каждый элемент а-емкость фильтра-прототипа заменяется реальной индуктивностью, рассчитываемой по формуле:

L = RJ2fia\ (3.13)

в) для полосоЁого фильтра:

каждый элемент а-нндуктивность заменяется на последовательный коитур, состоящий из реальных L н С-элементов, рассчитываемых по формулам

L=aRj2nq-U,), 13.14)

где fdi и fd2 - соответственно нижняя и верхняя частоты среза полосового фильтра:

С= MixHL, (3.15)

где /о = К fdifdi - средняя частота полосового фильтра.

Каждый элемент а-емкость заменяется на параллельный контур, состоящий из реальных L и С-элементов, рассчитываемых по

формулам:

С=а/2д(/<й-/а)Л , Z,= 1/4.1/JC. (3 16), (3 17)

Пример. Требуется рассчитать значения элементов разделительных фильтров для трехполосной АС.

Выбираем разделительные фильтры второго порядка. Пусть выбранные значения частот разделения составляют, между низкочастотным и среднечастотным каналом /(j( = 500 Гц, между среднечастотным и и высокочастотными /da=oOOO Гц. Сопротивление громкоговорителей на постоянном токе низкочастотного и среднечастотного-8 Ом, высокочастотного-16 Ом.

Рис 3 12 Пример расчета разделительных фильтров трехполосной АС а) АЧХ громкоговорителей без фильтров, б) АЧХ громкоговорителей с фильтрами, цепями со гласования и коррекции; в) суммарная АЧХ АС на рабочей оси н при смещении микрофона на угол ±10° в вертикальной плоскости

Амплитудно-частотные характеристики громкоговорителей, измеренные в за-Глушенной камере на рабочей оси АС на расстоянии 1 м, изображены на рис, 3,12,а (внзкочастотный громкоговоритель 100ГД-1, среднёчастотный ЗОГД-8, высокочастотный 10ГД-43).

Рассчитаем фильтр нижпнх частот

Значение нормированных параметров элементов определим из табл 3 4 о=2,0. ая=0,б.

. Из рис 3, ]1 определяем схему фильтра-прототипа нижних часгот: филыр состоит из индуктивности Qi, емкости щ и нагрузки Ra

Значения реальных элементов фильтра нижних частот находим по выражениям (3 10) и (3 И).

Lmj = aiH/2n/di = 2,0-S,0/(2.3,14-500) = 5,l мГн,

jj = a/2n/di i?h = 0,5/(2.3,14.500.8,0) =20 мкФ.

Значения элементов полосового фильтра (для среднечастотного громкогово-;рнтеля) определяем в соответствии с выражениями (ЗЛ4).(317).

Чсч = 1 -н/Зл (/da-/di) =2,0.8,0/2.3.14 (5000-500) 0,566 мПд,

СЧ = з/2 л (/rf3-/=di) iH = 0,5/2.3,14 (5000-500) -8,0 = 2,2 мкФ 2СЧ/ озсч 1/4-3,142.5000.500-2,2.10-8 = 4,6 мГн. Значения элементов фильтра верхних частот определяем в соответствии с

выражениями (3 12, 3.13)

1 ВЧ = *а 1 Ru = 1/(2-3,14-50002,0-16) = 1,00 мкФ,

2ВЧн/2я/й2аа = 1б/(2.3,14-5000-2,0)= 0,25 мГн.

Для согласования фильтров с входным комплексным сопротивлением громкоговорителей может применяться специальная согласующая цепь. При отсутствии этой цепи входное сопротивление громкоговорителя оказывает влияние ка АЧХ и ФЧХ разделительных фильтров (что подтверждается выражением (3.2)). Параметры элементов согласующей цепн, включаемой параллельно громкоговорителю, находятся из условия.

Ус {s)-hyгр ()4Re, где Yc(s) - проводимость согласующей цепи, Ур (s) - входная проводимость громкоговорителя, - электрическое сопротив.1ение громкоговорителя на постоянном токе.

Схема согласующей цепи изображена на рис. 3,13. Цепь является дуальной по Отношению к эквивалентной электрической схеме громкоговорителя. Значения элементов цепи опреде.1яем следующим образом

КХ Е. К1= Wl. (3-18). (3.19)

iBS = Qes iems. = ces /4 = /Qes 2 fs.

где Lvc -индуктивность звуковой катушки, fs, Смев, Less, Лея -электромеханические параметры громкоговорителя, определяемые в гл. 4.

Для компенсации входного сопротивления низкочастотного громкоговорителя применяют упрощенную цепь, состоящую нз посчедовательио включенных сопротивления ?к1 и емкости Скь Это объясняется тем, что механический резонанс громкоговорителя не оказывает влияния яа характеристики фильтр* нижних частот и компенсируется только индуктивный характер входного сопротивления громкоговорителя Целесообразность подключения полной согласующей цепи к высокочастотным и среднечастотным громкоговорителям оправдана в том случае, если резо- наисная частота громкоговори- теля находится вблизи частоты среза фильтра верхних частот или нижней частоты среза полосового фильтра. В том случае, если частоты среза фильтров значительно выше резонансных частот громкоюворите- Схема согласзтощей jttenh лей, включение упрощенной цепн является достаточным.

Влияние входного комплексного сопротивления громкоговорителей можно рассмотреть на примере разделительных фильтров второго порядка верхних н нижних частот [3.12] (рис. 3.14), Параметры НЧ громкоговорителя выбраны та-

компенсации комплексного характера входного сопротивления громкоговоретеля

Л, J:i3. CEs

jVG CmES l-MES

Рис, 3.14. Электрическая эквивалентная схема громкоговорителя с разделительными фильтрами 2-го порядка:

а -с фильтром нижних частот; б -с фильтром ecpxiwix частот, / ~ фильтр; 2 - громкогоаорнтелЕ.

ким образом, что его АЧХ соответствует аппроксимации по Баттерворту, т. е, полная добротносФь Qts=0,707. Частота среза фильтра нижних частот выбрана-в 10 раз больше резонансной частоты громкоговорителя fd = lOfs Индуктивность звуковой катушкн выбрана из условия; Qvc=0,l, где Qrc-добротность звуковой катушки, определяемая как

где fs - резонансная частота громкоговорителя, ?в - сопротивление звуковой-катушки на постоянном токе, Lvc-индуктивность звуковой катушки.

Значение Qvc-0,1 соответствует среднестатистическому значению индуктивности звуковой катушкй мощных низкочастотных Громкоговорителей,