5.1 Разделительные фильры

Р азделительные фильтры используют для разделения сигнала на составляющие. Низкочастотную составляющую выделяет фильтр низких частот – про ФНЧ, высокочастотную – фильтр высоких частот – ФВЧ.

Если разрабатывается трехполосная АС, то для СЧ-излучателя используется полосовой фильтр, ограничивающий спектр “снизу” и “сверху”. АЧХ фильтров с зоной совместного действия приведены на графике. Фигурными скобками показаны зоны совместного действия излучателей.

Ограничивая поступление “несъедобной” составляющей сигнала, фильтр также может перераспределять поступление мощности к динамикам. Например, если в колонке используется ВЧ-динамик с меньшей чувствительностью, чем НЧ, в звуке будет ощущаться недостаток высоких частот. Поэтому с целью выравнивания чувствительности динамиков, в фильтр вводят различные балластные сопротивления.

С хемно разделительные фильтры чаще реализуются в виде LC-фильтров различных порядков.

Чем выше порядок фильтра, тем круче спад его АЧХ, что иллюстри-рует приведенный рисунок.

Фильтры первого порядка наиболее просты в конструировании и настройке. Настройка заключается только в подборе номинала одного конденсатора и индуктивности одной катушки. При переходных процессах дают меньше искажений сигнала. Расплатой за это является широкая зона совместного действия излучателей, что может привести к провалам в АЧХ колонки из-за различных фазовых характеристик динамиков и несколько худшему восприятию сцены.

Фильтры более высоких порядков сложнее настраиваются, но позволяют сузить зону совместного действия, сто, как правило, приводит к хорошим результатам.

По особенностям передаточной характеристики фильтры делятся на фильтры Баттерворта, Бесселя и Чебышева (Butterworth, Bessel, Chebychev) и др. Они различаются по крутизне АЧХ и фазовым характеристикам. Для облегчения расчета разделительных фильтров используют специальные программы, например JBL Speaker-Stop Crossover Module. В лабораторной работе при проектировании двухполосной системы рекомендуется использовать фильтр типа «1+0», т.е. для ВЧ-звена используется фильтр первого порядка (конденсатор), а для НЧ-звена фильтр вообще не используется.