бути мінімальними, але це тільки одна сторона проблеми, що дає їжу для міркувань про музичність фільтрів різних типів. Але про це далі.

Фазовий зсув і крутість спаду амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) поза смуги пропускання фільтра визначаються його порядком і становлять 90 градусів і 6 дБ/октава за кожен порядок. Тобто фільтр першого порядку забезпечує загасання 6дБ/октава при повному фазовому зсуві 90 градусів, фільтр другого порядку - 180 градусів та 12 дБ/октава тощо. На частоті зрізу згасання фільтра становить 3 дБ, а фазовий зсув - половину від повного (тобто 45 градусів для фільтра 1 порядку та 90 - для другого). Від типу фільтра залежить тільки плавність вигину частотної характеристики в області частоти зрізу та сумарна АЧХ системи, а також фазові характеристики.

У промислових конструкціях активних кросоверів найбільшого поширення набули побудовані на повторювачах фільтри Баттерворта, Бесселя та Саллена-Кі. Як правило, використовуються фільтри другого порядку. Кожен із перерахованих типів має свої переваги та недоліки. Фільтри Бесселя мають саму гладку фазову характеристику (як у одиночної RC-ланцюга), але сумарна АЧХ має провал величиною 3 дБ на частоті розділу. Фільтри Баттерворта забезпечують плоску сумарну АЧХ, але їхня фазова характеристика більш крута. Нарешті, фільтри Саллена-Кі (рівнокомпонентні фільтри) дуже зручні в серійному виробництві, оскільки (як випливає з назви) для них потрібні деталі однакових номіналів і з великим відхиленням, чого не можна сказати про фільтри Баттерворта і Бесселя, що вимагають точних деталей.

Однак фазова та частотна характеристики рівнокомпонентних фільтрів найгірші, тому їх використовують лише у бюджетних моделях.

Кросовер та ціна

Найцікавіше (як було обіцяно) полягає над частотних і над фазових характеристиках, а відносному фазовому зрушенні сигналів між виходами ФВЧ і ФНЧ. Для фільтрів другого порядку він близький до 180 градусів у всій смузі частот, але зберігається постійним лише для фільтра Баттерворта. Для фільтрів Бесселя та Саллена-Кі поблизу частоти розділу фазовий зсув зменшується. Результат моделювання "ідеальних" фільтрів другого порядку із частотою розділу 400 Гц представлений малюнку 2.

Кросовер та ціна

" Горб " на фазовій характеристиці вказує на те, що різниця фаз в області частоти розділу досить різко змінюється, відповідно може змінюватися і локалізація здається джерела звуку. Така ж картина спостерігатиметься при зміні частоти зрізу одного з фільтрів, що іноді застосовується при налаштуванні сумарної системи АЧХ. Фаза випромінюваного динамічною головкою сигналу має мало спільного з фазою поданого на неї напруги (індивідуальна для кожного типу головки), але такого спотворення в кросовері бажано мінімізувати.

Будь-який фільтр (і активний, і пасивний) використовує реактивні елементи - ємності та індуктивності, тому вносить сигнал фазові і тимчасові спотворення. Фільтри НЧ (Low Pass) вносять у сигнал запізнення та відставання по фазі, яке можна певною мірою скоригувати фазообертачем. При використанні фільтра Бесселя другого порядку у поєднанні з таким фазовим коректором можна отримати фільтр абсолютно лінійної фазової характеристикою. Що ж до ФВЧ (High Pass), то вони формують фазове випередження, яке принципово неможливо зістикувати з наявним ФНЧ.

Однак у цьому випадку можна скористатися для формування сигналу лінії вищих частот фільтром додаткової функції (ФДФ). Вихідний сигнал такого фільтра виходить шляхом віднімання із вхідного сигналу його частини, що пройшла через ФНЧ. Очевидно, що в цьому випадку відбувається компенсація фазових спотворень і різницю фаз сигналів на виході ФНЧ та ФДФ зберігається постійною у всій смузі частот. Однак у фільтрів додаткової функції є суттєвий недолік - крутість спаду АЧХ становить лише 6 дБ/октава, що може іноді виявитися недостатнім. До речі, за такою схемою виконують кросовери із синхронним регулюванням частоти розділу суміжних смуг. Регулюється лише частота зрізу ФНЧ, а смуга ВЧ синхронно змінюється з допомогою використання фільтра додаткової функції.

Для перебудови частоти зрізу активному фільтрі необхідно синхронно змінювати величини частотозадающих ланок. Для плавного регулювання частоти зрізу використовують потенціометри. Неважко підрахувати, що для перебудови фільтра другого порядку потрібно чотирисекційний потенціометр (для двох каналів). З метою здешевлення останнім часом у бюджетних моделях підсилювачів все частіше використовують спрощені фільтри другого порядку, в яких перебудовується за частотою лише одна ланка. Такі фільтри не можна віднести до будь-якого конкретного типу, тому що "ідеологічно витриманий" фільтр виходить тільки в одному із крайніх положень регулятора.

Кросовер та ціна

Нарешті, у басовому ланці вбудованих кросоверів деяких підсилювачів використовуються ФВЧ змінної добротності, що дозволяють отримати підйом АЧХ в районі частоти зрізу до 10 дБ. Таке рішення дозволяє виключити окремий каскад бас-бустера, але вносить значні фазові спотворення. У разі це цілком допустимо, оскільки частоті 30...40 Гц зсув фази на слух сприймається.

Однак у діапазоні середніх частот, де працює фазовий механізм локалізації джерела сигналу, для кращої побудови фронтальної сцени бажано використовувати фазолінійні фільтри. Це виключить "розмитість" сцени і підвищить точність локалізації джерел сигналу, що здаються, особливо при просторово рознесених НЧ і СЧ випромінювачах.

Публікація: www.bluesmobil.com/shikhman

Рекомендуємо цікаві статті розділу Мистецтво аудіо:

▪ Демпінг - фактор міфи та реальність

▪ Нова літера в алфавіті

▪ Про користь фантомів

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

NVMe-накопичувачі HP EX900 Pro 13.05.2020

Hewlett-Packard анонсувала лінійку твердотільних накопичувачів EX900 Pro у форм-факторі M2 2280. Вони використовують чотири лінії інтерфейсу PCI Express 3.0 з версією протоколу NVM Express 1.3. Пристрої будуть доступні обсягами від 256 ГБ до 1 ТБ.

У маркетингових матеріалах EX900 Pro окремий акцент зроблено на так званій незалежній кеш-пам'яті, яка покликана підвищити продуктивність та збільшити термін служби накопичувачів. На жаль, HP не розкриває подробиць використовуваної технології. Можна припустити, що йдеться про окрему мікросхему 3D NAND із SLC осередками, виділеною під потреби кешу, а не просто області у спільній пам'яті, як це роблять у звичайних SSD.

Старший SSD забезпечує швидкість послідовного читання 2095 Мбайт/с та запису 1965 Мбайт/с. Максимальна продуктивність з випадковими блоками 4 КБ становить 283К та 286К відповідно.

HP EX900 Pro супроводжуються п'ятирічною гарантією. Ресурс запису становить від 160 до 650 Тб залежно від моделі. Крім того, накопичувачі підтримують різноманітні механізми захисту даних та корекцію помилок NAND.

Інші цікаві новини:

▪ Мініатюрні датчики сили Honeywell FMA

▪ Біополімери проти нафтопродуктів

▪ Нове застосування дисків Blu-ray

▪ Відкрито найтіснішу пару зірок у подвійній системі

▪ Як мурашка додому поспішав

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Електричні лічильники. Добірка статей

▪ стаття Коли ми були молоді і нісенітницю прекрасну несли. Крилатий вислів

▪ стаття Коли почали курити тютюн? Детальна відповідь

▪ стаття Робота на картонорізальних машинах. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Перемикач навантаження від звукових сигналів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Вузол шнурка на черевику. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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