Bu makale size kendi ellerinizle nasıl yüksek geçiren bir filtre yapacağınızı anlatacak. Ancak bu konuya girmeden önce bir şeyi anlamamız gerekiyor. Yüksek ve düşük geçiş filtrelerinin kendileri nelerdir.
Tanım
Filtreler üst (yüksek) ve alt (düşük) frekanslara ayrılabilir. İnsanlar neden "yüksek" frekanslar değil de "yüksek" frekanslar derler? Bunun nedeni, ses mühendisliğindeki yüksek frekansların iki kilohertz'den başlamasıdır. Ancak radyo mühendisliğinde iki kilohertz sesin frekansıdır ve bu nedenle “düşük” olarak adlandırılır.
Ortalama frekans diye bir şey de vardır. Ses mühendisliğini ifade eder. Peki orta geçiş filtresi nedir? Bu, yukarıdaki cihazların birkaçının bir kombinasyonudur. Aynı zamanda bir bant geçiren filtre olabilir.
Yüksek geçiren filtre, sinyalin üst frekanslarını geçiren ve girişte sinyal frekansını önceden ayarlanmış bir kesme değerine göre bastıran elektronik veya başka bir cihazdır. Bastırma derecesi, belirli filtre tipine de bağlı olacaktır.
Düşük frekans, gelen sinyali iletebilmesi bakımından farklılık gösterir,bu, aynı zamanda yüksek frekansları bastırırken ayarlanan kesmenin altında olacaktır.
Uygulama kapsamı
Yüksek geçiş filtresi, yüksek frekanslı sinyalleri izole etmek için kullanılabilir. Ayrıca, örneğin çapraz filtreler olarak da adlandırılan ayrı filtrelerde, ses sinyallerinin işlenmesinde sıklıkla kullanılır. Ayrıca frekans alanı dönüşümünün gerçekleştirilebilmesi için görüntü işleme için de kullanılırlar.
Basit bir yüksek geçiren filtre şunları içerir:
- Direnç.
- Kapasitör.
Direnç üzerindeki kapasitans (R x C) işi, bu filtre için zaman sabitidir (işlemin süresi), hertz cinsinden kesme frekansıyla ters orantılı olacaktır (salınım süreçlerinin bir ölçüm birimi).
Yüksek geçiş filtresini hesaplama
Peki nasıl hesaplayabiliriz? Tüm adımları evde tamamlamak için Microsoft Excel'deki en basit otomatik hesaplama tablolarından birini yapmanız gerekiyor ancak bunun için bu programdaki formülleri kullanabilmeniz gerekiyor.
Şu formülü kullanabilirsiniz:
F, kesim frekansıdır; R, direncin direncidir, Ohm; C, kapasitörün kapasitansıdır, F (farad).
Türler
Sunulan cihazlar beş tipte gelir ve şimdi bunları tek tek ele alacağız.
- U şeklinde - P harfine benziyorlar;
- T-şekilli - T harfine benzer;
- L şeklinde - G harfine benzer;
- tek eleman (kapasitör, yüksekfrekanslar);
- multi-link - bunlar aynı L-şekilli filtrelerdir, sadece bu durumda seri olarak bağlanırlar.
U şeklinde
Bu filtrelerin L şeklindeki filtrelerle aynı olduğunu söyleyebilirsiniz, ancak ek olarak başlangıçta bir parça daha birleştirilirler. T şekli için yazılacak her şey U şekli için de geçerli olacaktır. Tek fark öndeki radyo devresinde şant etkisini artıracak olmalarıdır.
U-şekilli bir filtreyi hesaplamak için voltaj bölücü formülünü kullanmanız ve ilk elemana ek bir şönt direnci eklemeniz gerekir.
İşte L şeklindeki RC filtresinden U şeklindeki RC filtresine geçiş örnekleri ve ayrıca yüksek frekanslar:
İlk devreye paralel olarak orijinal devreye başka bir 2R direncin eklendiğini görüntüde görebilirsiniz.
İşte RL'ye dönüştürme örneği:
Burada bir direnç yerine bir indüktör görünecektir. Birinciye paralel olarak yerleştirilmiş ikinci bir (2L) de eklenir.
Ve üçüncü örnek - LC'ye dönüşümler:
T şeklinde
T-şekilli filtre, aynı L-şekilli filtredir, sadece bir elementin daha eklenmesiyle.
Doğrusal olmayan frekans yanıtına sahip iki parçadan oluşacak voltaj bölücü ile aynı şekilde hesaplanacaktır. Ardından, elde edilen değere üçüncü elemanın reaktans sayısını eklemelisiniz.
Başka bir hesaplama yöntemi de kullanabilirsiniz,ancak pratikte daha az doğrudur. Özü, L-şekilli filtrenin ilk hesaplanan kısmının elde edilen değerinden sonra, değişkenin iki katına çıkması veya ikiye katlanması ve iki öğeye dağıtılması gerçeğinde yatmaktadır.
Kondansatör ise bobinlerin kapasitans değeri iki katına çıkar, direnç veya şok ise bobinlerin direnç değeri tam tersine iki kat düşer.
Dönüşüm örnekleri aşağıda gösterilmiştir.
L-şekilli RC filtresinden T-şekline geçiş:
Görüntü, geçiş için ikinci bir kapasitör (2C) eklenmesi gerektiğini gösteriyor.
Geçiş RL:
Bu durumda, her şey analojiye göredir. Başarılı bir geçiş için seri bağlı ikinci bir direnç eklemelisiniz.
Geçiş LC:
L şeklinde
L-şekilli bir filtre, doğrusal olmayan bir frekans yanıtına (frekans yanıtı) sahip iki bileşenden oluşan bir voltaj bölücüdür. Bu filtre için devre ve tüm gerilim bölücü formüllerin kullanılmasına izin verilir.
Şu şekilde temsil edilebilir:
R1'i bir kapasitörle değiştirirsek, yüksek geçiren bir filtre elde ederiz. Aşağıda değiştirilen şemanın bir fotoğrafını görebilirsiniz:
Hesaplama formülleri:
|
U giriş=U çıkış(R1+R2)/R2; U çıkışı \u003d U'daR2 / (R1 + R2); R toplam=R1+R2 R1=U girişiR2/U çıkışı - R2; R2=U çıkışR toplam/U giriş |
Şimdihadi nasıl hesaplanacağına bir göz atalım.
Tweeter'lar için yüksek geçiş filtresi
Böyle bir filtrenin yapısı oldukça basittir. Sadece iki parçadan oluşacak - bir kapasitör ve bir direnç.
Ses sinyalindeki orta frekans ve düşük frekans bileşenlerini filtreleyecek olan filtrenin rolü, doğrudan kapasitörün rolünü oynayacaktır. Ve totolojiyi bağışlayın, direnç direnç görevi görecek, yani ses seviyesini az altacaktır.
Önemli: yüksek frekanslar ana cihazdan gelen ekolayzır tarafından kesilmez - bu kötü sese yol açar. Dirençle sayılarını az altmak daha iyidir.
Optimal direnç 4.0 ve 5.5 Ohm olarak kabul edilecektir.
Sarf Malzemeleri Üretme
Tweeter için yüksek geçiş filtresi oluşturmak için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:
- bir direnç 5.5 ohm;
- bir direnç 4.0 ohm;
- iki kapasitör MBM 1.0uF;
- koli bandı veya ısıyla daralan makaron.
Aktif Yüksek Geçiş Filtresi
Aktif filtreler, özellikle 10 kHz'in altındaki frekanslarda, pasif muadillerine göre büyük bir avantaja sahiptir. Gerçek şu ki, pasif olanlar, büyük bir kapasitansa sahip artan endüktans ve kapasitör bobinleri içerir. Bu nedenle, hacimli ve pahalı oldukları ortaya çıkıyor ve bu nedenle performansları sonuçta ideal olmaktan uzak.
Büyük endüktans şu şekilde elde edilir:artan sayıda bobin dönüşü ve bir ferromanyetik çekirdeğin kullanılması. Bu, saf endüktans özelliklerini serbest bırakır, çünkü çok sayıda dönüşe sahip bobinin uzun teli önemli bir dirence sahiptir ve ferromanyetik çekirdek, manyetik özelliklerini büyük ölçüde etkileyen sıcaklıktan etkilenir. Büyük bir kapasitans kullanılması gerektiğinden, en iyi stabiliteye sahip olmayan kapasitörlerin kullanılması gerekir. Bunlar elektrolitik kapasitörleri içerir. Aktif olarak adlandırılan filtreler, yukarıdaki dezavantajlardan büyük ölçüde yoksundur.
Farklılaştırıcı ve entegratör devreleri işlemsel yükselteçler kullanılarak oluşturulur, bunlar en basit aktif filtrelerdir. Devre elemanları açık talimatlara göre seçildiğinde, farklılaştırıcının frekansına bağlı olarak, yüksek frekanslı filtreler haline gelirler ve entegratörlerin frekansına, tam tersine, düşük frekanslı filtreler olurlar. Yukarıdakilerin tümünü açıklayan bir fotoğraf aşağıda verilmiştir:
Amplifikatörde yüksek geçiş filtresi
Bir arabada bir amplifikatör kurmayı düşünelim.
Arabadaki amplifikatörü kurmadan önce, ana cihazın tüm ayarlarını sıfırlamanız gerekir. Geçiş frekansı 50-70 Hz aralığında ayarlanmalıdır. Arabadaki amplifikatördeki ön kanal filtresi yüksek frekanslara ayarlanmıştır. Bu durumda kesme frekansı 70-90 Hz aralığında ayarlanır.
Tasarım ön hoparlörlerin kanal kanal amplifikasyonunu sağlayacaksa, ayrı birtweeter ayarları Bunun için filtre uygun konuma ayarlanmalı ve kesim frekansı 2500 Hz bölgesinde seçilmelidir.
Diğer şeylerin yanı sıra, amplifikatörün hassasiyetini ayarlamanız gerekir. Bunu yapmak için başlangıçta sıfıra sıfırlanması gerekir, asıl şey cihazı maksimum ses moduna aktarmak ve ardından hassasiyeti artırmaya başlamaktır. Ses bozulması göründüğü anda, düğmeyi çevirmeyi bırakmanız ve ayrıca hassasiyeti biraz az altmanız gerekir.
Ses kalitesini kontrol etmenin hala basit bir yolu var: açtıktan sonra subwoofer'da tıklamalar ve hoparlörde çatırdamalar duyuluyorsa, bu sinyalde parazit olduğu anlamına gelir.
Bas bir subwoofer'a bağlı olmamalıdır. Bunu yapmak için subwoofer üzerindeki faz kontrolünü 180 derece çevirin. Bu regülatör mevcut değilse, pozitif ve negatif bağlantı kablolarını değiştirmeniz gerekir.
Ses işlemcisini kurun. Bunu yapmak için, kanalların her biri için zaman gecikmelerini ayarlamanız gerekir. Sol hoparlörden gelen sesin sağdaki ile aynı anda sürücüye ulaşması için sol kanalda bir zaman gecikmesi ayarlamanız gerekir. Ses kabinin ortasından geliyormuş gibi hissetmeli.
Yukarıdakilerin tümüne ek olarak, ses işlemcisi kabinin arkasına bağlanan bas bağlantısını kaldırabilir. Bunu yapabilmek için ön akustiğin sağ ve sol kanallarına aynı gecikmeleri ayarlamanız gerekir. Bu, subwoofer çevresindeki bas lokalizasyonunu ortadan kaldıracaktır.
Artık sadecebir frekans filtresini kendi ellerinizle nasıl hesaplayıp monte edeceğinizi ve aynı zamanda çalışmasını mümkün olduğunca doğru bir şekilde nasıl kuracağınızı.
