рующего высокочастотного звена первого поря,цка (рис, 3,17), элементы которого- рассчитываются по формулам;

либо с помошью Г-образных пассивных аттенюаторов, обеспечивающих заданный уровень ослабления Л (дБ) и заданное входное сопротивление Rbi (рис. 3.18). Значения элементов аттенюатора рассчитываем по формулам

Рассчитаем для примера значения элементов аттенюатора для ослабления, на 6 дБ сигнала высокочастотного громкоговорителя Пусть входное сопротив-

Рис. 3 17, Звено 1-го порядка, корректирующее высокие частоты а) принципиальная схема; б) АЧХ

Рнс. 3,18. Пассивный Г-образный аттенюатор

ление громкоговорителя с включенным аттенюатором равняется входному сопротивлению громкоговорителя, т. е. 16 Ом, тогда

16(1 -10-°;°5: ) 58,0 Ом [б-Ю-- /(I -10-°-°) 1б,0Ом.

Аналогично рассчитаем значения элементов аттенюатора для среднечастОтнога громкоговорнте, R.=A,7 Ом, R-=Z Ом. Аттенюаторы включаются сразу после громкоговорителей с согласующими цепями.

По,тная схема разделительных фильтров изображена на рнс 3 19, АЧХ АС с рассчнганпымн фильтрами - на рис. 3.12,в.

Как было сказано выше, фильтры четных порядков допускают только одян вариант полярности включения громкоговорителей, в частности, фильтры второго порядка требуют включения в противофазе Для рассматриваемого примера низкочастотный и высокочастотный громкоговоритель должны иметь идентичную полярность включе[[ия, а средиечастотный -обратную. Требования к полярности включенкя громкоговорнте,теР рассматривались выше на моде,1Н АС с идеальными громкоговоритслямЕг Поэтому при вкл10че11ин рсал1)11ых гроыкоговори-тетей, и.меюших co6cTueintyro ФЧХ#0, (в случае выбора частот разделеинг. вблизи граничных частот рабочего диапазона громкоговорителей или при боль-к:ой нераи::о\[ер1:ос1н АЧХ громкоговорителей) ycvioorre согласозання реальных ФЧХ кана-гов может не соблюдаться Поэтому для контроля реальной ФЧХ по звуковому давлению громкоговорителей с фильтрами необходимо пользоваться фазометром с линией задержки (см. гл. 1) или опреде.11ять условие согласования косвенно по характеру суммарной АЧХ АС в полосах разделения каналов. Правильной полярностью включения громкоговорителей можно считать ту.

которая соответствует меньшей неравномерности суммарной АЧХ в полосе разделения каналов. Точное согласование ФЧХ разделяемых каналов при удовлетворении всем остальным требованиям (плоская АЧХ и т. д) осуществляется численными методами синтеза оптимальных разделительных фильтров-корректоров на ЭВМ {см 3.4).

4=17.0 jW

\0.O

2,3 7

Рис. 3.19. Принципиальная электрическая схема АС с рассчитанными раздели-:уель]1Ымн фильтрами (емкости в микрофарадах, индуктивности - в миллигенри, сопротивлення - в омах)

В разработке пассивных разделительных фильтров важную роль играет их конструкция, а также выбор типа коикретных элементов - конденсаторов, катушек индуктивности, резисторов, в частности, большое влияние на характеристики АС с фильтрами оказывает взаимное размещение катушек индуктивности, при их неудачном расположении вследствие взаимной связи возможны наводки .сигнала между близко расположенными катушками По этой причине их рекомендуется располагать взаимно перпендикулярно, только такое расположение позволяет свести к минимуму лх влияние яруг на друга. Катушки индул-сивности являются одним из важнейших компонентов пассивных разделительных фильтров. В настоящее время многие зарубежные фирмы применяют катушки индуктивности на сердечниках нз магнитных материалов, обеспечивающих большой динамический диапазон, низкий уровень нелинейных искажений и чалые габариты .катушек. Однако конструирование катушек с магнитными сердечниками связано с применением специальных материалов, поэтому до настоящего времени многие разработчики применяют катушки с воздушными сердечниками, основные недостатки которых - большие габариты при условии ма-/1ых потерь (особенно в фильтре низкочастотного канала), а также большой раслод меди, достоинства-пренебрежимо малые нелинейные искажения.

Конфигурация катушки индуктивности с воздушным сердечником, изображенная на рис. 3.20, является оптимальной, так как она обеспечивает максн-,92

мапопое отношение LjR, т е. катушка с заданной индуктивностью L, намотан-jiasi проводом выбранного диаметра, имеет при данной конфигурации намотки наименьшее сопротивление R нли наибольшую добротность по сравнению с лю-£юл другой. Отношение LJU, имеющее размерность времени, связано с размерами катушки соотношением [3 13].

161,7 й/с/(6 J + 9/-hl0 с) ; i. - 3 микрогенрн, Л - в омах, а, /, с -в милл шеграх.

iH

Рис, 320. Катушка индуктивности с воздушным сердечником оптимальной конфигурации: а) в разрезе; б) внешний вид

Расчетные соотношения для данной конфигурации катушки: а = 1,5 с, f= = с, конструктивный параметр катушки с =1. ? S,66, число витков Ы= = 19,88J/c. диаметр провода в миллиметрах, d=0,84Ie/]/W, масса провода (материал - медь) в граммах, g=c42\, длина провода в миллиметрах, В = = 187,3 l-Lc. В том случае, если катушка индуктивности рассчитывается, исходя мз провода данного диа,четра, основные расчетные соотношения выглядят следующим образом

конструктивный параметр с d*19,88L/0,84l*=3,8l/d*L. сопротивление провода R=Llc8.Q6

Найдем, для примера параметры катушки индуктивности рассчитанного ранее фильтра нижних частот Индуктивность катушкн составляет щц Сопротивление R катушки на постоянном токе определим ИЗ допустимого затухания сигнала, вносимого реальной катушкой на низких частотах. Пусть ослабление сигнала за счет потерь R в катушке составляет fl дБ. Поскольку сопротивление низкочастотного громкоговорителя на постоянном токе составляет R%~8 Ом, то допустимое сопротивление катушки, определяемое из выражения Л<?н(10 . -1), составляет /?0,980 Ом; тогда конструктивный параметр катушки с=У5100/0,98.8.66= 24,5 мм; количество витков Л = 19,8/5100/24,5г= =287; диаметр провода d=0,S4lX24,5/]287= 1,2 мм, масса провода g = =24,53/21.4й*697 кГ, длина провода S = ia7.3]/85;i-.24.5s46 м.

Другим важным элементом пассивных разделительных фильтров являются конденсаторы. Обычно в фильтрах используют бумажные или пленочные конденсаторы. Из бумажных наиболее употребимы отечественные конденсаторы МБГО. Достоинством этих типов конденсаторов являются малые потери, высокая температурная стабильность, недостатком - большие габариты, снижение допустимого максимального напряжения иа высоких частотах, В настоящее время в фильтрах ряда зарубежных АС используют электролитические неполяр-Ные конденсаторы с малыми внутренними потерямИ, объединяющие достоинства рассмотренных конденсатора и свободные от их недостатков. Аналогичные элект-ро.11итические конденсаторы разрабатывают в настоящее время в отечественной промышленности, они [[айдут приме1[ение в новых разработках АС