High-pass филтър със собствени ръце

Тази статия ще ви покаже как да направите сами филтър за високопропускане. Но преди да започнем да разбираме това, трябва да разберем нещо. Какви са самите филтри с висока и ниска честота?

дефиниция

Филтрите могат да бъдат разделени на горни (високи) и по-ниски (ниски) честоти. Защо често хората казват "горни", а не "високи" честоти? Това се дължи на факта, че с два килохерца се започне високотехнологична звукова технология. Но два килохерца в радиотехниката са честотата на звука и затова се нарича "ниска".

Също така има такова нещо като средната честота. Това се отнася до звуковата техника. И така, какво е средно филтър? Това е комбинация от няколко от горепосочените устройства. Той може да бъде и лентов филтър.

Високочестотен филтър е електронно или друго устройство, което преминава през горните честоти на сигнала и което на входа потиска честотата на сигнала в съответствие с предварително определеното ограничение. Степента на депресия също ще зависи от определен тип филтър.

Ниската честота се различава по това, че може да премине входящ сигнал, който е по-нисък от посочения, докато потиска горните честоти.

Обхват на приложение

Може да се използва високочестотен филтър за извличане на високочестотни сигнали. Често се използва и при обработката на аудио сигнали, например в отделни филтри, които също се наричат ​​кръстосани. Те също се използват за обработка на изображения, така че да може да се извърши преобразуване в честотната област.

Това е най-простият високопропускащ филтър, състоящ се от:

• Резистор.
• Кондензатора.

Работата на съпротивлението на капацитета (R x C) е времева константа (продължителността на процеса) за даден филтър, който ще бъде обратно пропорционален на честотата на прекъсване в херца (единицата за измерване на процесите на трептене).

Изчисляване на високочестотния филтър

И така, как можем да изчислим? За да изпълнявате всички действия у дома, трябва да направите една от най-простите таблици за автоматично изчисляване в Microsoft Excel, но трябва да можете да използвате формули в тази програма.

Можете да използвате тази формула:

Където f е крайната честота - R е съпротивление на резистора, Om-C е капацитетът на кондензатора, Φ (farads).

видове

Представените устройства са от пет вида и сега ще ги разглеждаме един по един.

• U-образна форма - на външен вид те наподобяват буквата P;
• T-образна форма - прилича на буквата T;
• L-образна форма - прилича на буквата G;
• единичен елемент (кондензаторът служи като филтър за високи честоти);
• многослойни - това са същите L-образни филтри, само в този случай те са свързани в серия.

U-образна

Може да се каже, че тези филтри са същите като L-образните, но в началото те се свързват с още една част. Всичко, което ще бъде написано за T-образна форма, ще бъде вярно за U-образната форма. Единствената разлика е, че те ще увеличат маневра на радиовръзката, която е отпред.

За да изчислите U-образния филтър, ще трябва да използвате формула за делител на напрежение и да добавите допълнително съпротивление на шунт на първия елемент.

Ето някои примери за преминаването на L-образен RC филтър към U-образна RC също на високи честоти:

На изображението можете да видите, че друг резистор 2R се добавя към оригиналната схема, разположена паралелно на първата.

Ето един пример за преобразуване в RL:

Тук, вместо резистор, индуктор се намокри. Втората (2L), успоредна на първата, също се добавя.

И третият пример е преобразуването в LC:

T-

Т-образният филтър е със същата L-форма, само с добавянето на още един елемент.

Те ще бъдат изчислени по същия начин като делителя на напрежението, който ще се състои от две части с нелинейна честотна характеристика. Освен получената стойност е необходимо да се добави броят на реактивната устойчивост на третия елемент.

Може да се използва и друг метод за изчисление, но на практика той е по-малко точен. Нейната същност се крие във факта, че след получената стойност на първата изчислена част на L-образния филтър променливата нараства или пада в двойно и е разделена на два елемента.

Ако това е кондензатор, тогава стойността на капацитета на намотките расте двойно, ако е резистор или дросел, тогава стойността на съпротивлението на намотките, напротив, пада двойно.

Примери за трансформация са дадени по-долу.

Преход на L-образния RC филтър към T-образния:

Изображението показва, че за прехода е необходимо да се добави втори кондензатор (2C).

Преходен RL:

В този случай всички по аналогия. За успешен преход, трябва да добавите втори резистор, свързан последователно.

LC преход:

L-образна

L-образният филтър е делител на напрежение, състоящ се от два компонента с нелинейна честотна характеристика (амплитудно-честотна характеристика). За този филтър е разрешено да използва веригата и всички формули на делителя на напрежението.

Тя може да бъде представена, както следва:

Ако сменим съпротивлението R1 на кондензатора, тогава ще получим високочестотен филтър. Можете да видите снимката на променената схема по-долу:

Формули за изчисление:

Сега нека разгледаме внимателно как да изчисляваме.

Високочестотен филтър за биберите

Структурата на такъв филтър е съвсем проста. Тя ще се състои само от две части - кондензатор и съпротивление.

Ролята на филтъра, която ще филтрира средночестотните и нискочестотните компоненти в аудиосигнала, ще изпълни директно ролята на самия кондензатор. И съжалявам за тавтологията, съпротивата ще изпълнява ролята на съпротива, тоест, ще намали силата на звука.

Важно: високите честоти на еквалайзера от главното устройство не са отрязани - това ще доведе до лош звук. По-добре е да намалите броя им с помощта на съпротива.

Оптималното съпротивление ще се счита за 4.0 и 5.5 ома.

Изхарчени материали за създаване

За да създадете високочестотен филтър за щипка, ще ви трябва следните материали:

• едно съпротивление е 5.5 Ohm;
• една съпротива 4,0 Ohm;
• два MBM съпротивления от 1.0 μF;
• изолационна лента или термосвиваеми тръби.

Активен високопропускащ филтър

Активните филтри имат огромно предимство пред своите пасивни "конгенери", особено при честоти, по-малки от 10 kHz. Въпросът е, че пасивните съдържат бобини с повишена индуктивност и кондензатори, които имат голям капацитет. Поради това те се оказват тромави и скъпи, поради което техните характеристики по отношение на резултата далеч не са идеални.

Големите индуктивност се постигат благодарение на увеличения брой намотки на серпентината и използването на феромагнитно ядро. Това освобождава неговите свойства нето индуктивност защото дълго тел намотка с голям брой навивки има значително съпротивление и феромагнитна сърцевина се влияе от температурата, която значително влияе си магнитни свойства. Поради факта, че е необходимо да се използва голям капацитет, е необходимо да се използват кондензатори, които нямат най-добра стабилност. Те включват електролитни кондензатори. Филтрите, наречени активни, по много начини са лишени от горепосочените недостатъци.

Диференциалните и интеграторните схеми са конструирани с помощта на операционни усилватели, те са най-простите активни филтри. Когато елементите на схемата се избират съгласно ясна инструкция, като се наблюдава зависимостта от честотата на диференциала, те стават високочестотни филтри, а честотата на интеграторите, напротив, нискочестотните. Снимки, обясняващи всичко казано, са дадени по-долу:

Високочестотен филтър на усилвателя

Обмислете настройването на усилвателя в автомобила.

Преди това, как да настроите усилвател в устройството, трябва да нулирате всички настройки на основното устройство на нули. Стойността на спирачната честота на кросоувъра трябва да бъде зададена в диапазона 50-70 Hz. Филтърът на предния канал на усилвателя в автомобила е настроен на високочестотна позиция. Честотата на изключване в този случай е зададена в диапазона 70-90 Hz.

Ако проектът предвижда усилване на каналите на предните високоговорители, е необходимо отделно регулиране на високочестотните високоговорители. За да направите това, филтърът трябва да бъде зададен в подходящо положение и честотата на изключване трябва да бъде избрана в диапазона 2500 Hz.

Между другото, трябва да регулирате чувствителността на усилвателя. За да направите това, трябва първоначално да се нулира, основното е да превключите устройството в режим на максимална сила на звука и след това да започнете да повишавате чувствителността. В момента, когато има изкривяване на звука, трябва да спрете завъртането на регулатора и също така е необходимо малко да намалите чувствителността.

Все още има лесен начин да проверите качеството на звука: ако чуете кликвания, когато субуферът е включен и в говорителя се чува звук - това означава, че има смущения в сигнала.

Басът не трябва да е вързан към субуфер. За да направите това, завъртете управлението на фазите на субуфера на 180 градуса. Ако този регулатор не присъства, трябва да смените положителните и отрицателните жици на връзката.

Конфигурирайте звуковия процесор. За да направите това, трябва да коригирате закъсненията във времето за всеки канал. Необходимо е да настроите забавяне на времето на левия канал, така че звукът, идващ от левите високоговорители, да достига до водача едновременно с точния. Трябва да създаде усещане, че звукът идва от централната част на кабината.

В допълнение към всичко казано по-горе, звуковият процесор може да премахне връзката на басите в задната част на кабината. За да направите това, трябва да зададете същото забавяне в десния и левия канал на предните високоговорители. В резултат на това локализирането на басите в областта на субуфера ще бъде премахнато.

Сега знаете не само как да изчислявате и сглобявате филтър с честота, а как да регулирате работата му колкото е възможно по-точно.