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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 XNUMX방향 스피커용 크로스오버 필터. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
사운드 재생 중 혼변조 왜곡을 줄이기 위해 Hi-Fi 시스템의 확성기는 저주파, 중간 주파수 및 고주파 다이내믹 헤드로 구성됩니다. 저주파수 및 고주파수의 LC 필터 조합인 크로스오버 필터를 통해 증폭기의 출력에 연결됩니다. 다음은 가장 일반적인 방식에 따라 XNUMX밴드 크로스오버 필터를 계산하는 방법입니다. 1방향 확성기의 크로스오버 필터의 주파수 응답은 일반적으로 그림 1에 나와 있습니다. 2. 여기서 N은 헤드의 보이스 코일에 대한 상대 전압 레벨입니다. fn 및 fv는 확성기에 의해 재생되는 대역의 하한 및 상한 경계 주파수입니다. fрXNUMX 및 fрXNUMX - 섹션 주파수.
이상적으로는 크로스오버 주파수의 출력 전력이 두 드라이버 간에 균등하게 분배되어야 합니다. 이 조건은 크로스오버 주파수에서 해당 헤드에 공급되는 상대 전압 레벨이 작동 주파수 대역의 중간 부분에 비해 3dB 감소하면 충족됩니다. 크로스오버 주파수는 귀의 가장 큰 감도 영역(1...3kHz) 외부에서 선택해야 합니다. 이 조건이 충족되지 않으면 크로스오버 주파수에서 두 헤드가 동시에 방출하는 진동 위상의 차이로 인해 사운드의 "분기"가 눈에 띄게 될 수 있습니다. 첫 번째 크로스오버 주파수는 일반적으로 400 ... 800Hz 주파수 범위에 있고 두 번째 크로스오버 주파수는 4 ... 6kHz입니다. 이 경우 저주파 헤드는 fn ... fp1 범위의 주파수를 재생합니다. 중간 주파수 - 범위 fp1 ... fp2 및 고주파수 - 범위 fp2 ... fv. 2방향 스피커의 전기 회로 다이어그램의 일반적인 변형 중 하나가 그림 1에 나와 있습니다. 1. 여기서: B1은 저역 통과 필터 L2C2을 통해 증폭기 출력에 연결된 저주파 동적 헤드입니다. B3는 고역통과필터(C2L3)와 저역통과필터(L3C2)로 형성된 대역통과필터를 통해 증폭기 출력에 연결된 중주파 헤드이다. 신호는 고역 통과 필터 C3L4 및 C4LXNUMX를 통해 고주파수 헤드 BXNUMX에 공급됩니다.
커패시터의 커패시턴스 및 코일의 인덕턴스 계산은 스피커 헤드의 공칭 저항을 기반으로 수행됩니다. 헤드의 공칭 저항과 커패시터의 공칭 커패시턴스가 일련의 개별 값을 형성하고 크로스오버 주파수가 넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있으므로 이 순서로 계산하는 것이 편리합니다. 헤드의 공칭 저항이 주어지면 커패시터의 커패시턴스는 일련의 공칭 커패시턴스(또는 이 시리즈의 여러 커패시터의 총 커패시턴스)에서 선택되어 결과적인 크로스오버 주파수가 위의 주파수 간격 내에 포함됩니다. 분리 필터는 일반적으로 공칭 용량에서 허용되는 편차가 ± 10% 이하인 MBGO, MBGP 및 MBM 유형의 금속 종이 커패시터를 사용합니다. 필터에 사용하기에 가장 적합한 커패시터 정격은 표에 나와 있습니다. 1.
다양한 헤드 저항에 대한 필터 커패시터 C1...C4의 커패시턴스와 해당 크로스오버 주파수가 표에 나와 있습니다. 2.
모든 커패시턴스 값은 커패시턴스의 공칭 범위에서 직접 가져올 수 있음을 쉽게 알 수 있습니다. 또는 두 개 이하의 커패시터를 병렬 연결하여 얻습니다(표 1 참조). 커패시터의 커패시턴스가 선택된 후 코일의 인덕턴스는 공식에 따라 밀리헨리 단위로 결정됩니다.
두 공식 모두에서: Zg-in 옴; fp1, fp2 - 헤르츠 단위. 헤드 임피던스는 주파수에 의존하는 양이므로 헤드 패스포트에 표시된 공칭 저항 Zg는 일반적으로 계산을 위해 취해지며 주 공진 주파수 이상에서 상한 주파수까지의 주파수 범위에서 헤드 임피던스의 최소값에 해당합니다 작동 밴드의. 동시에 동일한 유형의 다양한 헤드 샘플의 실제 공칭 저항은 여권 값과 ± 20% 차이가 날 수 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 어떤 경우에는 아마추어 무선 헤드를 고주파 헤드로 저주파 및 고주파 헤드의 공칭 임피던스와 다른 공칭 임피던스를 가진 기존 다이내믹 헤드를 사용해야 합니다. 이 경우 L3 코일의 다른 단자에 고주파 헤드 B4과 커패시터 C4를 연결하여 저항 정합이 수행됩니다(그림 2). 즉, 이 필터 코일은 동시에 정합 자동 변압기의 역할을 합니다. 코일은 getinaks 볼이 있는 둥근 나무, 플라스틱 또는 판지 프레임에 감을 수 있습니다. 아래 뺨은 정사각형으로 만들어야합니다. 따라서 커패시터와 코일이 부착 된 getinax 보드 인베이스에 부착하는 것이 편리합니다. 보드는 스피커 상자 바닥에 나사로 고정되어 있습니다. 추가적인 비선형 왜곡을 피하기 위해 코일은 자성 재료로 만들어진 코어 없이 만들어야 합니다. 필터 계산 예 저주파 확성기 헤드로 6GD-2 다이내믹 헤드가 사용되며 공칭 저항은 Zg = 8 Ohm입니다. 중간 주파수 - 4GD-4, Zg 값이 동일하고 고주파 - ZGD-15, Zg = 6,5 Ohm입니다. 표에 따르면. Zg=2 Ohm 및 커패시턴스 C8=C1=2μF fp20=1Hz에서 700, 커패시턴스 C3=C4=3μF fp2=4,8kHz의 경우. 필터에는 표준 커패시턴스가 있는 MBGO 커패시터를 사용할 수 있습니다(C3 및 C4는 XNUMX개의 커패시터로 구성됨). 위의 공식에 따르면 L1=L3=2,56 mg; L2=L4=0,375mH(자동 변압기의 경우 L4는 단자 1-3 사이의 인덕턴스 값임). 자동 변압기 변환 비율
무화과에. 도 3은 계산 예에 대응하는 3,5방향 시스템에 대한 주파수에 대한 헤드의 보이스 코일에 대한 전압 레벨의 의존성을 도시한다. 필터의 저주파, 중간 주파수 및 고주파 영역의 진폭-주파수 특성을 각각 LF, MF 및 HF로 지정합니다. 크로스오버 주파수에서 필터 감쇠는 3dB(권장 감쇠는 XNUMXdB)입니다.
편차는 주어진 (공칭) 값에서 헤드의 총 저항과 커패시터의 커패시턴스와 계산으로 얻은 코일의 인덕턴스의 차이로 설명됩니다. 저음 및 중음 곡선의 감소 기울기는 옥타브당 9dB이고 고주파수 곡선은 옥타브당 11dB입니다. HF 곡선은 확성기 1 GD-3의 조정되지 않은 포함에 해당합니다(지점 1-3). 보시다시피, 이 경우 필터는 추가적인 주파수 왜곡을 유발합니다. 주어진 계산 방법에서 모든 헤드에 대한 동일한 입력 전력에서의 평균 음압은 거의 동일한 값을 갖는다고 가정합니다. 헤드에서 생성된 음압이 눈에 띄게 크면 음압 측면에서 확성기의 주파수 응답을 균등화하기 위해 이 헤드를 전압 분배기를 통해 필터에 연결하는 것이 좋습니다. 이 헤드의 입력 임피던스는 다음과 같아야 합니다. 계산에 채택된 헤드의 공칭 임피던스와 같아야 합니다. 저자: E. Frolov, 모스크바; 출판물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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