Artikel ini akan memberi tahu Anda cara membuat filter lolos tinggi dengan tangan Anda sendiri. Tapi sebelum kita masuk ke ini, kita perlu memahami sesuatu. Apa filter lolos tinggi dan rendah itu sendiri.
Definisi
Filter dapat dibagi menjadi frekuensi atas (tinggi) dan bawah (rendah). Mengapa orang sering mengatakan frekuensi "tinggi" dan bukan "tinggi"? Ini terjadi karena fakta bahwa frekuensi tinggi dalam rekayasa suara dimulai dari dua kilohertz. Tapi dua kilohertz dalam teknik radio adalah frekuensi suara, dan karena itu disebut "rendah".
Ada juga yang namanya frekuensi rata-rata. Ini mengacu pada rekayasa suara. Jadi apa itu filter mid-pass? Ini adalah kombinasi dari beberapa perangkat di atas. Ini juga bisa menjadi filter bandpass.
Filter lolos tinggi adalah perangkat elektronik atau perangkat lain yang melewatkan frekuensi atas sinyal, dan yang, pada input, menekan frekuensi sinyal sesuai dengan pemutusan yang ditetapkan sebelumnya. Tingkat penekanan juga akan tergantung pada jenis filter tertentu.
Frekuensi rendah berbeda karena dapat melewatkan sinyal yang masuk,yang akan berada di bawah set cutoff, sementara pada saat yang sama menekan frekuensi tinggi.
Cakupan aplikasi
Filter lolos tinggi dapat digunakan untuk mengisolasi sinyal frekuensi tinggi. Ini juga sering digunakan dalam pemrosesan sinyal audio, misalnya, dalam filter terpisah, yang juga disebut filter crossover. Mereka juga digunakan untuk pemrosesan gambar sehingga konversi domain frekuensi dapat dilakukan.
Inilah yang terdiri dari filter high-pass sederhana:
- Resistor.
- Kapasitor.
Kerja resistansi pada kapasitansi (R x C) adalah konstanta waktu (durasi proses) untuk filter ini, yang akan berbanding terbalik dengan frekuensi cutoff dalam hertz (satuan pengukuran proses osilasi).
Menghitung filter lolos tinggi
Jadi bagaimana kita bisa menghitung? Untuk menyelesaikan semua langkah di rumah, Anda perlu membuat salah satu tabel perhitungan otomatis paling sederhana di Microsoft Excel, tetapi untuk ini Anda harus dapat menggunakan rumus dalam program ini.
Anda dapat menggunakan rumus ini:
Di mana f adalah frekuensi cutoff; R adalah resistansi resistor, Ohm; C adalah kapasitansi kapasitor, F (farad).
Tipe
Perangkat yang disajikan datang dalam lima jenis, dan sekarang kami akan mempertimbangkannya satu per satu.
- Berbentuk U - terlihat seperti huruf P;
- T-berbentuk - menyerupai huruf T;
- L-berbentuk - menyerupai huruf G;
- elemen tunggal (kapasitor berfungsi sebagai filter untuk tinggifrekuensi);
- multi-link - ini adalah filter berbentuk L yang sama, hanya dalam hal ini mereka terhubung secara seri.
Berbentuk U
Anda dapat mengatakan bahwa filter ini sama dengan yang berbentuk L, tetapi mereka digabungkan sebagai tambahan oleh satu bagian lagi di awal. Segala sesuatu yang akan ditulis untuk berbentuk T akan benar untuk berbentuk U. Satu-satunya perbedaan adalah mereka akan meningkatkan efek shunting pada sirkuit radio di depan.
Untuk menghitung filter berbentuk U, Anda perlu menggunakan rumus pembagi tegangan dan menambahkan resistor shunt tambahan ke elemen pertama.
Berikut adalah contoh transisi dari filter RC berbentuk L ke filter RC berbentuk U juga frekuensi tinggi:
Anda dapat melihat pada gambar bahwa resistor 2R lain ditambahkan ke rangkaian asli, sejajar dengan yang pertama.
Berikut adalah contoh konversi ke RL:
Di sini, alih-alih resistor, induktor akan muncul. Detik (2L) juga ditambahkan, terletak sejajar dengan yang pertama.
Dan contoh ketiga - konversi ke LC:
Berbentuk T
Filter berbentuk T adalah filter berbentuk L yang sama, hanya dengan tambahan satu elemen lagi.
Mereka akan dihitung dengan cara yang sama seperti pembagi tegangan, yang akan terdiri dari dua bagian dengan respons frekuensi non-linear. Selanjutnya, ke nilai yang diperoleh, Anda harus menambahkan jumlah reaktansi elemen ketiga.
Anda juga dapat menggunakan metode perhitungan lain,namun dalam praktiknya kurang akurat. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa setelah nilai yang diperoleh dari bagian pertama yang dihitung dari filter berbentuk L, variabel tumbuh atau turun dua kali lipat dan didistribusikan ke dua elemen.
Jika kapasitor, maka nilai kapasitansi kumparan menjadi dua kali lipat, jika resistor atau choke, maka nilai hambatan kumparan, sebaliknya, turun dua kali.
Contoh konversi ditunjukkan di bawah ini.
Transisi dari filter RC berbentuk L ke berbentuk T:
Gambar menunjukkan bahwa kapasitor kedua (2C) harus ditambahkan untuk transisi.
Transisi RL:
Dalam hal ini, semuanya dengan analogi. Agar transisi berhasil, Anda harus menambahkan resistor kedua yang dihubungkan secara seri.
Transisi LC:
berbentuk L
Filter berbentuk L adalah pembagi tegangan yang terdiri dari dua komponen dengan respons frekuensi non-linier (respons frekuensi). Untuk filter ini diperbolehkan menggunakan rangkaian dan semua rumus pembagi tegangan.
Dapat direpresentasikan seperti ini:
Jika kita mengganti R1 dengan kapasitor, kita mendapatkan filter high-pass. Anda dapat melihat foto skema yang dimodifikasi di bawah ini:
Rumus untuk perhitungan:
|
U masuk=U keluar(R1+R2)/R2; U keluar \u003d U masukR2 / (R1 + R2); R total=R1+R2 R1=U masukR2/U keluar - R2; R2=U keluarR total/U masuk |
Sekarangmari kita lihat cara menghitungnya.
Filter lolos tinggi untuk tweeter
Struktur filter semacam itu cukup sederhana. Ini hanya akan terdiri dari dua bagian - kapasitor dan resistansi.
Peran filter, yang akan menyaring komponen frekuensi menengah dan frekuensi rendah dalam sinyal audio, akan langsung memainkan peran kapasitor itu sendiri. Dan maafkan tautologinya, resistensi akan bertindak sebagai resistensi, yaitu, mengurangi level volume.
Penting: frekuensi tinggi tidak terputus oleh equalizer dari perangkat utama - ini akan menyebabkan suara yang buruk. Lebih baik mengurangi jumlah mereka dengan perlawanan.
Resistensi optimal akan dianggap 4.0 dan 5.5 Ohm.
Crafting Bahan Habis Pakai
Untuk membuat filter lolos tinggi untuk tweeter, Anda memerlukan bahan-bahan berikut:
- satu hambatan 5,5 ohm;
- satu hambatan 4.0 ohm;
- dua kapasitor MBM 1.0uF;
- lakban atau tabung panas menyusut.
Filter High Pass Aktif
Filter aktif memiliki keunggulan besar dibandingkan dengan filter pasif, terutama pada frekuensi di bawah 10 kHz. Faktanya adalah yang pasif mengandung kumparan induktansi dan kapasitor yang meningkat, yang memiliki kapasitansi besar. Karena itu, mereka menjadi besar dan mahal, dan oleh karena itu kinerja mereka pada akhirnya jauh dari ideal.
Induktansi besar dicapai karenapeningkatan jumlah lilitan kumparan dan penggunaan inti feromagnetik. Ini melepaskan sifat-sifat induktansi murninya, karena kawat panjang kumparan dengan sejumlah besar lilitan memiliki resistansi yang signifikan, dan inti feromagnetik dipengaruhi oleh suhu, yang sangat mempengaruhi sifat magnetiknya. Karena perlu menggunakan kapasitansi yang besar, maka perlu menggunakan kapasitor yang tidak memiliki stabilitas terbaik. Ini termasuk kapasitor elektrolit. Filter, yang disebut aktif, sebagian besar tidak memiliki kekurangan di atas.
Sirkuit diferensiator dan integrator dibangun menggunakan penguat operasional, mereka adalah filter aktif yang paling sederhana. Ketika elemen rangkaian dipilih sesuai dengan instruksi yang jelas, mengamati ketergantungan pada frekuensi pembeda, mereka menjadi filter frekuensi tinggi, dan pada frekuensi integrator, sebaliknya, mereka menjadi filter frekuensi rendah. Sebuah foto yang menjelaskan semua hal di atas diberikan di bawah ini:
Filter lolos tinggi pada amplifier
Mari kita pertimbangkan untuk memasang amplifier di dalam mobil.
Sebelum memasang amplifier di mobil, Anda perlu mengatur ulang semua pengaturan perangkat utama ke nol. Frekuensi crossover harus diatur dalam kisaran 50-70 Hz. Filter saluran depan pada amplifier di dalam mobil disetel ke frekuensi tinggi. Frekuensi cutoff dalam hal ini diatur dalam kisaran 70-90 Hz.
Jika desain akan menyediakan amplifikasi saluran demi saluran pada speaker depan, maka Anda perlu melakukanpengaturan tweeter. Untuk melakukan ini, filter harus diatur pada posisi yang sesuai dan frekuensi cutoff harus dipilih di wilayah 2500 Hz.
Di antaranya, Anda perlu menyesuaikan sensitivitas amplifier. Untuk melakukan ini, awalnya harus diatur ulang ke nol, yang utama adalah mentransfer perangkat ke mode volume maksimum, dan kemudian mulai meningkatkan sensitivitas. Saat distorsi suara muncul, Anda harus berhenti memutar kenop, dan Anda juga harus sedikit mengurangi sensitivitas itu sendiri.
Masih ada cara sederhana untuk memeriksa kualitas suara: jika, setelah dihidupkan, terdengar klik di subwoofer, dan suara berderak di speaker, ini berarti ada gangguan pada sinyal.
Bass tidak boleh diikat ke subwoofer. Untuk melakukan ini, putar kontrol fase pada subwoofer 180 derajat. Jika regulator ini tidak ada, maka Anda perlu menukar kabel koneksi positif dan negatif.
Siapkan prosesor suara. Untuk melakukan ini, Anda perlu menyesuaikan waktu tunda untuk setiap saluran. Anda perlu mengatur waktu tunda di saluran kiri sehingga suara yang datang dari speaker kiri mencapai driver pada saat yang sama dengan yang kanan. Sepertinya suara itu berasal dari tengah kabin.
Selain semua hal di atas, prosesor suara dapat menghilangkan ikatan bass di bagian belakang kabin. Untuk melakukan ini, Anda perlu mengatur penundaan yang sama di saluran kanan dan kiri akustik depan. Ini akan menghilangkan lokalisasi bass di sekitar subwoofer.
Sekarang Anda tidak hanya tahubagaimana menghitung dan merakit filter frekuensi dengan tangan Anda sendiri, tetapi juga bagaimana mengatur operasinya seakurat mungkin.
