Итак, фильтр первого порядка т. е. конденсатор последовательно с динамиком, схему рисовать не буду.
Все измерения на одном экране. Во время всех измерений не прикасался ни к микрофону, ни к динамику, не трогал установленные уровни сигнала.
Для облегчения восприятия сглаживание взял 1/2 октавы (разница с 1/3 очень мала) не хотелось чтобы мы отвлекались на ненужные детали.
"Деды",адепты "чистого звука" не умеющие и не желающие измерять, кричат: "только первый порядок", "только один конденсатор".
Ладно бы сами себе делали, но ведь другим мозги засоряют.
Что мы видим вплоть до емкости 2,2 мкФ (и более) динамик работает во всём своём диапазоне т. е. от 1,5 кГц и выше. Это хорошо? Это ужасно, не надо давать ему тянуться почти до резонанса.
Надо убежать от резонанса (1,5 кГц примерно) на одну-две октавы, недаром производителем заявлен диапазон частот от 3 кГц и выше.
Можно сделать двухполоску с разделом 1,5 кГц, но хорошо ли это будет? Нет. Бухтеть будет, а звучать - нет.
Популярен вариант - конденсатор 1 мкФ. Наверное, это единственный компромисс. Частота раздела 7...9 кГц, выше будет хорошо, чувствительность падает не так сильно. От 2,2 мкФ до 1 мкФ резкое изменение АЧХ, поэтому можно подогнать, но без микрофона это сделать будет трудно. Это случай когда небольшое изменение ёмкости фильтра оказывает сильное влияние.
Конденсатор 0,47 мкФ. То же что и 1 мкФ, но чувствительность ниже на 5...6 дБ. Полка на 13...20 кГц и частота раздела 10 кГц - это супертвитер. Это вариант, но чувствительность резко падает, хватит ли её - неизвестно. Не забываем про острую направленность, это все-таки конус, а не купол.
Вывод: мы не можем управлять частотой среза под свои нужды. Не получится раздел ни на 2 кГц, ни на 5 кГц (стандартные частоты раздела для двухполоски).
S2 есть на схеме. Это переключатель уменьшает усиление второго ОУ. Нужен при измерениях в упор. Вместо него я просто уменьшаю в программном микшере уровень сигнала.
Фильтры второго порядка.
Я на них расчитывал, но ничего путного у меня не получилось. Наверное, неспроста популярны фильтры третьего порядка.
Поскольку фильтры уже "сложные", во избежание путаницы и для облегчения восприятия, нарисовал схему.
Как обычно, красный - подключение напрямую, цветные - варианты фильтров.
Синий - С=4,7мкФ L=1мГн. Зеленый - С=4,7мкФ L=0,5мГн.
Второй вариант - подгонка вручную по лучшему результату.
Обратите внимание, что изменение индуктивности в 2 раза(!) вызвало небольшое изменение АЧХ т. е. возможна тонкая настройка.
Шикарно ровная АЧХ и в отдаче мы не проиграли, а даже выиграли, но та же проблема - динамик работает примерно от 2 кГц, даже чуть ниже. Не исключено, что это будет здорово для двухполоски т. к. все басовики (монстры не берем) удовлетворительно работают до 1,5...2 кГц. Само собой, требуется юстировка микрофоном при сведении и прослушивании.
Заставить фильтром второго порядка работать 2ГД-36 скажем от 5 кГц без уродливой кривизны или резкой потери отдачи у меня не получается.
У многих может возникнуть вопрос - а зачем вообще ставить этот дурацкий фильтр, если 2ГД-36 всё равно басы не излучает?
А вот зачем. Во-первых, это защищает динамик от перегорания.
А во-вторых. Помните как в кино кричат дикие индейцы при нападении на бледнолицых? Вот и вы. Откройте рот и часто и быстро закрывайте-открывайте его своей ладонью (это басы и действительно, звука не будет). Теперь откройте рот и издайте долгий звук а-а-а (или другой по вкусу - это будут ВЧ звуки), а теперь повторите трюк с ладонью (басы). Вот такой же эффект вызовет смесь ВЧ и НЧ подаваемая одновременно на пищалку.
В заключение, фильтры третьего порядка, так нелюбимые гурами и халтурщиками на производстве (посмотрИте фильтры первых версий 10МАС с удифильскими фильтрами. Постепенно приходилось усложнять фильтры вопреки экономии, думаете это блажь?)
Приведу несколько вариантов.
На картинке всё подписано С1=4,7мкФ С2=4,7мкФ L1=0,15 мГн.
Я сознательно ДЛЯ ВАС выбирал ёмкости из стандартного ряда, а подгонку делал настройкой индуктивности.
Обратите внимание на значительно повышение отдачи во всём рабочем диапазоне!
Вполне достойный результат с подавленным и отодвинутым на октаву резонансом. Как черновой вариант вполне годится. Нет проблем с деталями.
Возникает вопрос стыковки и прослушивания? Ну вы от меня слишком много хотите за раз.
Практически тот же результат (ещё ровнее) с другими номиналами фильтров. Какой лучше (или оба хуже)? Не знаю, надо слушать, но одну пищалку никто не слушает, нужно стыковать с чем-то, это не быстро и не просто (сразу всплывает проблема корпуса).
Третий порядок позволяет утащить раздел вверх еще на октаву, получив отличную АЧХ и немного потеряв в чувствительности.
С1=2,2мкФ С2=1мкФ L1=0,13мГн.
Вот результат крупным планом с усреднением 1/6 октавы.
Видно, что крутизна составляет 18 дБ на октаву, область собственного резонанса глубоко подавлена.
Не каждая импортная пищалка может похвастать такой АЧХ, китайская - тем более. Помню, купил я недорогие китайские пискуны.
Заявленная чувствительность 95 дБ, по моим прикидкам 88 дБ...
Надеюсь, в основном я осветил тему. Специально сделал это не на экзотической и уникальной, а дешевой и общедоступной пищалке.
Постарался показать что из неё можно выжать.
Конечно, её возможности ограничена, но мусором я её не назову, надо только подобрать ей "товарищей" и настроить нормальные фильтры. Без микрофона это сделать нереально.
