RU2764212C1 - Фильтр для многополосной акустической системы - Google Patents
Фильтр для многополосной акустической системы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2764212C1 RU2764212C1 RU2021120188A RU2021120188A RU2764212C1 RU 2764212 C1 RU2764212 C1 RU 2764212C1 RU 2021120188 A RU2021120188 A RU 2021120188A RU 2021120188 A RU2021120188 A RU 2021120188A RU 2764212 C1 RU2764212 C1 RU 2764212C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminal
- capacitor
- frequency
- inductor
- filter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Изобретение относится к акустике. Фильтр для многополосной акустической системы содержит LC-фильтр нижних частот, LC-фильтр верхних частот и частотный фильтр средних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок соответственно низкочастотного, высокочастотного и среднечастотного диапазона, LC-фильтр нижних частот состоит из первой, второй и третьей катушек индуктивности и первого конденсатора, LC-фильтр верхних частот состоит из четвертой катушки индуктивности и второго и третьего конденсаторов, а частотный фильтр средних частот состоит из четверного, пятого и шестого конденсаторов, при этом выводы динамической головки низкочастотного диапазона подключены: первый - к второму выводу первой катушки индуктивности, а второй вывод - к первому выводу второй катушки индуктивности, первый вывод первой катушки индуктивности подключен к первому выводу первого конденсатора и к «плюсу» на входе в фильтр, второй вывод второй катушки индуктивности подключен к второму выводу первого конденсатора, первому выводу третьей катушки индуктивности, первому выводу четвертой катушки индуктивности и первому выводу второго конденсатора, второй вывод которого подключен к первому выводу динамической головки высокочастотного диапазона, второй вывод четвертой катушки индуктивности подключен к второму выводу третьего конденсатора, первому выводу четвертого конденсатора и первому выводу шестого конденсатора, первый вывод третьего конденсатора подключен к второму выводу динамической головки высокочастотного диапазона, второй вывод четвертого конденсатора подключен к первому выводу динамической головки среднечастотного диапазона, второй вывод третьей катушки индуктивности подключен к второму выводу шестого конденсатора, второму выводу пятого конденсатора и к «минусу на входе в фильтр, первый вывод пятого конденсатора подключен к второму выводу динамической головки среднечастотного диапазона, при этом величина индуктивности первой катушки индуктивности равна величине индуктивности второй катушки индуктивности, емкость второго конденсатора равна емкости третьего конденсатора, а емкость четвертого конденсатора равна емкости пятого конденсатора. Технический результат - повышение линейности фазочастотной характеристики. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в акустических системах бытовой или профессиональной звуковоспроизводящей аппаратуры.
Известен фильтр для акустической системы, содержащий конденсаторы, низкочастотный трансформатор, динамическую головку низкочастотного диапазона и две динамические головки средневысоких частот (см. авторское свидетельство СССР, №1764188, кл. H04S 3/02, опубл. 23.09.1992).
Данный фильтр имеет простую конструкцию, однако не обеспечивает требуемое качество звучания, что связано с тем, что данный фильтр не обеспечивает разделение сигнала по низким и средним частотам при воспроизведении, что ведет к размытости локализации кажущихся источников звука.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является фильтр для акустической системы, содержащий LC-фильтр нижних частот, LC-фильтр верхних частот и частотный фильтр средних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок низкочастотного, высокочастотного и среднего диапазона (см. патент RU №2554273, кл. H04R 3/12, опубл. 27.06.2015).
Данный фильтр позволяет повысить точность воспроизведения звука, стабильность технических характеристик и обеспечивает равномерное распределение нагрузок на каждый излучатель. Однако при этом не обеспечивается необходимая линейность фазочастотной характеристики, что также приводит к размытости положения кажущихся источников звука при стереофоническом воспроизведении звука.
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является преодоление вышеуказанных недостатков.
Технический результат, достигаемый в изобретении, заключается в повышении линейности фазочастотной характеристики фильтра при сохранении равномерности его амплитудно-частотной характеристики.
Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что фильтр для многополосной акустической системы содержит LC-фильтр нижних частот, LC-фильтр верхних частот и частотный фильтр средних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок соответственно низкочастотного, высокочастотного и среднечастотного диапазона, LC-фильтр нижних частот состоит из первой, второй и третьей катушек индуктивности и первого конденсатора, LC-фильтр верхних частот состоит из четвертой катушки индуктивности и второго и третьего конденсаторов, а частотный фильтр средних частот состоит из четверного, пятого и шестого конденсаторов, при этом выводы динамической головки низкочастотного диапазона подключены: первый - к второму выводу первой катушки индуктивности, а второй вывод - к первому выводу второй катушки индуктивности, первый вывод первой катушки индуктивности подключен к первому выводу первого конденсатора и к «плюсу» на входе в фильтр, второй вывод второй катушки индуктивности подключен к второму выводу первого конденсатора, первому выводу третьей катушки индуктивности, первому выводу четвертой катушки индуктивности и первому выводу второго конденсатора, второй вывод которого подключен к первому выводу динамической головки высокочастотного диапазона, второй вывод четвертой катушки индуктивности подключен к второму выводу третьего конденсатора, первому выводу четвертого конденсатора и первому выводу шестого конденсатора, первый вывод третьего конденсатора подключен к второму выводу динамической головки высокочастотного диапазона, второй вывод четвертого конденсатора подключен к первому выводу динамической головки среднечастотного диапазона, второй вывод третьей катушки индуктивности подключен к второму выводу шестого конденсатора, второму выводу пятого конденсатора и к «минусу» на входе в фильтр, первый вывод пятого конденсатора подключен к второму выводу динамической головки среднечастотного диапазона, при этом величина индуктивности первой катушки индуктивности равна величине индуктивности второй катушки индуктивности, емкость второго конденсатора равно емкости третьего конденсатора, а емкость четвертого конденсатора равна емкости пятого конденсатора.
Фильтр для многополосной акустической системы может содержать по меньшей мере одну дополнительную динамическую головку низкочастотного и/или высокочастотного и/или среднечастотного диапазона, при этом дополнительная динамическая головка низкочастотного диапазона выводами подключена к выводам динамической головки низкочастотного диапазона через катушки индуктивности аналогичные катушкам индуктивности динамической головки низкочастотного диапазона, а дополнительные динамические головки высокочастотного и среднечастотного диапазона подключены к выводам динамической головки, соответственно, высокочастотного и среднечастотного диапазона через конденсаторы аналогичные конденсаторам динамических головок, соответственно высокочастотного и среднечастотного диапазона.
В результате достигается повышение линейности фазочастотной характеристики фильтра при сохранении равномерности его амплитудно-частотной характеристики.
В заявляемом фильтре входной сигнал подается на последовательную LC цепь, где выделяется амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) и фазируется фазочастотная характеристика (ФЧХ) по диапазонам низких частот (НЧ), средних частот (СЧ) и высоких частот (ВЧ). При этом сумма выделенных сигналов равна входному сигналу по напряжению. В результате первый конденсатор LC-фильтра нижних частот является проходным для СЧ ВЧ динамических колонок со смещением фазы - 90°, а также шунтирует динамическую головку НЧ. Второй и третий конденсаторы LC-фильтра верхних частот являются проходными для ВЧ со смещением фазы - 90°. Четвертый, пятый и шестой конденсаторы частотного фильтра средних частот являются проходными для ВЧ и шунтирующими для СЧ. Четвертая катушка индуктивности LC-фильтра верхних частот является проходной для СЧ и шунтирующей для ВЧ, а первая, вторая и третья катушки индуктивности LC-фильтра нижних частот являются проходными для НЧ и шунтирующими СЧ и ВЧ.
При этом для исключения вышеуказанного смещения фаз величина индуктивности первой катушки индуктивности равна величине индуктивности второй катушки индуктивности (L1=L2), емкость второго конденсатора равно емкости третьего конденсатора (С2=С3), а емкость четвертого конденсатора равно емкости пятого конденсатора (С4=С5).
Таким образом, вышеописанный фильтр для многополосной акустической системы является универсальным для любых многополосных акустических систем (автомобильных, бытовых, концертных и тому подобных акустических систем.
На чертеже представлена принципиальная схема фильтра для многополосной акустической системы.
Фильтр для многополосной акустической системы содержит LC-фильтр нижних частот, LC-фильтр верхних частот и частотный фильтр средних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок 1, 2 и 3 соответственно низкочастотного и высокочастотного и среднечастотного диапазона.
LC-фильтр нижних частот состоит из первой 4, второй 5 и третьей 6 катушек индуктивности и первого конденсатора 7.
LC-фильтр верхних частот состоит из четвертой 8 катушки индуктивности и второго 9 и третьего 10 конденсаторов.
Частотный фильтр средних частот состоит из четвертого 11, пятого 12 и шестого 13 конденсаторов.
Выводы динамической головки 1 низкочастотного диапазона подключены: первый - к второму выводу первой катушки индуктивности 4, а второй вывод - к первому выводу второй катушки индуктивности 5, первый вывод первой катушки индуктивности 4 подключен к первому выводу первого конденсатора 7 и к «плюсу» на входе в фильтр, второй вывод второй катушки индуктивности 5 подключен к второму выводу первого конденсатора 7, первому выводу третьей катушки индуктивности 6, первому выводу четвертой катушки индуктивности 8 и первому выводу второго конденсатора 9, второй вывод которого подключен к первому выводу динамической головки 2 высокочастотного диапазона. Второй вывод четвертой катушки индуктивности 8 подключен к второму выводу третьего конденсатора 10, первому выводу четвертого конденсатора 11 и первому выводу шестого конденсатора 13. Первый вывод третьего конденсатора 10 подключен к второму выводу динамической головки 2 высокочастотного диапазона. Второй вывод четвертого конденсатора 11 подключен к первому выводу динамической головки 3 среднечастотного диапазона, второй вывод третьей катушки индуктивности 6 подключен к второму выводу шестого конденсатора 13, второму выводу пятого конденсатора 12 и к «минусу на входе в фильтр. Первый вывод пятого конденсатора 12 подключен к второму выводу динамической головки 3 среднечастотного диапазона.
Величина индуктивности L1 первой катушки индуктивности 4 равна величине индуктивности L2 второй катушки индуктивности 5, емкость С2 второго конденсатора 9 равна емкости С3 третьего конденсатора 10, а емкость С4 четвертого конденсатора 11 равна емкости L5 пятого конденсатора 12.
Фильтр для многополосной акустической системы может содержать по меньшей мере одну дополнительную динамическую головку 14 низкочастотного и/или динамическую головку 15 высокочастотного и/или динамическую головку 16 среднечастотного диапазона.
Дополнительная динамическая головка 14 низкочастотного диапазона выводами подключена к выводам динамической головки 1 низкочастотного диапазона через катушки индуктивности 17 и 18 аналогичные катушкам индуктивности 4 и 5 динамической головки 1 низкочастотного диапазона, а дополнительные динамические головки 15 и 16 соответственно высокочастотного и среднечастотного диапазона подключены к выводам динамической головки 2 и 3, соответственно, высокочастотного и среднечастотного диапазона через конденсаторы 19, 20, 21 и 22 аналогичные конденсаторам 9, 10, 11 и 12 динамических головок 2 и 3, соответственно высокочастотного и среднечастотного диапазона.
В вышеописанном фильтре LC-фильтр нижних частот, предназначенный для динамической головки 1 низкочастотного диапазона, выделяет сигналы с частотами, ниже 400 Гц как сигналы, подаваемые на динамическую головку 1 низкочастотного диапазона, а сигналы с частотами выше 400 Гц не пропускаются первой, второй и третьей катушками индуктивности 4, 5 и 6 этого фильтра.
LC-фильтр верхних частот, предназначенный для динамической головки 2 высокочастотного диапазона, выделяет сигналы с частотами выше 5 кГц как сигналы для динамической головки 2. Сигналы с частотами ниже 5 кГц не пропускаются этим фильтром. Суммарный диапазон сигналов, которые подавляются LC-фильтрами нижних и верхних частот, шире рабочей полосы частот, которая должна воспроизводиться динамической головкой 3 среднечастотного диапазона. Для этого к второму выводу первого конденсатора 7 и первому выводу третьей катушки индуктивности 6 LC-фильтра нижних частот подключен первый вывод четвертой катушки индуктивности 8 и первый вывод второго конденсатора 9 LC-фильтра верхних частот, а второй вывод динамической головки 2 высокочастотного диапазона через третий конденсатор 10 LC-фильтра верхних частот подключен к второму выводу четвертой катушки индуктивности 8 LC-фильтра верхних частот, первому выводу четвертого конденсатора 11 динамической головки 3 среднечастотного диапазона и первому выводу шестого конденсатора 13 частотного фильтра средних частот, а ко второму выводу третьей катушки индуктивности 6 LC-фильтра нижних частот подключен второй вывод шестого конденсатора 13 частотного фильтра средних частот и через пятый конденсатор 12 второй вывод динамической головки 3 среднечастотного диапазона. Таким образом, выводы динамической головки 6 среднечастотного диапазона подключены к второму выводу четвертого конденсатора 11 и первому выводу пятого конденсатора 12 и на динамическую головку 3 поступает только сигнал, соответствующий среднечастотному диапазону.
В результате, 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 вышеописанной трехполосной акустической системой.
Claims (2)
1. Фильтр для многополосной акустической системы, содержащий LC-фильтр нижних частот, LC-фильтр верхних частот и частотный фильтр средних частот, выходы которых предназначены для подключения динамических головок соответственно низкочастотного, высокочастотного и среднечастотного диапазона, отличающийся тем, что LC-фильтр нижних частот состоит из первой, второй и третьей катушек индуктивности и первого конденсатора, LC-фильтр верхних частот состоит из четвертой катушки индуктивности и второго и третьего конденсаторов, а частотный фильтр средних частот состоит из четверного, пятого и шестого конденсаторов, при этом выводы динамической головки низкочастотного диапазона подключены: первый - к второму выводу первой катушки индуктивности, а второй вывод - к первому выводу второй катушки индуктивности, первый вывод первой катушки индуктивности подключен к первому выводу первого конденсатора и к «плюсу» на входе в фильтр, второй вывод второй катушки индуктивности подключен к второму выводу первого конденсатора, первому выводу третьей катушки индуктивности, первому выводу четвертой катушки индуктивности и первому выводу второго конденсатора, второй вывод которого подключен к первому выводу динамической головки высокочастотного диапазона, второй вывод четвертой катушки индуктивности подключен к второму выводу третьего конденсатора, первому выводу четвертого конденсатора и первому выводу шестого конденсатора, первый вывод третьего конденсатора подключен к второму выводу динамической головки высокочастотного диапазона, второй вывод четвертого конденсатора подключен к первому выводу динамической головки среднечастотного диапазона, второй вывод третьей катушки индуктивности подключен к второму выводу шестого конденсатора, второму выводу пятого конденсатора и к «минусу на входе в фильтр, первый вывод пятого конденсатора подключен к второму выводу динамической головки среднечастотного диапазона, при этом величина индуктивности первой катушки индуктивности равна величине индуктивности второй катушки индуктивности, емкость второго конденсатора равна емкости третьего конденсатора, а емкость четвертого конденсатора равна емкости пятого конденсатора.
2. Фильтр для многополосной акустической системы по п. 1, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну дополнительную динамическую головку низкочастотного и/или высокочастотного и/или среднечастотного диапазона, при этом дополнительная динамическая головка низкочастотного диапазона выводами подключена к выводам динамической головки низкочастотного диапазона через катушки индуктивности аналогичные катушкам индуктивности динамической головки низкочастотного диапазона, а дополнительные динамические головки высокочастотного и среднечастотного диапазона подключены к выводам динамической головки, соответственно, высокочастотного и среднечастотного диапазона через конденсаторы аналогичные конденсаторам динамических головок, соответственно высокочастотного и среднечастотного диапазона.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120188A RU2764212C1 (ru) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | Фильтр для многополосной акустической системы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021120188A RU2764212C1 (ru) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | Фильтр для многополосной акустической системы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2764212C1 true RU2764212C1 (ru) | 2022-01-14 |
Family
ID=80040511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021120188A RU2764212C1 (ru) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | Фильтр для многополосной акустической системы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2764212C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2780955C1 (ru) * | 2022-02-17 | 2022-10-04 | Александр Петрович Каратунов | Фильтр акустической системы |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0127886A2 (en) * | 1983-06-03 | 1984-12-12 | Mills-Ralston, Inc. | Loudspeaker system |
US4597100A (en) * | 1984-05-15 | 1986-06-24 | Rg Dynamics, Inc. | Ultra high resolution loudspeaker system |
WO1998039863A2 (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-11 | Multi Service Corporation | Audio crossover circuit |
WO2000005810A1 (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-03 | Diaural, L.L.C. | Series-configured crossover network for electro-acoustic loudspeakers |
RU146421U1 (ru) * | 2014-05-05 | 2014-10-10 | Вячеслав Николаевич Козлов | Акустическая система |
RU2554273C1 (ru) * | 2014-05-05 | 2015-06-27 | Вячеслав Николаевич Козлов | Акустическая система |
RU2702417C1 (ru) * | 2018-10-23 | 2019-10-08 | Виктор Николаевич Холодов | Фильтр для трёхполосной акустической системы |
-
2021
- 2021-07-09 RU RU2021120188A patent/RU2764212C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0127886A2 (en) * | 1983-06-03 | 1984-12-12 | Mills-Ralston, Inc. | Loudspeaker system |
US4597100A (en) * | 1984-05-15 | 1986-06-24 | Rg Dynamics, Inc. | Ultra high resolution loudspeaker system |
WO1998039863A2 (en) * | 1997-03-03 | 1998-09-11 | Multi Service Corporation | Audio crossover circuit |
WO2000005810A1 (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-03 | Diaural, L.L.C. | Series-configured crossover network for electro-acoustic loudspeakers |
RU146421U1 (ru) * | 2014-05-05 | 2014-10-10 | Вячеслав Николаевич Козлов | Акустическая система |
RU2554273C1 (ru) * | 2014-05-05 | 2015-06-27 | Вячеслав Николаевич Козлов | Акустическая система |
RU2702417C1 (ru) * | 2018-10-23 | 2019-10-08 | Виктор Николаевич Холодов | Фильтр для трёхполосной акустической системы |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2780955C1 (ru) * | 2022-02-17 | 2022-10-04 | Александр Петрович Каратунов | Фильтр акустической системы |
RU2787315C1 (ru) * | 2022-07-18 | 2023-01-09 | Александр Петрович Каратунов | Фильтр для акустической системы |
RU2792582C1 (ru) * | 2022-11-16 | 2023-03-22 | Александр Петрович Каратунов | Устройство для акустической системы |
RU2799663C1 (ru) * | 2023-03-10 | 2023-07-10 | Александр Петрович Каратунов | Фильтр для многополосной акустической системы |
RU2820881C1 (ru) * | 2024-02-26 | 2024-06-11 | Александр Петрович Каратунов | Четырехполосный фильтр для акустической системы |
RU2824431C1 (ru) * | 2024-05-17 | 2024-08-07 | Александр Петрович Каратунов | Фильтр для многополосной акустической системы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060147056A1 (en) | Phase compensation techniques to adjust for speaker deficiencies | |
JP2002521902A (ja) | 電気音響スピーカ用コンデンサの無いクロスオーバ・ネットワーク | |
RU2702417C1 (ru) | Фильтр для трёхполосной акустической системы | |
US7251333B2 (en) | Method and apparatus for creating a virtual third channel in a two-channel amplifier | |
JP6015146B2 (ja) | チャンネルデバイダおよびこれを含む音声再生システム | |
EP2590434A1 (en) | Filter circuit | |
RU2554273C1 (ru) | Акустическая система | |
RU2764212C1 (ru) | Фильтр для многополосной акустической системы | |
US20070121964A1 (en) | First-order loudspeaker crossover network | |
RU2763686C1 (ru) | Фильтр для трехполосной акустической системы | |
RU2762042C1 (ru) | Фильтр для трехполосной акустической системы | |
RU2787315C1 (ru) | Фильтр для акустической системы | |
US5327505A (en) | Multiple output transformers network for sound reproducing system | |
RU2762523C1 (ru) | Фильтр для трехполосной акустической системы | |
RU2773625C1 (ru) | Четырехполосный фильтр для акустической системы | |
RU2775158C1 (ru) | Фильтр для акустической системы четырехполосный | |
RU2792582C1 (ru) | Устройство для акустической системы | |
RU2824431C1 (ru) | Фильтр для многополосной акустической системы | |
US7657039B2 (en) | Sound quality enhancement circuit for audio signals and audio amplifier circuit using the same | |
RU2799663C1 (ru) | Фильтр для многополосной акустической системы | |
RU2780955C1 (ru) | Фильтр акустической системы | |
RU2795676C1 (ru) | Фильтр для акустической системы | |
RU2820881C1 (ru) | Четырехполосный фильтр для акустической системы | |
RU208669U1 (ru) | Последовательный СЧ-, ВЧ-фильтр для автомобильных акустических систем | |
RU208448U1 (ru) | Последовательный СЧ, ВЧ фильтр для автомобильных акустических систем |