|
Перед тем, как ответить на этот вопрос, сначала необходимо провести небольшой экскурс в теорию громкоговорителей и в общих чертах обрисовать проблему. Как известно, практически любой из ныне производимых динамиков способен эффективно воспроизводить только неширокую полосу частот, ограниченную снизу резонансной частотой его подвижной системы, а сверху - механическими свойствами диффузора (массой, жесткостью). За границами этой полосы частот звуковое давление, создаваемое динамиком, существенно снижается, возрастает уровень искажений. Говорить о высококачественном звуке при этом нельзя. Следовательно, для передачи всего спектра звуковых сигналов (20-20 000 Гц) необходимо использовать несколько динамиков. Давным-давно специалисты по акустике осознали эту необходимость, и сегодня во всех сферах аудиотехники, будь то домашние или автомобильные системы, преобладающее большинство акустических систем реализуется исключительно по схеме с несколькими излучателями.
Применительно к автомобильным аудиосистемам можно выделить две довольно типичные схемы построения, с которыми хорошо знакомы даже мало-мальски информированные читатели. Первая и наиболее распространенная состоит из трех динамиков: нацеленного исключительно на бас сабвуфера (примерно 20-100 Гц), НЧ/СЧ-динамика для диапазонов верхнего баса и средних частот (100-3000 Гц), и отвечающего за высокие частоты твитера (от 3000 Гц и выше). В более сложных схемах, например, в таких, которые представляют профессионалы на соревнованиях по автомобильному звуку, число динамиков увеличивается. Здесь за каждый частотный диапазон: нижний бас, средний/верхний бас, средние частоты и верх, - отвечают отдельные динамики. Но, несмотря на очевидные отличия, обе схемы подчиняются единому требованию: каждый динамик, входящий в акустическую систему, должен воспроизводить только свою полосу частот и не затрагивать соседние. Чтобы выполнить это требование, в аудиотракт включают электрические фильтры, которые как раз и занимаются выделением одних частотных полос и подавлением других. Очевидно, что если в акустической системе используется несколько динамиков - сабвуфер, НЧ/СЧ, среднечастотник и высокочастотник, появляется необходимость в применении нескольких электрических фильтров. Комбинация нескольких таких фильтров называется кроссовером.
Фильтры
В первом приближении любой электрический фильтр представляет собой совокупность нескольких элементов, обладающих свойством избирательного пропускания сигналов определенных частот. Простейшие схемы, которые имеют подобные свойства, могут быть построены с использованием катушек индуктивности и конденсаторов. Принцип действия этих схем основывается на зависимости сопротивления входящих в их состав элементов от частоты: у катушек индуктивности сопротивление возрастает с ростом частоты сигнала, а у конденсаторов, наоборот, снижается. Поэтому катушки индуктивности хорошо пропускают низкие частоты, а конденсаторы - высокие. Эти их свойства используют для построения фильтров - нижних (ФНЧ) и верхних частот (ФВЧ). Кроме ФНЧ и ФВЧ существуют и другие типы фильтров, например, полосно-пропускающие - проще говоря, полосовые. Из названия понятно, что такие фильтры хорошо пропускают только определенную полосу частот, а все, что находится за ее пределами, полосовой фильтр (ПФ) подавляет. Обычная роль таких фильтров - выделение диапазона средних частот для последующей подачи отфильтрованного сигнала на СЧ-динамик. По выполняемой задаче следующий тип фильтра - режекторный (РФ) - полная противоположность ПФ. Ту полосу частот, которую ПФ пропускает без изменений, режекторный фильтр подавляет, открывая свободный доступ сигналам, находящимся вне этого интервала частот. Несколько особняком от всех перечисленных выше типов фильтра стоят фильтры подавления инфранизких частот (ФИНЧ); по сути, это те же фильтры верхних частот, но с чрезвычайно низкой частотой среза (10-30 Гц). Назначение ФИНЧ - защита низкочастотной головки (сабвуфера) от сигналов инфранизких частот, которые могут привести к перегрузке сабвуфера, а иногда и к его выходу из строя.
Продолжение...
|