поперечный резистор, элемент задержки н т. д., формируется схема разделительных фильтров каждого канала.

При расчете вводятся неоднородные потери в элементы фильт ров; потери в емкостях принимаются равными нулю, а потери в индуктивностях принимаются нормированными и частотно-иезави-симыми путем введения частотной переменной s=6-l-j<u, сопротивление индуктивности с потерями принимает Вид

Zi(s)=Z.(6-f Jo))=Z.84-jtoZ. = /-4-jo)i,

где r=iL - активное сопротивление катушки.

Для каждого дискретного значения текущей частоты /j заданного диапазона оптимизации (fi... fn) вычисляются значения реальной АЧХ R i, желаемой АЧХ S ( и .нормированный модуль разности между ними

Для 1-го канала (рис. 3.22) D i= [R ,~B s\fB,x, RhIsA = = {Ке2[Ггр ,АГ</(Л ; + Ai2i.JZi.i)) + ImVгрi.Ml{и i.i +] +4i2j,i/Z ,)]}-значение модуля реальной рассчитанной комплексной передаточной функции i-ro канала T, i на у-й частоте, Где / - номер частоты, i-номер канала; Bj,i - значение модуля желаемой передаточной функции Tj,{ t-ro канала на /-й частоте. Для двухполосной АС

1/11 + (/j/W !. i = 1-Низкочастотный канал,

+(А)° 1> = 2-высокочастотный канал,

где т - порядок желаемой передаточной функции, fd - частота раздела.

Для каждого 1-го канала отдельно целевая функция

з,*-функция веса.

Полученная в результате суммирования целевая функция дает оценку близости Rt а В) во всем диапазоне частот оптимизации. Далее на целевую функцию Qi накладываются ограничения

О, если y? ta<y? < ai.

Где RtRmax-Rmin - допустимые границы отклонения Rji,

Таким образом, если целевая функция Qji становится равной О, то реальные характеристики приближаются к желаемым с отклонением не более Ro в оптимизация заканчивается. Функция веса W].i .может в общем случае зависеть от частоты,- это дает возможность Перераспределять степень приближения реальной характеристики к желаемой, например, усиливать степень приближения в полосе пропускания и частотах разделения за счет ослабления в полосе задерживания.

4-105 7

Рассмотренный способ оптимизации фильтров имеет некоторые недостатки: оптимизация каналов только по АЧХ не гарантирует попадания суммарной АЧХ АС в требуемые границы, так как в полосах раздела ее формирование происходит с учетом как АЧХ, так н ФЧХ каналов. Даже при достаточно хорошем сближении АЧХ, ФЧХ каналов могут отличаться от идеальных по следующим причинам:

на реальную ФЧХ низкочастотного канала оказывает влияние низкочастотный спад АЧХ - идеальный канал является низкочастотным, а реальный имеет полосовые свойства;

аналогичное влияние на ФЧХ высокочастотного канала оказывает полосовой характер АЧХ высокочастотного громкоговорителя;

передаточные функции громкоговорителей обладают немиии-мальнофазовыки свойствами.

Поэтому рассмотренный способ оптимизации можно совершенствовать приближением реальных фазочастотных характеристик каналов к желаемым. При это.м используют расмотреиное выше свойство передаточных функций разделительных фильтров всепропускающего типа четных порядков, заключающееся в том, что разность ФЧХ разделяемых каналов на всех частотах равна 2ял (см. 3.8).

В этом случае целевая функция

л t+m

где второе слагаемое целевой функции Qji характеризует оптимизацию по ФЧХ в области частоты разделения [fi...fi+m], где чувствительность суммарной передаточной функции к форме ФЧХ отдельных каналов максимальна

На рис. 3.24 даиа схема рассчитанных этим способом разделительных фильтров трехполосной акустической системы 10&АС-003.

На рис. 3 25 представлены желаемые АЧХ каналов и суммар-

Рис 3 24. Принципиальная схема оптимиэярованиых на ЭВМ разделительных фильтров акустической системы ЮО АС-003. Емкости - в микрофарадах, индуктивности - в миллигенри, сопротивленне - в омах

яая АЧХ АС до оптимизации фильтров (нулевое приближение) и после оптимизации. На рнс. 3.26 даны характернстики направленности системы в вертикальной плоскости. Анализ оптимизированных характеристик АС и сравнение с полученными путем традиционного расчета фильтров (см. рис. 3.12) (в обоих примерах

Рис. 3.25 АЧХ АС до и после оптимизации: о) низкочастотный канал; 6) средиечастотный канал, в) высокочастотный канал; г) суммарная АЧХ АС;

/ - требуемая АЧХ. 2- реальная АЧХ до оотниизации. 5 -реальная АЧХ после оптимн. задии

f,lrni

использованы один и те же громкоговорители) показывает, что благодаря применению оптимизационных методов удалось существенно улучшить характеристики системы - уменьшить неравномерность АЧХ, увеличить ослабление сигнала за предела- aS *£fi5=t /S*f?/2SSN+i° ми рабочего диапазона частот громкоговорителей, улучшить характернстики направленности.

Рассмотренный метод оптимизации не свободен от некоторых недостатков, а именно, симметрия характеристик иаправленности АС в полосах Рис. 3.26. АЧХ АС с оптимальными разделения частотных каналов ФГиГкроо.ТввеТикаГ обеспечивается в случае сим- плоости

метричного размещения громкоговорителей относительно рабочей осн АС (см. рис. 3.7) и в случае, кюгда можно пренебречь влиянием характеристик направленности громкоговорителей.

В связи с этим разработан <5олее общий способ оптимизации. Учитывающий реальные характеристики направленности громкоговорителей. В это.м способе рассчитывается сразу суммарная передаточная функция системы Tx{s), нз которой рассчитываются АЧХ, ФЧХ и ГВЗ снсте.мы по формулам (3.3) - (3.5).

Затем целевая функция образуется аналогично рассмотренной выше за исключением того, что происходит приближение АЧХ не 4 99