RU208298U1

RU208298U1 - Serial mid-range, high-pass filter for car speaker systems

Info

Publication number: RU208298U1
Application number: RU2021113436U
Authority: RU
Inventors: Александр Петрович Каратунов
Original assignee: Александр Петрович Каратунов
Priority date: 2021-05-12
Filing date: 2021-05-12
Publication date: 2021-12-13

Abstract

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах бытовой или профессиональной звуковоспроизводящей аппаратуры. Последовательный СЧ, ВЧ фильтр для автомобильных акустических систем содержит частотный фильтр средних частот и частотный фильтр верхних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок соответственно среднечастотного и высокочастотного диапазона, при этом в направлении от плюса к минусу последовательно соединены между собой выводами первый конденсатор, катушка индуктивности и второй конденсатор, причем выводы динамической головки среднечастотного диапазона соединены: один вывод - с общим выводом второго конденсатора и катушки индуктивности, а другой вывод - с подключенным к минусу вторым выводом второго конденсатора, выводы динамической головки высокочастотного диапазона соединены: один вывод через третий конденсатор - с общим выводом катушки индуктивности и второго конденсатора, а другой вывод - с общим выводом катушки индуктивности и первого конденсатора. В результате достигается повышение линейности фазочастотной характеристики фильтра при сохранении равномерности его амплитудно-частотной характеристики. 1 ил.The utility model relates to radio engineering and can be used in acoustic systems of household or professional sound reproducing equipment. Sequential midrange, high-frequency filter for automotive acoustic systems contains a frequency filter of medium frequencies and a frequency filter of high frequencies, the outputs of which are intended for connecting dynamic heads, respectively, of the mid-frequency and high-frequency ranges, while in the direction from plus to minus the first capacitor, coil are connected in series with each other. inductance and the second capacitor, and the outputs of the dynamic head of the mid-range are connected: one output - with a common output of the second capacitor and the inductor, and the other output - with the second output of the second capacitor connected to the minus, the outputs of the dynamic head of the high-frequency range are connected: one output through the third capacitor - with a common terminal of the inductor and the second capacitor, and the other terminal - with a common terminal of the inductor and the first capacitor. As a result, an increase in the linearity of the phase-frequency characteristic of the filter is achieved while maintaining the uniformity of its amplitude-frequency characteristic. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах бытовой или профессиональной звуковоспроизводящей аппаратуры.The utility model relates to radio engineering and can be used in acoustic systems of household or professional sound reproducing equipment.

Известен фильтр для акустической системы, содержащий конденсатор, катушку индуктивности, головку среднечастотного диапазона, подключенную параллельно к конденсатору, и динамическую головку высокочастотного диапазона, подключенную параллельно катушке индуктивности (патент US №6310959, кл. H03G 5/00, опубл. 30.10.2001).A known filter for an acoustic system containing a capacitor, an inductor, a mid-range head connected in parallel to the capacitor, and a high-frequency dynamic head connected in parallel to the inductor (US patent No. 6310959, class H03G 5/00, publ. 30.10.2001) ...

Данный фильтр имеет простую конструкцию, однако не обеспечивает требуемое качество звучания, что связано с тем, что данный фильтр не обеспечивает качественного разделение сигнала по средним и высоким частотам, что ведет к искажениям при воспроизведении звука, особенно на низких частотах.This filter has a simple design, but it does not provide the required sound quality, which is due to the fact that this filter does not provide high-quality separation of the signal at mid and high frequencies, which leads to distortions in sound reproduction, especially at low frequencies.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является последовательный фильтр для автомобильных акустических систем, содержащий частотный фильтр средних частот и частотный фильтр верхних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок соответственно среднечастотного и высокочастотного диапазона (патент US №10701487, кл. H03G 3/00, опубл. 03.02.2000).The closest to the useful model in technical essence is a sequential filter for automobile acoustic systems, containing a frequency filter of medium frequencies and a frequency filter of high frequencies, the outputs of which are designed to connect the dynamic heads, respectively, of the mid-frequency and high-frequency range (US patent No. 10701487, class H03G 3 / 00, publ. 03.02.2000).

Данный фильтр позволяет повысить точность воспроизведения звука, стабильность технических характеристик и обеспечивает равномерное распределение нагрузок на каждый излучатель. Однако данный фильтр также не обеспечивает качественного разделения сигнала по средним и высоким частотам, что ведет к искажениям при воспроизведении звука, особенно на средних частотах.This filter improves the fidelity of sound reproduction, stability of technical characteristics and ensures an even distribution of loads on each radiator. However, this filter also does not provide a high-quality separation of the signal at mid and high frequencies, which leads to distortion in sound reproduction, especially at mid frequencies.

Технической проблемой, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является преодоление вышеуказанных недостатков.The technical problem to be solved by the present utility model is to overcome the above disadvantages.

Технический результат заключается в повышении линейности фазочастотной характеристики фильтра при сохранении равномерности его амплитудно-частотной характеристики.The technical result consists in increasing the linearity of the phase-frequency characteristics of the filter while maintaining the uniformity of its amplitude-frequency characteristics.

Проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что последовательный СЧ, ВЧ фильтр для автомобильных акустических систем содержит частотный фильтр средних частот и частотный фильтр верхних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок соответственно среднечастотного и высокочастотного диапазона, при этом в направлении от плюса к минусу последовательно соединены между собой выводами первый конденсатор, катушка индуктивности и второй конденсатор, причем выводы динамической головки среднечастотного диапазона соединены: один вывод - с общим выводом второго конденсатора и катушки индуктивности, а другой вывод - с подключенным к минусу вторым выводом второго конденсатора, выводы динамической головки высокочастотного диапазона соединены: один вывод через третий конденсатор с общим выводом катушки индуктивности и второго конденсатора, а другой вывод - с общим выводом катушки индуктивности и первого конденсатора.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the sequential mid-range, high-pass filter for automotive acoustic systems contains a frequency filter of medium frequencies and a frequency filter of high frequencies, the outputs of which are designed to connect the dynamic heads, respectively, of the mid-frequency and high-frequency ranges, while in the direction from plus to minus, the first capacitor, the inductor and the second capacitor are connected in series with each other, and the terminals of the dynamic head of the mid-frequency range are connected: one terminal is connected to the common terminal of the second capacitor and the inductor, and the other terminal is connected to the second terminal of the second capacitor connected to the minus, the terminals of the dynamic head of the high-frequency range are connected: one terminal through the third capacitor with the common terminal of the inductor and the second capacitor, and the other terminal - with the common terminal of the inductor and the first capacitor.

В фильтре входной сигнал подается на последовательную LC-цепь, где выделяется амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазируется фазочастотная характеристика (ФЧХ) по диапазонам средних частот (СЧ) и высоких частот (ВЧ). При этом сумма выделенных сигналов равна входному сигналу по напряжению. В результате первый конденсатор в сочетании с частотным фильтром средних частот, включающим третий конденсатор и катушку индуктивности, и частотный фильтр верхних частот, включающий второй конденсатор, обеспечивают смещение фазы 0° как для среднечастотного контура, так и для высокочастотного контура обоих частотных фильтров.In the filter, the input signal is fed to a sequential LC-circuit, where the amplitude-frequency characteristic (AFC) is allocated and the phase-frequency characteristic (PFC) is phased along the ranges of medium frequencies (MF) and high frequencies (HF). In this case, the sum of the extracted signals is equal to the voltage input signal. As a result, the first capacitor in combination with a mid-range filter including a third capacitor and an inductor and a high-pass filter including a second capacitor provide a 0 ° phase shift for both the mid-frequency circuit and the high-frequency circuit of both frequency filters.

Таким образом, предлагаемый последовательный СЧ, ВЧ фильтр является универсальным для автомобильных акустических систем.Thus, the proposed sequential mid-range, high-pass filter is universal for car speaker systems.

На чертеже представлена принципиальная схема последовательного СЧ, ВЧ фильтра для автомобильных акустических системThe drawing shows a schematic diagram of a sequential midrange, high-pass filter for car speaker systems

Последовательный СЧ, ВЧ фильтр для автомобильных акустических систем содержит частотный фильтр 1 средних частот и частотный фильтр 2 верхних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок 3 и 4, соответственно, среднечастотного и высокочастотного диапазона.The sequential midrange, high-pass filter for car speaker systems contains a frequency filter 1 of the middle frequencies and a frequency filter of high frequencies 2, the outputs of which are designed to connect the dynamic heads 3 and 4, respectively, of the mid-frequency and high-frequency ranges.

В направлении от плюса к минусу последовательно соединены между собой выводами первый конденсатор 5, катушка индуктивности 6 и второй конденсатор 7.In the direction from plus to minus, the first capacitor 5, the inductor 6 and the second capacitor 7 are connected in series with each other.

Выводы динамической головки 3 среднечастотного диапазона соединены: один вывод - с общим выводом второго конденсатора 7 и катушки индуктивности 6, а другой - с подключенным к минусу вторым выводом второго конденсатора 7 с образованием, таким образом, частотного фильтра 1 средних частот.The terminals of the dynamic head 3 of the mid-frequency range are connected: one terminal is connected to the common terminal of the second capacitor 7 and the inductor 6, and the other is connected to the negative terminal of the second capacitor 7, thus forming a frequency filter 1 of the middle frequencies.

Выводы динамической головки высокочастотного диапазона соединены: один вывод через третий конденсатор с общим выводом катушки индуктивности и второго конденсатора, а другой вывод - с общим выводом катушки индуктивности и первого конденсатора.The terminals of the dynamic head of the high-frequency range are connected: one terminal through the third capacitor with a common terminal of the inductor and the second capacitor, and the other terminal - with the common terminal of the inductor and the first capacitor.

Выводы динамической головки 4 высокочастотного диапазона соединены один через третий конденсатор 8 с общим выводом катушки индуктивности 6 и второго конденсатора 7, а другой - с общим выводом катушки индуктивности 6 и первого конденсатора 5 с образованием, таким образом, частотного фильтра 2 верхних частот.The outputs of the dynamic head 4 of the high-frequency range are connected one through the third capacitor 8 to the common terminal of the inductor 6 and the second capacitor 7, and the other to the common terminal of the inductor 6 and the first capacitor 5, thus forming a high-pass frequency filter 2.

Частотный фильтр 1 средних частот, предназначенный для динамической головки 3 среднечастотного диапазона, выделяет сигналы с частотами ниже 5-6 кГц, как сигналы, подаваемые на динамическую головку 3 среднечастотного диапазона, а сигналы с частотами выше 5-6 кГц не пропускаются этим фильтром.The frequency filter 1 mid-frequency, designed for the dynamic head 3 mid-range, separates signals with frequencies below 5-6 kHz, as signals fed to the dynamic head 3 of the mid-frequency range, and signals with frequencies above 5-6 kHz are not passed by this filter.

Частотный фильтр 2 верхних частот, предназначенный для динамической головки 4 высокочастотного диапазона, выделяет сигналы с частотами выше 5-6 кГц, как сигналы для динамической головки 4 высокочастотного. Сигналы с частотами ниже 5-6 кГц не пропускаются этим фильтром.A high-pass filter 2 for the high-frequency driver 4 separates signals with frequencies above 5-6 kHz as signals for the high-frequency driver 4. Signals with frequencies below 5-6 kHz are not passed by this filter.

Таким образом, линейность фазочастотной характеристики фильтра при сохранении равномерности его амплитудно-частотной характеристики позволяет повысить качество стереоэффекта, уменьшить неточность восприятия положения источников звука и снизить искажения при воспроизведении различных звуков, что в результате обеспечивает повышение качества воспроизведения различного рода звуков автомобильной акустической системой.Thus, the linearity of the phase-frequency characteristic of the filter, while maintaining the uniformity of its amplitude-frequency characteristic, makes it possible to improve the quality of the stereo effect, reduce the inaccuracy of perception of the position of sound sources and reduce distortions when reproducing various sounds, which as a result provides an increase in the quality of reproduction of various kinds of sounds by the car speaker system.

Claims

Serial midrange, high-frequency filter for car acoustic systems, containing a frequency filter of middle frequencies and a frequency filter of high frequencies, the outputs of which are designed to connect the dynamic heads, respectively, of the mid-frequency and high-frequency range, characterized in that in the direction from plus to minus, the first terminals are connected in series with each other a capacitor, an inductor and a second capacitor, and the terminals of the mid-range dynamic head are connected: one terminal is connected to the common terminal of the second capacitor and the inductor, and the other terminal is connected to the second terminal of the second capacitor connected to the minus, the terminals of the high-frequency dynamic head are connected: one terminal through the third capacitor with a common terminal of the inductor and the second capacitor, and the other terminal - with a common terminal of the inductor and the first capacitor.