Режекторный фильтр для удаления горбов ачх динамика

Не понимаю логику автора в построении кроссовера для НЧ звена.

1. НЧ головка подключена через резисторы, это приводит к росту электрической добротности, как следствие, к ухудшению электрического демпферирования. У ФИ это может вызвать появление гудежа.
2. Непонятно зачем последовательно с высокодобротной катушкой включен резистор, проще намотать менее высокодобротную катушку, результат будет тем же, только на один элемент и два контакта будет меньше да и меди уйдет меньше.
3. НЧ звено обладает наименьшей чувствительностью для чего её еще снижать опять же не ясно.
4. Емкость параллельная голове включена через резистор. Зачем? Как работает данная голова на ВЧ прекрасно видно на представленной АЧХ, лучше б она молчала.
5. Единственное логическое объяснение последовательного включения с головой R-C цепочки я нашел только одно: подавить резонансный горб на ЧХ в близи частоты настройки ФИ, который вызван возросшей добротностью головы. То есть, логика примерно следующая: сначала создаем проблему (последовательным подключением головы через резистор), а потом её решаем шунтированием R-L цепочки R-C цепочкой. Абсурд. Кроме того данная R-C цепочка пропускает ВЧ составляющую, а динамик её не ест.

В общем я в растерянности. Может кто и увидит смысл в данной схеме, а я пока что не вижу.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - AntonZP - 04-09-2013 13:15

(04-09-2013 13:05) roziskulov писал(а): 2. Непонятно зачем последовательно с высокодобротной катушкой включен резистор, проще намотать менее высокодобротную катушку.

рискну ответить на один из вопросов.
катушка берется "какая есть" исходя из наличия в магазине или технологии имеющегося станочка для намотки или имеющейся проволоки и т.д.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - roziskulov - 04-09-2013 13:18

С такой логикой согласен. Судил по себе т к сам мотаю.

Наглядел. был не внимательный. То внутреннее сопротивление катушки. Но тогда все еще более путается

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - AudioTomCat - 04-09-2013 13:23

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - roziskulov - 04-09-2013 13:27

(04-09-2013 13:23) AudioTomCat писал(а): НЧ - головка подключена не через резистор, R3011 - сопротивление катушки инд.

Это я уже понял см предыдущий пост. А вот на черта катушка шунтирована R-C цепочкой ума не приложу. Это ж режекторный фильтр получается.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - AudioTomCat - 04-09-2013 13:31

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - Victor-Blues - 04-09-2013 14:11

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - roziskulov - 04-09-2013 15:04

(04-09-2013 14:11) Victor-Blues писал(а): 1. В НЧ полосе.
Троэлс несколько понизил частоту разделения между НЧ и СЧ полосами и сделал верхний спад АЧХ более равномерным. Цель - уменьшить область совместной работы вуфера и СЧ драйвера, таким образом "очистив" СЧ диапазон.

Судя по ЧХ решение верное.

(04-09-2013 14:11) Victor-Blues писал(а): В то же время он попытался "подавить резонансный горб на ЧХ вблизи частоты настройки ФИ", который вызван, с его точки зрения, заведомо слишком высокой добротностью НЧ головки.
Вопрос - насколько рациональны его решения? Или предложите что либо лучшее с Вашей точки зрения.

Единственное логическое объяснение которое я видел в использовании режектора – подавление горба на ЧХ. К сожалению на представленных ЧХ не отображена область ниже 100 Гц. Насколько рационально использование режектора для подавления резонансного горба, не знаю ЧХ не видно. Но я бы, в первую очередь, попробовал снизить частоту настройки ФИ, если бы не помогло подложил в ящик ватки, а только потом бы начал думать по поводу фильтра. Но без ЧХ судить трудно.

(04-09-2013 14:11) Victor-Blues писал(а): 2. В СЧ полосе.
Необходимость применение сверху фильтра именно 3-го порядка обусловлена высоким пиком на собственной АЧХ СЧ драйвера на частоте 6,5 кГц. и более чёткого разделения частотного диапазона между СЧ/ВЧ динамиками.
Снизу - фильтр 2-го порядка более или менее понятно, включение головки через согласующий резистор тоже понятно (у него очень высокая чувствительность).
Вопросы - те же.
3. В ВЧ полосе.
Вопрос - не слишком ли сложная схема? Предложите свои решения.
Заранее спасибо за ответы. С уважением.

По ЧХ СЧ и ВЧ все в ажуре. Сделано намного лучше чем было. Спад ЧХ в самом верху скорей всего порок пищалки.
Схемы несколько сложны, но ничего главное конечный результат, а он действительно есть.

В схеме убрал бы R-C цепочку в НЧ кроссовере и попытался бы побаловаться частотой настройки ФИ. Если б не помогло вернул все на место. А также резистор последовательно включенный с емкостью параллельной голове, но не факт что стало бы лучше, надо пробовать.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - Victor-Blues - 04-09-2013 15:24

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - Yuri S - 04-09-2013 15:28

(04-09-2013 13:27) roziskulov писал(а): Это я уже понял см предыдущий пост. А вот на черта катушка шунтирована R-C цепочкой ума не приложу. Это ж режекторный фильтр получается.

Ну дык цобель жеж.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - Victor-Blues - 04-09-2013 15:39

(04-09-2013 13:27) roziskulov писал(а): . А вот на черта катушка шунтирована R-C цепочкой ума не приложу. Это ж режекторный фильтр получается.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - roziskulov - 04-09-2013 16:05

(04-09-2013 15:28) Yuri S писал(а): Ну дык цобель жеж.

Вполне возможно, номиналы на схеме не указаны, посему сложно сказать цобель это или нет.

(04-09-2013 15:39) Victor-Blues писал(а): есть АЧХ JBL 4311 - может по ней можно сделать некоторые выводы?

Сложно. Нужны ЧХ в конкретном оформлении.

Кста, нет ли у Вас схемы кроссоера до переделки?

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - Victor-Blues - 04-09-2013 16:19

(04-09-2013 16:05) roziskulov писал(а): . на схеме не указаны, посему сложно сказать цобель это или нет.
. Нужны ЧХ в конкретном оформлении.
. нет ли у Вас схемы кроссоера до переделки?

1. А что есть Цобель? И "хорошо" это или "плохо"?
2. По ссылке, как раз, приведена АЧХ мониторов JBL4311.
3. Схема оригинального кроссовера (модель кроссовера 3112) во вложении. На НЧ - ничего, на СЧ - последовательно ёмкость 8 мкф. и параллельно сопротивление 8 Ом., на ВЧ - последовательно ёмкость 3 мкф. и параллельно сопротивление 8 Ом.
Твиттер включен с обратной полярностью.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - roziskulov - 04-09-2013 16:50

(04-09-2013 16:19) Victor-Blues писал(а): 1. А что есть Цобель? И "хорошо" это или "плохо"?

Корректирующая цепочка. Дело в том, что с ростом частоты у динамика растет импеданс за счет роста индуктивного сопротивления ЗК. Кроссоверы рассчитываются под определенное значение импеданса. Для того чтоб кроссовер корректно работал параллельно голове подключается последовательная R-C цепочка параметры которой побираются таким образом, чтобы эквивалентное сопротивление головы и цепочки становилось частотонезависимым.

Для чего нужна цепочка цобеля катушке индуктивности ума не приложу. Наверное, все же Юрий ошибся. Это не цепочка цобеля а часть режекторного фильтра, который гасит горб на АЧХ близ частоты настройки ФИ. Голове в данной схеме данная цепочка то же не к чему. И скорее всего эта часть кроссовера, отсекающая ВЧ составляющую сигнала, т к режекторный фильтр её пропускает. Ну это все догадки, без номиналов судить сложно.

Цепочка цобеля в любом случае неплохо. А вот нужна она или нет зависит уже от конкретной схемы кроссовера.

(04-09-2013 16:19) Victor-Blues писал(а): 2. По ссылке, как раз, приведена АЧХ мониторов JBL4311.

Тогда ясно зачем режектор, горб там неслабый

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - VictorV - 04-09-2013 16:56

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - Victor-Blues - 04-09-2013 17:21

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - VictorV - 04-09-2013 17:29

нет. цобель висит на динамике. и, кстати, это я и в буквальном смысле имею ввиду - он должен находится максимально близко к динамику. отдельно от остального фильтра.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - vladli - 04-09-2013 17:49

(04-09-2013 13:27) roziskulov писал(а): . А вот на черта катушка шунтирована R-C цепочкой ума не приложу. Это ж режекторный фильтр получается.

Зачем мучаться? У Троэлса выложены все измерения: общая до мод. и каждой голвки в отдельности. И он дататочно подробно описал что, и почему делал.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - VictorV - 04-09-2013 19:40

(04-09-2013 17:49) vladli писал(а): Зачем мучаться? У Троэлса выложены все измерения: общая до мод. и каждой голвки в отдельности. И он дататочно подробно описал что, и почему делал.

RE: Кроссоверы (разделительные фильтры), схематические решения, достоинства и недостатки - VNV73 - 04-09-2013 19:48

(04-09-2013 12:13) AntonZP писал(а): 1. уже как бы намекалось - динамик крутит фазу каждую октаву.

2. если забыть о п.1. то все равно за основу надо брать "положение моторов" относительно друг друга, а точнее плоскость крепления мотора к дифу. погуглите "фазолинейная акустика"

Режекторный фильтр - не частый гость в наших краях. Зверь редкий, нелюдимый, но для радиолюбительского хозяйства - весьма полезный. Внешне напоминает полосовых собратьев, но охотится исключительно за сигналами вокруг центральной частоты и мало активен на частотах, выходящих за пределы отведённого ему диапазона.

Для начала определимся с терминологией.

Полосно-заграждающий фильтр (он же - режекторный фильтр, он же - фильтр-пробка) — электронный или любой другой фильтр, не пропускающий сигналы со входа на выход в определённой полосе частот, но имеющий близкий к единице коэффициент передачи при более низких и более высоких частотах.
Эта полоса подавления характеризуется шириной полосы заграждения и расположена вокруг центральной частоты подавления fо.
Заграждающий фильтр, предназначенный для подавления одной определённой частоты, называется узкополосным заграждающим фильтром или фильтром-пробкой.

Для описания режекторных фильтров используют следующие параметры:
центральная частота подавления fо;
две граничных частоты – нижняя fн и верхняя fв, при которых Кu = 0,7mах;
диапазон частот Δf = fв − fн, называемый полосой задержания;
параметр Q = (fв + fн)/(2Δf), называемый добротностью.

Простейшие Т-образные фильтры и их амплитудно-частотная характеристика приведены на Рис.1.

Центральная частота подавления этих фильтров рассчитывается по формуле: fо = 1/(2π*R*C) при R1=R2=R, C1=C2=C. Глубина режекции - всего 10 дБ, а полоса задержания составляет значение, в 5-6 раз превышающее fо.

Именно в силу указанных выше хилых характеристик - подобные простейшие цепи уступили позиции двойным Т-образным RC-фильтрам (Рис.2), часто называемым 2ТФ.

Двойной Т-образный RC-фильтр при определённых условиях (симметрия моста, точный подбор элементов, согласование входа и выхода) почти полностью подавляет центральную частоту fo. Глубина режекции (подавления частоты fo) при работе на высокоомную нагрузку достигает 50 дБ. Добротность Q - около 0,3.

На Рис.2 приведена классическая схема двойного Т-образного режекторного фильтра, на Рис.3 - с возможностью плавной регулировки центральной частоты подавления.

Начнём с нерегулируемой схемы.
Обычно выбираются следующие соотношения элементов R2=R1, R3=R1/2.
Номиналы этих резисторов должны быть на порядок больше выходного импеданса предыдущего каскада и на порядок меньше входного сопротивления последующего.
Ничего не изменилось, центральная частота вычисляется по формуле fо = 1/(2π*R*C).

РИСУЕМ ТАБЛИЦУ ДЛЯ ДВОЙНЫХ Т-ОБРАЗНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ

При желании ввести регулировку центральной частоты подавления fо с диапазоном перекрытия по частоте более чем в 2 раза, при сохранении параметров, присущих двойным Т-образным режекторным фильтрам, имеет смысл воспользоваться схемой, приведённой на Рис.3.

Значение резистора R1 должно в 6 раз превышать суммарную величину R2, R3 и R4, поэтому его следует выбирать номиналом - не менее 100 кОм.
Формула для расчёта частоты подавления fо = 1/(2πС √ 3×R 3_1 ×R 3_2 ), где R 3_1 - сумма сопротивлений слева от регулирующего вывода R3, а R 3_2 - справа.

Рисуем таблицу и для таких фильтров.

ТАБЛИЦА ДЛЯ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ РЕЖЕКТОРНЫХ RC-ФИЛЬТРОВ

Дальнейшего улучшения параметров режекторных фильтров можно добиться введением в схему на Рис.2 положительной обратной связи, подаваемой в точки, идущие к земляной шине.
В результате подобных действий фильтры становятся активными и приобретают следующий вид.

На Рис.4 приведена схема активного режекторного фильтра на основе простого двойного Т-моста.

Значение добротности определяется отношением значений резисторов K=R5/R4. При изменении этого отношения в диапазоне К=0.01-0.2 добротность Q меняется практически линейно и принимает значения от 30 до 2. Дальнейшее увеличение параметра К не приветствуется, в связи с ухудшением неравномерности АЧХ в полосе пропускания.

Для желающих же регулировать значение добротности в более широких пределах на Рис.5 приведена схема активного режекторного фильтра на двух операционных усилителях. Здесь переменный резистор R4 позволяет изменять добротность в пределах 50 - 0.3.

А при необходимости получить перестраиваемый по частоте активный режекторный фильтр, регулирующий вывод переменного резистора R3 на Рис.3, точно таким же образом подключается к выходу операционного усилителя. Результатом является схема, изображённая на Рис.6 .

На Рис.7 приведена схема режекторного фильтра, позволяющая регулировать как частоту подавления, так и добротность в широких пределах.

Обе таблицы для расчёта частотозадающих элементов остаются в силе!

Ну, да и хватит, на следующей странице будем мурыжить режекторные LC фильтры.

Согласование громкоговорителей. Практически все современные высококачественные акустические системы (АС) являются многополосными, т. е. состоящими из нескольких громкоговорителей (чаще всего из трех), каждый из которых работает в своем диапазоне частот. Это обусловлено тем, что в силу ряда причин невозможно создать громкоговоритель (ГГ), обладающий хорошими характеристиками в широком диапазоне частот. Для распределения энергии звукового сигнала между громкоговорителями АС используют разделительные фильтры. Однако они оказывают существенное влияние на такие характеристики многополосной акустической системы, как амплитудно-частотную (АЧХ), фазочастотную (ФЧХ), групповое время задержки (ГВЗ), характеристики направленности, распределение мощности входного сигнала между излучателями, входное сопротивление АС, уровень нелинейных искажений [1] .

Создать разделительный фильтр, к которому предъявляются требования малой неравномерности суммарной АЧХ, линейности ФЧХ в полосе пропускании и высокой крутизны скатов АЧХ звеньев весьма не просто. Первое из этих требований обусловлено резким ухудшением характеристик динамических головок на краях их номинальных диапазонов частот. Особенно это относится к средне- и высокочастотным головкам, у которых перекрытие номинальных диапазонов воспроизводимых частот, как правило, сравнительно велико. Именно поэтому разделительные фильтры для этих головок должны обладать АЧХ с крутыми скатами: при октавном (относительно частот раздела соседних полос) запасе по номинальному диапазону воспроизводимых частот предпочтительнее применять фильтры с крутизной ската АЧХ не менее 12 дБ на октаву. Простейший фильтр с крутизной 6 дБ на октаву можно использовать лишь в том случае, если запас по частоте составляет менее двух октав [16].

Указанное условие в СЧ, ВЧ участках фильтра акустической системы 35АС-012 (S-90) разработчиком соблюдено. Высокочастотная головка 10ГД-35 включена через фильтр третьего порядка (С1, L2, С8, на схеме рис. 1, а первой части статьи) и обеспечивает затухание 18 дБ/окт. Полосовой фильтр СЧ головки 15ГД-11А состоит из двух звеньев – фильтра ВЧ второго порядка (С2, L3), для подавления частот нижнего диапазона с затуханием 12 дБ/окт., и фильтра НЧ первого порядка (L4) для подавления частот верхнего диапазона. Фильтр первого порядка состоит из одного реактивного элемента и обеспечивает затухание 6 дБ/окт. Такой фильтр удовлетворяет требования при работе с обычным динамиком 15ГД-11А, имеющего естественный спад в АЧХ звукового давления с 4,5 кГц (рис. 4). Если же головка имеет более широкую частотную полосу, то необходимо принять меры либо по повышению частоты среза, либо по изменению порядка фильтра.

Известно, что применение дополнительного конуса, который вставляется внутрь диффузора, повышает верхнюю границу частотного диапазона динамика до 10-12 кГц. В этом случае на высоких частотах основной диффузор перестает работать из-за относительно гибкого соединения его со звуковой катушкой, а в работу включается малый диффузор, достаточно жесткий и легкий [17]. Поэтому среднечастотная головка динамическая 15ГД-11А (20ГДС-1-8) c дополнительным звукоизлучающим рупором имеет лучшие характеристики по сравнению с обычной. А именно, верхняя граница воспроизводимых частот составляет 10 кГц вместо 4,5 кГц (рис. 6). Тем самым, увеличивается и зона ее совместного действия с высокочастотным излучателем 10ГД-35, что может привести к пикам и провалам в АЧХ громкоговорителя из-за различных фазовых характеристик ГГ и несколько худшему восприятию сцены. Причина этого заложена в конструкции фильтра акустической системы 35АС-012 (S90), не предусмотренного для СЧ динамика, работающего в диапазоне до 10 кГц.

Для повышения частоты среза между СЧ и ВЧ излучателями до 10 кГц выполняют изменения в фильтре по примеру М. Жагирновского и В. Шорова [18]. Для этого в кроссовере по схеме на рис. 1, а, отпаивают выводы катушки L4 (0,55 мГн) и снимают ее, а на освободившиеся место устанавливают катушку L2 (0,23 мГн), которую включают в фильтр вместо L4 (это повышает верхнюю границу рабочей полосы частот СЧ головки). Затем отматывают от катушки L4 115 витков (новая индуктивность – 0,1 мГн) и устанавливают ее на плату, подключают вместо катушки L2. Конденсатор С1 (2,0 мкФ) заменяют конденсатором на 1 мкФ, а С8 (1 мкФ) на 0,5 мкФ. Тем самым, отодвинув частоту раздела ВЧ фильтра от частоты основного резонанса высокочастотной головки 10ГД-35, улучшают качество ее звучания. Режекторный фильтр (L5, С12 на схеме рис. 11, а) в таком случае не применяется. Однако, доработанная АС вышеизложенным образом при хорошей АЧХ обладает и весьма существенным недостатком – заметно ухудшенной характеристикой направленности из-за повышения частоты разделения до 10 кГц [19].

Характеристика направленности, наряду с АЧХ звукового давления, является наиболее информативной с точки зрения оценки качества звучания АС. При некоторой частоте длина звуковой волны становится соизмерима с размером диффузора и даже меньше его. На практике это проявляется как сужение диаграммы направленности динамической головки с повышением частоты. То есть чем выше частота, тем ближе к оси головки должен находиться слушатель, чтобы услышать высокие частоты. Так для диффузора диаметром 125 см теоретическая максимальная частота, на которой диаграмма акустического излучения сжимается до узкого луча, равна 3316 Гц. Обычно на средних частотах конструкторы акустических систем стараются не заставлять головки работать выше этих частот и частоты разделения между СЧ, ВЧ излучателями более 6…8 кГц не принимают [15,20].

Производитель головок, завод "Красный Луч", рекомендовал включать 15ГД-11Б через разделительный фильтр, имеющий НЧ звено 3-го порядка – рис. 13. Аналогичная схема применена для головки 20ГДС-1Л-8 в акустической системе 35АС-001 Кливер.

Рис. 13. Схема разделительно фильтра, рекомендованного производителем головки 15ГД-11Б (из технической документации на изделие)

Для изменения порядка НЧ звена полосового фильтра 35АС-012 с 1-го на 3-й схему (рис. 11, а) дополняют конденсатором C'1 номиналом 10 мкФ и катушкой индуктивности L'1 – 0,22 мГн, как показано на схеме рис. 14 (изменения в схеме указаны красным цветом). Таким образом, динамики 10ГД-35 и 15ГД-11А разделяют высокочастотный фильтр 3-го порядка на C1, L2, С10 и низкочастотный фильтр 3-го порядка на L4, C'1, L'1. На частоте среза фильтр НЧ 3-го порядка дает запаздывание по фазе на 135˚, а фильтр ВЧ опережение на 135˚. В результате на частоте раздела при сложении в фазе и противофазе сигналы суммируются со сдвигом в 90˚. Суммарная АЧХ получается плоской. Сложение в фазе предпочтительнее, поскольку дает меньшие фазовые искажения. Скаты АЧХ третьего порядка имеют крутизну 18 дБ на октаву. С увеличением крутизны скатов сокращается область совместного излучения и ослабляется влияние задержек на суммарную АЧХ [21]. Поэтому головку 10ГД-35 включают синфазно с головкой 15ГД-11А.

Катушка индуктивности L'1 имеет 115 витков, намотанных медным обмоточным проводом толщиной (по лаку) 0,8 мм, на пластиковом каркасе внутренним диаметром 27 мм и шириной 15 мм. Использовать провод меньшего диаметра не рекомендуется, поскольку, в таком случае, сопротивление катушки будет больше 5% сопротивления головки, что не желательно. Провод большего сечения труднее наматывается. Для катушки можно применить каркас с другими размерами, оптимальными, исходя из отношения величины индуктивности катушки к ее сопротивлению. Рассчитать катушку индуктивности можно онлайн [22]. Конденсатор применяют с максимальным рабочим напряжением 160 В и более любой из типов К73-11, К73-16, МБГО-2, МБМ или другой неполярный либо соединенные параллельно несколько, рекомендованные для аудиоцепей.

Рис. 14. Схема фильтра АС 35АС-012 (S-90) с внесенными изменениями

В отличие от НЧ головки, у которой частота основного резонанса находится внутри воспроизводимого ею диапазона частот, резонансные частоты СЧ и ВЧ головок, как правило, лежат ниже воспроизводимого диапазона, и чем ниже, тем лучше. При снятии АЧХ громкоговорителя по звуковому давлению (т. е. при плавном изменении частоты сигнала и постоянном его уровне) резонансные свойства СЧ и ВЧ головок никак не проявляются. Реальный звуковой сигнал носит импульсный характер с широким динамическим диапазоном. Поэтому при резком уменьшении сигнала возникают условия для продолжения колебаний на частоте механического резонанса. Таким образом, резонансные свойства СЧ и ВЧ головок могут существенно влиять на качество звуковоспроизведения. Переходные искажения, особенно заметны на слух на средних частотах, обусловлены высокой добротностью подвижной системы головки на частоте основного резонанса. Они придают звучанию металлический оттенок, лишают его прозрачности [23].

Добротность СЧ головки довольно просто снижается применением панели акустического сопротивления [6], чего нельзя применить к ВЧ головке. К последней, для ослабления резонанса, используют режекторный фильтр (L5, C12) [10], элементы которого, в отличия от ПАС, влияют на ФЧХ – рис. 15. Применение в полосовом фильтре СЧ головки фильтра НЧ 3-го порядка позволит ослабить и это негативное влияние режектируючего звена на суммарную ФЧХ и АЧХ.

Рис. 15. АЧХ и ФЧХ режекторного фильтра

На частоте режекции реактивные сопротивления катушки и конденсатора равны по значению, но противоположны по знаку, общее сопротивление обращается в ноль. Этот фактор создает дополнительную нагрузку на усилительное устройство, несмотря на то, что фильтр вносит некоторое затухание сигнала на данном участке. Если усилитель не обладает достаточной мощностью и при работе на придельных уровнях срабатывает защита от перегрузок, необходимо последовательно контуру, в разрыв провода в точке А на схеме рис. 14, включить резистор, номиналом 5…10 Ом и мощностью 5…10 Вт. Последовательный RLC контор называют компенсатором резонансного пика ГГ. На частоте основного резонанса амплитуда колебания диффузора достигает своего максимума, сопротивление головки при этом во много раз превышает номинальное значение, нагрузка на головку возрастает. Использование компенсации (рис. 16) – средство не только по снижению искажений, но еше и защиты ГГ от перегрузок [21].

Рис. 16. Компенсация резонансного пика последовательным контуром

Описанный фильтр предоставляет возможность применить в АС и другую среднечастотную или широкополосную головку, подходящую по мощности, чувствительности и установочным размерам. Необходимо лишь подобрать RC-цепочку (R2, C11). А при использовании головок с большей чувствительностью необходимо еще и включить в цепь аттенюатор.

Для субъективной экспертизы порядков НЧ звена полосового фильтра схему дополняют двумя тумблерами. Один для переключения порядка фильтра, другой для отключения режекторного звена. Во время проигрывания музыкальных программ тумблеры поочередно переключат и останавливаются на наиболее верном звучании инструментов.
Сравнительное прослушивание АС с НЧ звеном разных порядков полосового фильтра показало, что предпочтительней третий порядок. Особых слышимых различий в звучании почти не проявляется. Однако в полосе раздела, звучание с фильтром 1-го порядка немного ярче выражено, СЧ и ВЧ излучатели, как бы "сближаются". Это обусловлено тем, что такой фильтр имеет малую крутизну ската и СЧ головка имеет возможность работать на ВЧ составляющей. Сигнал, излучающий ГГ в фазе, складывается и усиливается, в противофазе ослабляется.

Влияние режекторного фильтра на качество звучания в сторону ухудшения не прослушивается. Мнение радиолюбителей о том, что режекторный фильтр вносит искажения, которые проявляются в снижении звукового давления в нижней части ВЧ диапазона, является заблуждением.

Внешнее оформление АС. Электрическая схема модернизированной АС имеет подключение "би-вайринг", т. е. через две пары проводов к одной акустике. Реализовать такое решение, не нарушив аутентичности конструкции, просто. Следует найти клемники от старых аналогичных систем и вмонтировать их, как показано на рисунке 17. Паспортные данные, приведенные на дополнительных клемниках, во избежание путаницы, необходимо заклеить самоклеющееся пленкой соответствующего цвета или закрасить.

При подборе резьбовых приборных клемм, особое внимание необходимо обратить на материал, из которого изготовлена несущая часть. Изделия из стали или, еще хуже, силумина, широко представленные на ринке изготовителями азиатских стран, для применения непригодны. Наиболее распространенные в приборостроении клеммы из латуни, покрытой хромом. Ну и как лучший вариант – серебрённые и позолоченные.

Рис. 17. Задняя нижняя часть модернизированной АС 35 АС-012 (S-90): а – общий вид; б – приборные резьбовые клеммы

При подключении через резьбовые клеммы необходимо, также, обратить внимание на материалы контактных пар. Простое соединение проводников из различных материалов может само по себе вызвать гальваническую коррозию. Оксидная прослойка, образованная вследствие коррозии создает дополнительное сопротивление, нестабильный контакт, порождающий неприятные призвуки в АС и т. п. Так проявляет себя разница в электродных потенциалах материалов. Каждый проводник тока обладает определенным электрохимическим потенциалом. В присутствии атмосферной влаги, когда вода попадает между металлами, образуется замкнутый гальванический элемент, начинает течь ток и как в гальванической ванне разрушается один из электродов, так и в соединении разрушается один из металлов. Электрохимический потенциал каждого токопроводящего материала известен (табл. 3), и зная величину можно точно определить, какие материалы допустимо соединять между собой. Например, медь и алюминий соединяют либо пайкой, либо на болтовое соединение, через шайбы из углеродистой стали, дюралюминия или нержавейки и т. п. [24].

Анализируя таблицу 3, следует сделать вывод, что для хромированных клемм наиболее подходящая пара для соединения должна иметь либо хромированное покрытие, либо свинцово-оловянное.

Таблица 3. Электрохимические потенциалы (мВ), возникающие между соединенными проводами, клеммами и т. д. (проводниками)

Режекторный фильтр в супергетеродинных приемниках для формирования требуемой амплитудно-частотной характеристики в тракте промежуточной частоты обычно используют многоконтурные LC-фильтры или электромеханические фильтры. При практической работе в эфире в полосу пропускания фильтра основной селекции наряду с основным принимаемым сигналом попадают помехи в виде сигналов несущей частоты AM станции либо сигналов телеграфных станций. Такие узкополосные помехи вполне можно подавить режекторным фильтром с умножителем добротности контура Q. Принципиальная схема подобного фильтра приведена на рис.

Основу режекторного фильтра составляет регенеративный каскад на полевом транзисторе V2, выполняющий роль умножителя Q контура L2C4C5C6. Глубину обратной связи, а следовательно, и эквивалентную добротность контура устанавливают подстроечным резистором R5. Без такого умножителя Q контур подавлял бы сигналы в широкой полосе частот (из-за конечной собственной добротности).

Режекторный фильтр перестраивается в пределах полосы пропускания ПЧ приемника конденсатором, перемен ной емкости C5. Для уменьшения влияния фильтра на работу предшествующего ему каскада, а также влияния на фильтр последующих каскадов приемника, на входе и выходе фильтра имеются истоковые повторители на транзисторах V1 и V3. Фильтр включают между преобразователем и первым каскадом УПЧ или между каскадами УПЧ. выключатель S1 закорачивает режекторный контур, отключая тем самым фильтр.

Данный фильтр был испытан в ламповом трансивере UW3DI. АЧХ тракта ПЧ трансивера с режекторным фильтром приведена на рис.

Подавление помехи составляет 30 дБ, полоса ослабляемых частот по уровню — 6 дБ — 250 Гц, пределы перестройки фильтра — 498…504 кГц. Питают фильтр от источника смещения ламп трансивера через параметрический стабилизатор на стабилитроне V4.

Режекторный фильтр собран на печатной плате (рис. ) размерами 80X50 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Она рассчитана на установку постоянных резисторов МЛТ, подстроечного резистора R5 — СПЗ-16, конденсаторов КМ-4 (С1—С4, С6—С9) и К50-6 (С10). Конденсатор С5 — подстроечный конденсатор КПВ-140, у которого оставлены одна роторная пластина и две статорные. Перед установкой конденсатора на плату опорную контактную пружину ротора поворачивают на 120°, отгибают и впаивают в печатную плату. Острый выступ пластины ротора слегка изгибают пинцетом (он будет замыкать конденсатор в крайних положениях, выполняя тем самым роль выключателя S1). Ротор конденсатора С5 удлиняют с помощью стержня диаметром 6 мм из диэлектрика (капрон, текстолит), который надевают на ось ротора со стороны пластин. На стержень надевают ручку с лимбом.

Если фильтр будет использован в приемнике с другой промежуточной частотой, то требуемую индуктивность катушки можно рассчитать по формуле: L = 66,6/f2, где L — индуктивность, мкГ; f —промежуточная частота, МГц. Дроссель L1 намотан проводом ПЭВ-2 0,12 на двух склеенных вместе кольцах типоразмера К7ХХ4Х2 из феррита М600НМ и содержит 120 витков. После намотки дроссель пропитывают эпоксидным клеем. Полевые транзисторы КПЗОЗЕ можно заменить на КПЗОЗГ, КП303Д, КП302Б, КП302В, КП307Б. Если фильтр будет установлен в приемнике с напряжением питания —9…—15 В, стабилитрон V4 и резистор R11 можно исключить.

В случае, когда с общим проводом приемника соединен минус источника питания, транзисторы КПЗОЗЕ следует заменить на КП103К, КП10ЗЛ. но при этом несколько понизится эффективность фильтра из-за более низкой крутизны характеристики этих транзисторов. Фильтр подключают коротким отрезком коаксиального кабеля.

Подав на фильтр питание, устанавливают ротор конденсатора С5 в среднее положение. Замкнув перемычкой резистор R6, вращением движка подстроечного резистора R5 добиваются самовозбуждения фильтра. Частоту колебаний контролируют калиброванным приемником или частотомером. Вращая подстроечник катушки L2, устанавливают частоту, соответствующую середине полосы пропускания усилителя ПЧ приемника. Изменяя положение ротора конденсатора С5, проверяют границы перестройки фильтра.

Сняв перемычку с резистора R6 и подключив фильтр к приемнику, вращением движка резистора R5 добиваются срыва колебаний. К входу усилителя ПЧ приемника подключают генератор ВЧ, настроенный на среднюю частоту полосы пропускания. Контролируя низкочастотный сигнал на выходе приемника измерителем выхода или осциллографом, вращением ротора конденсатора С5 добиваются подавления сигнала генератора ВЧ. Подстройкой резистора R5 устанавливают максимальное подавление. Выключив фильтр выключателем S1, подстраивают (если это необходимо) контуры ПЧ приемника.