ФНЧ или фильтр низкой частоты – предназначен для того, чтобы срезать ненужные частоты с динамика. Кроссоверы в акустических системах нужны, так как каждый динамик качественно может играть лишь небольшой диапазон частот. К примеру, сабвуфер, может воспроизводить только низкие частоты. С возрастанием частоты отдача динамика падает, а количество искажений, наоборот, возрастает. Можно ли собрать фильтр для сабвуфера своими руками?
Рассмотрим один из множества вариантов создания фильтра для сабвуферного динамика. Для этого вам не понадобятся большие финансовые затраты и тяжелый труд. Самый дорогой элемент — это микросхема BA4558. Ее стоимость составляет около 20 рублей. Поэтому почти каждый любитель музыки и специалист по проектированию и сборке акустических систем, может позволить себе собрать такой ФНЧ. Помимо электрических элементов, вам понадобится паяльник и все соответствующие расходные материалы. Если вы не обладаете этими инструментами, можно в любой момент обратиться к знакомому радиолюбителю.
Фильтры сигнала делятся на два типа:
Отличием активных от пассивных является активный элемент (микросхема, транзистор, лампа). В пассивных кроссоверах данный элемент отсутствует.
После того, как у вас появился сабвуфер, встает вопрос – как обеспечить фильтрацию сигнала? Можно использовать пассивный фильтр первого или второго порядка, но у этого варианта есть минус. На выходе у них сигнал до сотен раз ослаблен, а этого недостаточно для полноценной качественной игры сабвуферного динамика. Тогда на помощь приходят простые схемы, выполненные на паре транзисторов. Однако и этот вариант не обделен недостатками. Самым лучшим вариантом является фильтр на схеме с применением сдвоенного малошумящего операционного усилителя, это микросхема BA4558. Она обладает большим количеством названий, поэтому ориентироваться надо не по буквенному обозначению, а по цифрам.
Схемотехника
Схема фильтра очень простая и не габаритная. Микросхему можно найти в старом плеере или любой другой аудиотехнике. Также она часто встречается в SMD корпусах. Фильтр, построенный на микросхеме BA4558, обеспечивает хорошую фильтрацию. Частоту можно подобрать для любого динамика или системы. Еще одной особенностью является сумматор, который позволяет использовать кроссовер как с однополярными усилителями, так и с мощными двухполярными. На выходе получаем большой номинал выходного сигнала, а этого хватит для раскачки динамика от такого усилителя как Lanzar.
Питание обеспечивается 15 – 60 В. Все зависит от токоограничивающего резистора, применяемого в схеме. Мощность такого резистора должна составлять 1 Ватт.
Узел стабилизации построен на одном стабилитроне, который должен обладать номиналом от 1 до 12 Вольт. Мощность желательно выбрать также 1 Ватт. Сглаживающий конденсатор лучше выбрать с емкостью 100 – 220 мкФ.
Перейдем к самой схеме фильтра. Входной сигнал через ограничительный резистор и разделительные конденсаторы электролитического типа. Емкость должна быть от 4.7 до 22 мкФ. Напряжение от 10 до 25 Вольт. Номинал выходного сигнала легко регулируется при помощи переменного резистора на 50 кОм. После этого следует выход. Несложно догадаться, что фильтр один. Это связано с тем, что он предназначен для сабвуфера. Стереоканалы суммируются и подаются на один выход. С такими номиналами, которые указаны выше, срез частоты получается в районе 100 Гц. Такой фильтр срезает исключительно все частоты выше 100 Гц, а все частоты ниже этого порога оставляет. Другими словами, наши уши будут слышать практически чистый бас.
На практике данный кроссовер получается достаточно компактным. Это связано с тем, что используется малое количество электрических элементов. Микросхема BA4558 устанавливается на петлю, рядом располагается узел сумматора, который предназначен для использования кроссовера с однополярными усилителями. Входные резисторы на 15 кОм не обязательны, можно выбрать их номинал 10 кОм, так как их проще найти в магазинах. Исключительно все резисторы можно смонтировать на 0.125 Вт, в идеале все-таки установить 0.25 Вт. Это связано с тем, что такая схема не нуждается в мощных электрических элементах. Узлы фильтрации, через которые проходит звуковой сигнал, желательно изготавливать с конденсаторами пленочного типа. Согласно заявлениям профессиональных аудио-экспертов, именно конденсаторы — идеальный вариант для применения в схемах фильтров. Керамические конденсаторы для изготовления кроссовера никак не подойдут. Однако простому человеку будет достаточно сложно услышать разницу в звучании между пленочными конденсаторами и керамическими.
Переменный резистор для регулирования номинала выходного сигнала обладает сопротивлением 50 кОм. Его параметры также не критичны. Подойдут любые резисторы с номиналом от 10 до 100 кОм.
Возможности
Такой простой фильтр состыковывается даже с двухполярными мощными усилителями. Поскольку питание фильтра однополярное, то есть «плюс» и «земля» от источника питания. В случае двухполярных усилителей, имеется «плюс», «земля» и «минус». В таком случае «землю» блока питания нужно подключить к «земле», т.е. к средней точке усилителя. А вот «плюс» источника питания нужно подключить к «плюсу» нашего самодельного фильтра. Минус от усилителя остается свободным, таким образом, наш фильтр можно подключить. Выход фильтра подключается к выходу усилителя мощности или звукового регулятора.
Полученный кроссовер представляет собой не только активный фильтр, также он предназначается для суммирования звукового сигнала с двух каналов в один единый.
Еще одним плюсом этой схемы является возможность подключения в автомобиле, напрямую от аккумулятора. Однако в этом случае нужно доработать базовую схему. Чтобы исключить выход активного фильтра из строя, обязательно нужно поставить стабилитрон на 12 Вольт.
Выводы
Фильтр для сабвуфера своими руками сделать не так сложно. Для изготовления необходимо небольшое количество электрических компонентов и небольшие знания в электротехнике. Это поможет сэкономить большое количество денежных средств и получить качественный кроссовер. Проблемой может стать микросхема BA4558, так как в наше время ее найти затруднительно. Однако, если у вас в гараже завалялась старая аудиоаппаратура, можно ее разобрать и найти этот элемент.