Работа разделительного фильтра 2 порядка

Рассмотрим математически, как влияет фазировка пищалки на суммарную амплитудно-частотную характеристику акустической системы. Для простоты введём допущения, что динамики имеют только активную составляющую нагрузки и могут быть заменены резисторами по 8 Ом, частота раздела составляет 5000 Гц. По формулам приведённым в книге, получаем следующую схему:

Работа разделительного фильтра 2 порядкаС = 2 мкФ, L = 0,5 мГн

Рассчитаем характеристики данной схемы в программе Multisim. Для НЧ и ВЧ динамиков, АЧХ имеет вид:

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Характерная особенность фильтров чётных порядков на частоте раздела амплитуда имеет спад – 6 дБ. Фазочастотная характеристика для НЧ и ВЧ динамиков имеет вид:

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Из графиков видно, что на частоте раздела фаза НЧ сигнала равна -90°, а фаза ВЧ сигнала наоборот +90°, причём фаза НЧ сигнала начинается слева от 0 и уменьшается с ростом частоты, а фаза ВЧ сигнала начинается справа т.е. в полосе пропускания ВЧ фильтра от 0 и увеличивается с понижением частоты.

Рассмотрим случай соединения динамиков в одной фазе (точка – плюсовой вывод):

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Суммарная АЧХ фильтра будет иметь вид:

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Из рисунка видно, что на частоте раздела появился провал амплитуды. Фазочастотная характеристика будет иметь вид:

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Из рисунка видно, что фазовая характеристика имеет резкий переход от -90° к +90° на частоте раздела фильтров.

Второй вариант подключение одного из динамиков, например пищалки, в противофазе к НЧ динамику (точка – плюсовой вывод):

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Суммарная АЧХ в этом случае имеет вид:

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Суммарная АЧХ имеет вид горизонтальной линии. Суммарная фазочастотная характеристика имеет следующий вид:

Работа разделительного фильтра 2 порядка

Из рисунка видно, что ФЧХ начинает от 0 град (область работы НЧ), затем на частоте разделения достигает -90 градусов (область совместной работы ГГ), далее монотонно уменьшает до -180 градусов (область работы ВЧ в противофазе).

Вывод

Рассчитанные фильтры по книге И.А. Алдошиной имеют характеристики, полностью совпадающие с заявленными, что подтверждается с помощью программы Multisim. Характер АЧХ и ФЧХ в зависимости от фазировки пищалки продемонстрирован на графиках.

Литература:

«Высококачественные акустические системы и излучатели” (Алдошина И.А. , Войшвилло А.Г.) М: «Радио и Связь» 1985 год.

Работа разделительного фильтра 2 порядка

С Уважением, Сергей Гудков, 2021

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.