Домашно озвучаване
Част I: Двулентово озвучително тяло
Продължение: Филтри


    Бих искал с това продължение на темата за двулентовите озвучителни тела да споделя още малко опит, натрупан в процеса на първичната реализация, а след това и в модификацията на готовите тела.

    Тази идея ми подсказа администратора на сайта, тъй като беше забелязал сините електролитни неполярни кондензатори на използвания двулентов филтър от втори ред SPB1211. Аз отделих в основната статия специално място на този филтър, който закупих от пазара за резервни части.

    Сините кондензатори са електролитни и са китайско производство – не може да им се има вяра. Както се казва, аз промених много нещица в движение, включително подмених кондензаторите, разбира се като спазвам изчислените стойности на L-C групите.

    На следващата снимка показвам оригиналния филтър на оригинално закупените български двулентови озавучителни тела модел ОТС1-01. Те бяха с импеданс Z = 4 Ohm. Всъщност точно тях реших да "ъпгрейдна" преди няколко години, каато естествено запазих оригиналните филтри. В книгите на д.т.н. инж. Д. Попянев може да намерите подробности за тези тела, техническите им характеристики и стойностите на кондензаторите и индуктивностите на филтрите.

    Но ето как изглеждат те:

    Но нека първо да припомня схемите и стойностите по тях на няколко двулентови филтъра от втори ред, които ми попаднаха по време на осъществяване на проекта.

    А ето и принципната схема на този двулентов филтър със стойностите на елементите:

    Това, обаче, беше в началото.

    След което реших да потърся готови филтри, които да удовлетворяват първоначалните условия и така попаднах на такъв, продаван от www.steadygroup.bg. Но моята беше създаване на бюджетно озвучително тяло, тоест такова което всеки може да си позволи, поради което потърсих по-евтини варианти. Такъв се оказа двулентовия филтър, китайско производство SPB1211, но за съжаление с импеданс Z = 4 Ohm, което наложи неговата преработка към импеданс Z = 8 Ohm, както описах в първата част. След преработката му, той придоби стойности на елементите на схемата, които може да видите по-долу, като припомням С2 замествах със стойност 4.7 uF или паралелна комбинация от кондензатори:

    Тази схема много се доближава до схемата на двулентовия филтър от втори ред на българските озвучителни тела "Бета" с импеданс 8 Ohm, подробности за които може да намерите в литературата посочена на края на статията.
А ето и схемата им:

    Стойностите на елементите в последните две схеми са почти еднакви, тъй като честотите на среза им са близки. Именно при промяната на тези стойности в моя проект съм се ръководил от последната схема. Е, разбира се, и с няколко часа изчисления, за да нагодя наличните индуктивности с подходящи кондензатори за новоизбраната честота на среза 3000 Hz.

    За сравнение, ето и схемата на двулентов филтър на известната фирма за производство на висококачествени високоговорители и оборудване Visaton:

    Бих искал да отбележа, че изчисленията са обемни и трудни поради което аз съм се придържал към вече известни схемни решения и стойности. Освен това в сайтовете, които съм посочил накрая може да намерите много подробности като например, че в зависимост от това какъв тип линейност на характеристиката изискваме, тоест по ниво или по фаза, съществуват различни методики на изчисление на филтрите. Тези от вас, които са учили в бившия ВМЕИ (сега Технически университет) със сигурност помнят страници след страници математическо извеждане на полинома на Чебишев, Беселовите функции и изчисленията на Бътърурд! Е, тези формули се прилагат и в акустиката. Но ние не сме математици и ползваме техния труд чрез различни вече разработени за целта on-line калкулатори и таблици, като например:

    А сега няколко думи и за качеството на кондензаторите, които трябва да се използват. Преди всичко те трябва да бъдат неполярни. Ако не можете да намерите такива, бихте могли чрез последователно свързване да си направите неполярни от обикновени полярни електролитни кондензатори. Но аз препоръчвам по-специално внимание. Не е достъчно да удовлетворим изискването за пробивно напрежение. Всички знаем формулата за мощността:

    P = I . U или P = U2 / Rt или P = I2 . R

    Тоест, трябва да обърнем внимание на тока, който ще протече през тях, а за мощност около 50-70W върху товар 8 ома, стойността на тока според горните формули е приблизително 2.5А. Но за товар 4 ома този ток е съществен ~ 4А. Ясно е, че едно кондензаторче с диаметър 3.25 мм много бързо ще "гръмне"! За да не се случи това, аз горещо препоръчвам реализацията да бъде със специализирани кондензатори за audio или неполярни и неелектролитни кондензатори каквито са MKT, MKS/FKS, руски МБГП-2/МГБО-2 в метален корпус, ако успеете да намерите. Ето какви съм използвал аз в моите озвучителни тела:

    А на следващата снимка са кондензаторите, с които е изграден двулентовия филтър на ОТС1-01:

 

    Литература:

    1. Практическо изчисляване на електрически разделителни филтри за двулентово озвучително тяло, сп. "Радио, Телевизия, Електроника", кн.6/1979 г.
    2. Високоговорители и озвучителни тела, Д. Попянев, 1980 г.
    3. Конструиране на озвучителни тела, Д. Попянев, 1984 г.
    4. Практическо изчисляване на електрически разделителни филтри от втори ред за трилентови озвучителни тела, Димитър Попянев, сп. "Радио, Телевизия, Електроника", кн.10/1982 г.
    5. Номограма за определяне стойностите на елементите от разделителните филтри за тонколони, Б. Цолев, сп. "Радио, Телевизия, Електроника", кн.12/1973 г.
    6. Озвучителни тела, инж. Стойчо Христев, 1998 г.
    7. LR Passive Filters, http://sound.westhost.com/lr-passive.htm
    8. 2-Way Crossover Designer/Calculator: http://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/XOver/
    9. Speaker Crossover Calculators: http://www.v-cap.com/speaker-crossover-calculator.php
    10. Passive Crossover Designer 7: http://audio.claub.net/software/jbabgy/PCD.html, Free

Валери Терзиев
28 март 2014 година