RU2792582C1 - Speaker system device - Google Patents
Speaker system device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792582C1 RU2792582C1 RU2022129674A RU2022129674A RU2792582C1 RU 2792582 C1 RU2792582 C1 RU 2792582C1 RU 2022129674 A RU2022129674 A RU 2022129674A RU 2022129674 A RU2022129674 A RU 2022129674A RU 2792582 C1 RU2792582 C1 RU 2792582C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- low
- capacitor
- terminal
- inductor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в акустических системах бытовой или профессиональной звуковоспроизводящей аппаратуры.The invention relates to radio engineering and can be used in acoustic systems of household or professional sound reproducing equipment.
Известно четырехполосное устройство для акустической системы, содержащее низкочастотный LC-фильтр, среднечастотный LC фильтр и два параллельных высокочастотных LC-фильтра, выходы которых предназначены для подключения динамических головок низкочастотного, среднечастотного и двух высокочастотных диапазонов (см. международную заявку WO 81/00947, кл. H04R 3/12, опубл. 02.04.1981, фиг. 3).A four-band device for an acoustic system is known, containing a low-pass LC filter, a mid-pass LC filter and two parallel high-pass LC filters, the outputs of which are designed to connect dynamic heads of a low-frequency, mid-frequency and two high-frequency ranges (see international application WO 81/00947, cl.
Данное устройство имеет простую конструкцию, однако не обеспечивает требуемое качество звучания в низкочастотном диапазоне, что связано с тем, что оно не обеспечивает разделение сигнала по низким частотам при воспроизведении, что ведет к размытости локализации кажущихся источников звука.This device has a simple design, but does not provide the required sound quality in the low-frequency range, due to the fact that it does not provide signal separation at low frequencies during playback, which leads to blurring of the localization of apparent sound sources.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является фильтр для акустической системы, содержащий нижне-нижнечастотный фильтр, верхне-нижнечастотный фильтр, среднечастотный фильтр и верхнечастотный фильтр, выходы которых предназначены для подключения динамических головок соответственно нижне-низкочастотного, верхне-низкочастотного, среднечастотного и высокочастотного диапазонов (см. патент US №10701487, кл. H04R 3/04, опубл. 10.06.2020, фиг. 5).Closest to the invention in terms of technical essence and achieved technical result is a filter for an acoustic system, containing a low-low frequency filter, a high-low frequency filter, a mid-frequency filter and a high-frequency filter, the outputs of which are intended for connecting dynamic heads, respectively, low-low frequency, upper-low frequency, mid-frequency and high-frequency ranges (see US patent No. 10701487, class H04R 3/04, publ. 06/10/2020, Fig. 5).
Данное устройство позволяет повысить точность воспроизведения звука, стабильность технических характеристик и обеспечивает более равномерное распределение нагрузок на каждую динамическую головку. Однако оно имеет сложную конструкцию с необходимостью использования большого количества конденсаторов и катушек индуктивности, но при этом не обеспечивается необходимая линейность фазо-частотной характеристики.This device allows you to improve the fidelity of sound reproduction, the stability of technical characteristics and provides a more even distribution of loads on each dynamic head. However, it has a complex design with the need to use a large number of capacitors and inductors, but it does not provide the necessary linearity of the phase-frequency response.
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является преодоление вышеуказанных недостатков.The technical problem to be solved by the present invention is to overcome the above disadvantages.
Технический результат заключается в том, что достигается повышение линейности фазочастотной характеристики устройства при сохранении равномерности его амплитудно-частотной характеристики и упрощении конструкции.The technical result consists in the fact that an increase in the linearity of the phase-frequency characteristic of the device is achieved while maintaining the uniformity of its amplitude-frequency characteristic and simplifying the design.
Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что Фильтр для акустической системы содержит нижне-нижнечастотный фильтр, верхне-нижнечастотный фильтр, среднечастотный фильтр и верхнечастотный фильтр, выходы которых предназначены для подключения динамических головок, соответственно, нижне-низкочастотного, верхне-низкочастотного, среднечастотного и высокочастотного диапазонов, при этом первый вход устройства подключен к первому выводу динамической головки нижне-низкочастотного диапазона, первому выводу первой катушки индуктивности, первому выводу второй катушки индуктивности, первому выводу динамической головки среднечастотного диапазона, первому выводу первого конденсатора и первому выводу второго конденсатора, второй вход устройства подключен к второму выводу третьей катушки индуктивности, второму выводу четвертой катушки индуктивности, второму выводу динамической головки верхненизкочастотного диапазона, второму выводу третьего конденсатора, второму выводу четвертого конденсатора и второму выводу динамической головки высокочастотного диапазона, причем второй вывод динамической головки нижне-низкочастотного диапазона подключен в первому выводу третьей катушки индуктивности и первому выводу четвертой катушки индуктивности, первый вывод динамической головки верхненизкочастотного диапазона подключен к второму выводу первой катушки индуктивности и второму выводу второй катушки индуктивности, второй вывод динамической головки среднечастотного диапазона подключен к первому выводу третьего конденсатора и первому-выводу четвертого конденсатора, первый вывод динамической головки высокочастотного диапазона подключен к второму выводу первого конденсатора и второму выводу второго конденсатора, при этом величина индуктивности (L1) первой катушки индуктивности равна величине индуктивности (L2) второй катушки индуктивности, величина индуктивности (L3) третьей катушки индуктивности равна величине индуктивности (L4) четвертой катушки индуктивности, емкость (С1) первого конденсатора равна емкости С2) второго конденсатора, а емкость (С3) третьего конденсатора равна емкости (С4) четвертого конденсатора.The specified technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the Filter for the acoustic system contains a low-low-pass filter, a high-low-pass filter, a mid-pass filter and a high-pass filter, the outputs of which are designed to connect dynamic heads, respectively, low-low-frequency, upper - low-frequency, mid-frequency and high-frequency ranges, while the first input of the device is connected to the first output of the dynamic head of the low-low frequency range, the first output of the first inductor, the first output of the second inductor, the first output of the dynamic head of the mid-frequency range, the first output of the first capacitor and the first output the second capacitor, the second input of the device is connected to the second terminal of the third inductor, the second terminal of the fourth inductor, the second terminal of the dynamic head of the upper low frequency range, the second terminal of the third capacitor, to the second terminal of the fourth capacitor and the second terminal of the high-frequency range dynamic head, wherein the second terminal of the low-frequency range dynamic head is connected to the first terminal of the third inductor and the first terminal of the fourth inductor, the first terminal of the high-low frequency range dynamic head is connected to the second terminal of the first inductor and the second terminal of the second inductor, the second terminal of the midrange dynamic head is connected to the first terminal of the third capacitor and the first terminal of the fourth capacitor, the first terminal of the high frequency dynamic head is connected to the second terminal of the first capacitor and the second terminal of the second capacitor, while the inductance value (L1) of the first inductor is equal to the inductance (L2) of the second inductor, the inductance (L3) of the third inductor is equal to the inductance (L4) of the fourth inductor In fact, the capacitance (C1) of the first capacitor is equal to the capacitance C2) of the second capacitor, and the capacitance (C3) of the third capacitor is equal to the capacitance (C4) of the fourth capacitor.
Таким образом, устройство включает четыре параллельные цепи, а именно две индуктивные, которые формируют ННЧ и ВНЧ фильтры и две емкостные, которые формируют СЧ и ВЧ фильтры, которые гармонизированы между собой по параметрам и направленности, причем динамические головки ННЧ и ВНЧ не имеют общих катушек индуктивности, а динамические головки ВЧ и СЧ не имеют общих проходных конденсаторов.;Thus, the device includes four parallel circuits, namely two inductive ones, which form low-pass and high-pass filters, and two capacitive ones, which form mid-range and high-frequency filters, which are harmonized with each other in terms of parameters and directivity, and the dynamic low-frequency and high-frequency heads do not have common coils inductance, and the dynamic heads of the HF and MF do not have common feed-through capacitors .;
Вышеуказанное в сочетании с тем, что устройство имеет параллельную структуру, а параллельно установленные катушки индуктивности и конденсаторы имеют, соответственно, одинаковую индуктивность и емкость повышает отдачу по диапазону и согласованность работы динамических головок ННЧ и ВНЧ, а также динамических головок СЧ и ВЧ.The above, in combination with the fact that the device has a parallel structure, and the inductors and capacitors installed in parallel have, respectively, the same inductance and capacitance, increases the return on the range and the consistency of the operation of the dynamic low-frequency and high-frequency heads, as well as the dynamic mid-range and high-frequency heads.
Данное решение позволяет расширить частотный диапазон (АЧХ) системы и добиться фазовой согласованности (ФЧХ).This solution allows you to expand the frequency range (AFC) of the system and achieve phase consistency (PFC).
Таким образом, на динамическую головку высокочастотного диапазона (ВЧ) сигнал отфильтровывается первым и вторым конденсаторами, на динамическую головку среднечастотного диапазон (СЧ) сигнал отфильтровывается третьим и четвертым конденсаторами, а на динамическую головку верхне-нижнечастотного диапазона (ВНЧ) сигнал отфильтровывается первой и второй катушками индуктивности и на динамическую головку нижне-нижнечастотного диапазона (ННЧ)) сигнал отфильтровывается третьей и четвертой катушками индуктивности.Thus, the signal is filtered to the dynamic head of the high-frequency range (HF) by the first and second capacitors, to the dynamic head of the mid-frequency range (MF) the signal is filtered by the third and fourth capacitors, and to the dynamic head of the high-low frequency range (VLF) the signal is filtered by the first and second coils inductance and on the dynamic head of the lower-low-frequency range (LLF)) the signal is filtered out by the third and fourth inductors.
Как следствие динамические головки ННЧ и ВНЧ диапазонов создают общую гармонию (качество) воспроизведения во всем диапазоне низких частот, и динамические головки СЧ и ВЧ диапазонов создают общую гармонию (качество) воспроизведения во всем диапазоне средних и высоких частот.As a result, the bass and treble dynamic heads create an overall reproduction harmony (quality) throughout the low frequency range, and the midrange and treble dynamic drivers create an overall reproduction harmony (quality) throughout the mid and high frequency range.
В результате достигается повышение линейности фазочастотной характеристики устройства при сохранении равномерности его амплитудно-частотной характеристики, обеспечивая требуемой разделение (АЧХ) и согласование (ФЧХ) динамических головок.As a result, an increase in the linearity of the phase-frequency characteristic of the device is achieved while maintaining the uniformity of its amplitude-frequency characteristic, providing the required separation (AFC) and matching (PFC) of dynamic heads.
Таким образом, устройство является универсальным для любых акустических систем (автомобильных, бытовых, концертных и тому подобных акустических систем).Thus, the device is universal for any acoustic systems (car, household, concert and similar acoustic systems).
На чертеже представлена принципиальная схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.
Фильтр для акустической системы содержит нижне-нижнечастотный фильтр, верхне-нижнечастотный фильтр, среднечастотный фильтр и верхнечастотный фильтр, выходы которых предназначены для подключения динамических головок 1, 2, 3 и 4, соответственно, нижне-низкочастотного, верхне-низкочастотного, среднечастотного и высокочастотного диапазонов.The filter for the acoustic system contains a low-low-pass filter, a high-low-pass filter, a mid-pass filter and a high-pass filter, the outputs of which are designed to connect
Первый вход 5 устройства подключен к первому выводу динамической головки нижне-низкочастотного диапазона 1, первому выводу первой катушки индуктивности 6, первому выводу второй катушки индуктивности 7, первому выводу динамической головки среднечастотного диапазона 3, первому выводу первого конденсатора 8 и первому выводу второго конденсатора 9.The
Второй вход 10 устройства подключен к второму выводу третьей катушки индуктивности 11, второму выводу - четвертой катушки индуктивности 12, второму выводу динамической головки верхненизкочастотного диапазона 2, второму выводу третьего конденсатора 13, второму выводу четвертого конденсатора 14 и второму выводу динамической головки высокочастотного диапазона 4.The
Второй вывод динамической головки нижне-низкочастотного диапазона 1 подключен в первому выводу третьей катушки индуктивности 11 и первому выводу четвертой катушки индуктивности 12.The second output of the dynamic head of the low-
Первый вывод динамической головки верхне-низкочастотного диапазона 2 подключен к второму выводу первой катушки индуктивности 6 и второму выводу второй катушки индуктивности 7.The first output of the dynamic head of the upper-
Второй вывод динамической головки среднечастотного диапазона 3 подключен к первому выводу третьего конденсатора 13 и первому выводу четвертого конденсатора 14.The second output of the dynamic head of the
Первый вывод динамической головки высокочастотного диапазона 4 подключен к второму выводу первого конденсатора 8 и второму выводу второго конденсатора 9.The first output of the dynamic head of the high-
Величина индуктивности первой катушки индуктивности 6 равна величине индуктивности второй катушки индуктивности 7, величина индуктивности третьей катушки индуктивности 11 равна величине индуктивности четвертой катушки индуктивностй 12, емкость первого конденсатора 8 равна емкости второго конденсатора 9, а емкость третьего конденсатора 13 равна емкости четвертого конденсатора 14.The value of the inductance of the
В данном устройстве нижне-низкочастотный фильтр представлен третьей катушкой индуктивности 11 и четвертой катушкой индуктивности 12, предназначенной для динамической головки 1 нижне-низкочастотного диапазона, которая выделяет сигналы с частотами, ниже 200 Гц, т.е. для нижней части низкочастотного диапазона, а сигналы с - частотой ниже 200 Гц не воспроизводятся динамической головкой 1 ННЧ.In this device, the low-low-pass filter is represented by the
Сигналы с частотами выше 200 Гц, как описано выше, не пропускаются этим фильтром, образованным третьей 11 и четвертой 12 катушками индуктивности, а верхне-низкочастотный фильтр образованный первой катушкой индуктивности 6 и второй катушкой индуктивности 7, не пропускает сигналы ниже 200 Гц.Signals with frequencies above 200 Hz, as described above, are not passed by this filter formed by the third 11 and fourth 12 inductors, and the upper-low-pass filter formed by the
Фильтр верхних частот, образованный первым 8 и вторым 9 конденсаторами предназначен для динамической головки высокочастотного диапазона 4, выделяет сигналы с частотами выше 5-6 кГц, для чего высокочастотный сигнал проходит через первый конденсатор 8 и второй конденсатор 9 и динамическую головку высокочастотного диапазона 4. Сигналы с частотами ниже 5-6 кГц не пропускаются этим фильтром.The high-pass filter formed by the first 8 and second 9 capacitors is designed for the dynamic head of the high-
Сигналы среднечастотного диапазонов пропускаются среднечастотным фильтром, образованным третьим 13 и четвертым 14 конденсаторами и воспроизводятся динамической головкой среднечастотного диапазона 3.The mid-range signals are passed through the mid-range filter formed by the third 13 and fourth 14 capacitors and are reproduced by the
Таким образом, на динамическую головку среднечастотного диапазона 3 поступает сигнал, соответствующий только среднечастотному диапазону.Thus, the
В результате, линейность фазочастотной характеристики устройства 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.As a result, the linearity of the phase-frequency characteristic of the device, while maintaining the uniformity of its amplitude-frequency response, makes it possible to improve the quality of the stereo effect, reduce the inaccuracy in the perception of the position of sound sources and reduce distortion when playing various sounds, which as a result improves the quality of reproduction of various kinds of sounds.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2792582C1 true RU2792582C1 (en) | 2023-03-22 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2532798A1 (en) * | 1982-09-03 | 1984-03-09 | Thomson Brandt | Frequency distributing filter and acoustic enclosure with several loudspeakers containing such a filter. |
US4503554A (en) * | 1983-06-03 | 1985-03-05 | Dbx, Inc. | Stereophonic balance control system |
CN104869504A (en) * | 2015-03-23 | 2015-08-26 | 张廷亮 | LC sound box frequency divider |
WO2015164498A1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | Collins William E | Phase-unified loudspeakers: series crossovers |
US10701487B1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-06-30 | Richard Modafferi | Crossover for multi-driver loudspeakers |
RU2764212C1 (en) * | 2021-07-09 | 2022-01-14 | Александр Петрович Каратунов | Filter for multi-way speaker system |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2532798A1 (en) * | 1982-09-03 | 1984-03-09 | Thomson Brandt | Frequency distributing filter and acoustic enclosure with several loudspeakers containing such a filter. |
US4503554A (en) * | 1983-06-03 | 1985-03-05 | Dbx, Inc. | Stereophonic balance control system |
WO2015164498A1 (en) * | 2014-04-23 | 2015-10-29 | Collins William E | Phase-unified loudspeakers: series crossovers |
CN104869504A (en) * | 2015-03-23 | 2015-08-26 | 张廷亮 | LC sound box frequency divider |
US10701487B1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-06-30 | Richard Modafferi | Crossover for multi-driver loudspeakers |
RU2764212C1 (en) * | 2021-07-09 | 2022-01-14 | Александр Петрович Каратунов | Filter for multi-way speaker system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4243021B2 (en) | Crossover network without capacitors for electroacoustic speakers | |
RU2702417C1 (en) | Filter for three-band acoustic system | |
US10701487B1 (en) | Crossover for multi-driver loudspeakers | |
JP6015146B2 (en) | Channel divider and audio playback system including the same | |
RU2554273C1 (en) | Acoustic system | |
RU2792582C1 (en) | Speaker system device | |
EP0824786A1 (en) | Audio crossover circuit | |
RU2795676C1 (en) | Speaker filter | |
RU2820881C1 (en) | Four-band filter for acoustic system | |
RU2801065C1 (en) | Speaker system device | |
WO2007044706A2 (en) | Audio crossover system and method | |
RU2775158C1 (en) | Four-band filter for acoustic system | |
US5327505A (en) | Multiple output transformers network for sound reproducing system | |
US6310959B1 (en) | Tuned order crossover network for electro-acoustic loudspeakers | |
RU2787315C1 (en) | Acoustic system filter | |
RU2773625C1 (en) | 4-band speaker filter | |
RU2764212C1 (en) | Filter for multi-way speaker system | |
RU2763686C1 (en) | Filter for 3-way speaker system | |
RU2762042C1 (en) | Filter for three-way speaker system | |
RU2762523C1 (en) | Filter for 3-way acoustic system | |
RU2780955C1 (en) | Acoustic system filter | |
RU2799663C1 (en) | Filter for multi-band speaker system | |
US6775385B1 (en) | Loudspeaker frequency distribution and adjusting circuit | |
RU2824431C1 (en) | Filter for multiband acoustic system | |
RU208669U1 (en) | Sequential mid/high filter for car audio systems |