Фильтр второго порядка
Начнём с конденсатора 1 мкФ и разными индуктивностями. Видно, что вариант бесперспективный, поэтому замеров привожу всего два – этого достаточно. Всё ниже 10 кГц сильно подавлено, печальное зрелище. Нет? Кстати, вот что сделал фильтр с импульсом.
Вот что будет при ёмкости 2,2 мкФ.
Та же «стрелка часов», меняется наклон, но не частота раздела. Радости от таких фильтров мало.
Теперь конденсатор 3,2 мкФ.
Это уже чуть получше. Я использовал вариант цвета бордо. Обратите внимание – только сейчас появилась возможность немного управлять частотой раздела. Кроме того, фазовый сдвиг с НЧ динамиком получился небольшим и разница фаза-противофаза была невелика.
Теперь конденсатор 4,7 мкФ.
Тут уже можно что-то выбрать, хотя варианты не очень радуют. Обратите внимание на влияние разброса катушек. Здесь уже есть возможность настройки частоты среза, но пределы невелики.
Презренные фильтры 3-го порядка
Начнём с 1 мкФ.
Удивительно, но только теперь получилась ровная АЧХ от 9 кГц и ниже. Частота раздела по уровню -6 дБ относительно «полки» примерно 3,5 кГц. Номиналы элементов фильтра видны на графике. Оптимальны эти катушки, разница в 10% уже заметна, есть возможность подстройки. Огорчает Джомолунгма справа, но если отвернуть динамик в сторону, она резко снижается до уровня Альп, об этом ниже. К сожалению, конденсатор 1мкФ сильно режет отдачу динамика, поэтому применим только в случае очень низкой чувствительности НЧ динамика.
Теперь 2 мкФ.
Вот, только здесь весьма малым изменением индуктивности появилась возможность в значительных пределах двигать частоту среза по горизонтали. При этом форма выше раздела не меняется, именно это и нужно для сшивки полос. Требования к точности подбора индуктивности уже высокие и для настройки обязателен микрофон. Всякие калькуляторы и симуляторы здесь можно выбросить в урну.
Кстати, кому-нибудь интересно увидеть форму импульса?
Типичное долгое затухание TW-70, а в общем, не так плохо, я думал – будет хуже.
Внимательный читатель заметил, что я делаю измерения по принципу «недолёт – перелёт», чтобы не пропустить середину, вот и теперь завышенная ёмкость 4,7 мкФ.
Можно уменьшить индуктивность, это улучшит АЧХ, но надо следить за импедансом.
Вариант 4,7мкф+0,17мгн+4,7мкф выглядит перспективно.
Возросла отдача динамика и высота холма на ВЧ перестала быть неприличной.
А теперь что будет, если поставить колонку на пол.
Фильтр 1мкф+0,3мгн+2,2мкф.
Баса на полу на слух даже многовато. Зато частота раздела близка к требуемой, спад начинается ниже 4 кГц и резонанс удалён на октаву с лишним, проблема холма на 2 кГц отсутствует.
Надеюсь, мои измерения оказались интересными для кого-то и я не зря потратил кучу времени.
Обычно подобные замеры остаются в голове и остаются одни слова без доказательств, а кто им поверит?..
Оказалось, что Visaton SC-10 гораздо более податлив, чем TW-70 и его АЧХ намного легче управляется фильтрами. Но это уже совсем другая история.
Некоторые очевидные выводы: разным динамикам нужны фильтры разных порядков, простейшие фильтры может и хороши, но требуют динамиков, которые изначально хорошо подходят друг к другу.
Фильтры 3-го порядка чувствительны к номиналам деталей и для настройки требуют измерений микрофоном.
Перед изготовлением колонки полезно сделать «паспорт» каждого динамика – измерить примерную частоту его раздела и прикинуть подходящий фильтр. Даже правдивый график АЧХ в datasheet, но без фильтров, недостаточно информативен. Особенно это касается ВЧ динамиков. Это позволит предварительно подобрать подходящие динамики и уменьшит затраты времени и нервов при настройке.
Теперь воспользуюсь результатами измерений. Чувствительность 15ГД-17 и без того высокая, наверняка возросла при замене подвеса на более мягкий из ППУ. В связи с этим надо максимально использовать чувствительность TW-70, значит фильтр 3-го порядка придется брать с емкостями 4,7 мкФ.
Двухполоска на 15ГД-17 и TW70
Сразу улучшилось согласование с 15ГД-17, вот предварительный результат.
Красная линия – АЧХ TW-70, суммарная АЧХ – черная и зеленая.
Предварительно импеданс
Я опасался сильного провала импеданса, но нет, для АС на 4 Ом, уменьшение до 3,5 Ом полностью допустимо.
Видно, что АЧХ 15ГД-17 спадает раньше, чем нужно. Значит фильтр НЧ надо подкорректировать.
Вот результат.
И это в узком небольшом помещении С МЕТРА. Результат отличный.
Для ноющих, дескать 1/3 октавы – каждый дурак сможет, вот то же на 1/12 октавы.
То же самое, но с учетом комнатных и других отражений. Деревья, которые мешают видеть лес.
Импеданс изменился мало.
АЧХ слабо изменяется при изменении расстояния и умеренных отклонениях от оси.
При изменении фазы одного из динамиков, на АЧХ значительный провал, как и должно быть.
То что не получалось с фильтром 2-го порядка, получилось с фильтром 3-го порядка.
Прослушивание пока только одного диска показало, что эффект «что-то не то» исчез, колонка ЗАПЕЛА.
Первое впечатление – ОТЛИЧНО. Фильтр из макета можно переводить в рабочий вариант, удобно и то что индуктивность катушек мала и проблем с активным сопротивлением не будет.
Может в дальнейшем, я немного что-то подправлю, но пока всё устраивает, колонки можно доделывать. Надо подстроить частоту настройки ФИ, но это совсем другая история.
