Здравствуйте, Андрей. Для ответа на Ваши вопросы требуется
лирическое отступление.
Откуда взялось требование делать раздел для ВЧ (или СЧ) на октаву выше частоты резонанса? Закон ли это?
Вовсе нет, это лишь частный случай для широко распространённой комбинации типа "динамик
без рупора с
добротностью 1+
ФВЧ второго порядка".
ГД, работающий на линейном участке АЧХ, увеличивает амплитуду колебаний пропорционально квадрату падения частоты. В первом приближении, система с добротностью 1 так и ведёт себя вплоть до частоты резонанса. Чтобы
скомпенсировать рост амплитуды у частоты резонанса для такой системы, как раз требуется крутизна среза ФВЧ ровно 12дБ/октаву на частоте резонанса. С таким ФВЧ рост амплитуды почти прекращается на частоте 2*Fрез, что, в большинстве случаев, гарантирует отсутствие роста нелинейных искажений, вызванных амплитудой смещения, с падением частоты = чистый от ИМИ спектр до номинальной мощности. Когда
аудиофилы Нивага начинающие любители игнорируют данное обстоятельство, подключая ВЧ (или СЧ) динамик через ФВЧ первого порядка
без должного запаса по частоте среза, они
значительно уменьшают мощность, при которой динамик выпрыгивает за границы линейного хода и начинает гадить звучание.
Однако, динамики есть разные, как и фильтры, и баффлы.
Как только мы берём динамик с полной добротностью 0,5 (
внимание! 0,5 - при подключенном реальном фильтре!!!), его амплитуда на частоте резонанса ужЕ в 2 раза меньше, чем у более добротного с Ку=1. И, если его включить через ФНЧ первого порядка, то на частоте резонанса превышения амплитуды относительно частоты 2*Fрез не будет. Но, поскольку ниже Fрез его амплитуда без фильтра продолжает расти (в пределе в 2 раза), то максимум амплитуды будет
ниже Fрез, и амплитуда там будет больше, чем на частоте 2*Fрез. Что, в пассиве, опять требует ФВЧ-2, но с более плавным срезом = Линквиц-2 или полторашный.
И наоборот, если у ВЧ (СЧ) динамика с актуальным ФВЧ-2 полная Ку>1, что видно по горбу перед срезом (у НЕ рупорных ГД), то ФВЧ-2 с частотой среза ровно на октаву выше Fрез НЕ справится с задачей ограничения амплитуды смещения ниже частоты среза, и максимальная амплитуда будет на частоте немного выше Fрез. Для таких динамиков нужно либо повышать частоту раздела, либо применять режекторный фильтр на Fрез, либо повышать порядок фильтра (худший вариант).
Если же динамик - рупорный, то петрушка совсем другая. Рупор перераспределяет звуковую энергию в пространстве. В результате,
при той же амплитуде мембраны, отдача по оси значительно возрастает. У 407-й АЧХ имеет характерный подъём в сторону СЧ:
Посмотреть вложение 120186
Это
не значит, что амплитуда мембраны растёт быстрее, чем обратно пропорционально падению частоты, нет! Закон изменения амплитуды мембраны на участке Fрез...9 кГц - обычный! Пробуем "уложить" АЧХ горизонтально.
Посмотреть вложение 120188
Получаем частоту резонанса 2 кГц и добротность выше 1. Итого, ФВЧ-2 с частотой среза примерно 4,5 кГц
гарантирует номинальную мощность без прыжков КНИ и ИМИ, вызванных амплитудой смещения.
Думаете, не срастётся? Легко, смотрИте. Накладываю Баттерворт-2 с частотой среза 4,5 кГц по -3дБ на даташитную АЧХ.
Посмотреть вложение 120191
Есть вопросы?