Некоторые оговорки. Важные, раз уже схема заинтересовала кого-то и кто-то желает её выслушать.
Дело в том, что один из основных вопросов применения кроссоверов высокого порядка (выше чем 1 порядок) — это тембровый окрас, который, естественно, нежелателен в хай-энде. Выслушать его запросто — не всегда легко, но в процессе работы с кроссовером, переключая или двигая частоту — приобретается навык услышать.
Как образуется тембровый окрас? Дело в том, что фильтры высоких порядков, построенные с крутизной среза большей, чем апериодический фильтр (по Бесселю, кажется
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0 ... 0%BB%D1%8F) — начиная уже с Баттерворта, который позиционируется как фильтр с совершенно плоской ЧХ в зоне пропускания, таковым и является на самом деле, и обсуждаемая здесь схема является наилучшей практической реализацией именно по Баттерворту — но, тем не менее, любое отличие фильтра от плавного среза «по Бесселю»(или даже по Гауссу?) наш слух интерпретирует как «плавный срез+резонанс». Это, конечно, от схемной реализации не зависит — любой порядок больше первого, если фильтрация «более крутая» чем сумма срезов простых RC цепочек, разделённых буферами. Вот это и даёт ощущение тембрового окраса. Желающие разобрать вопрос подробнее могут обратиться к трудам психоакустика Володина, описавшего это подробнее, и даже использовавшего это в каких-то музыкальных эффектах (так же, подобный эффект можно исследовать практически, если найти в реале или скачать из интернета синтезатор «Минимуг», там фильтр 4 порядка, который можно по-разному настраивать и двигать по частоте).
Есть такая теория, что когда полосы «идеально собрались», то окрас может пропасть. То есть это называется «вера в компенсацию», насколько она оправдана, с учётом привыкания слуха и вообще трудности выслушивания окраса в статике — ну, сам пусть каждый решает. Ухо точно не режет.
Может быть, так и происходит — но это зависит не только от самого кроссовера, но и от ЧХ динамиков (все знают, что за пределами обрезаемого у динамика должен быть запас), и от баланса уровней — в общем, учить тут некого, все в курсе.
Так что пробовать есть смысл, потому что вроде бы именно об этой схеме отзывы хорошие, видимо она хотя бы снимает проблемы стыка в электрическом тракте, а уж работа с динамиками выделяется как всегда в отдельную работу. Но хотя бы не приходится оглядываться на кроссовер, не он ли гадит. Опять же, если с динамиками, с их ЧХ не всё гладко и требуется дополнительная коррекция в электрическом тракте — то в кроссовер уже вмешиваться не нужно, а дополнительные цепочки коррекции ставить отдельно, вне схемы собственно кроссовера.
••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
Vankel писав:Как раз сейчас ищу схему активного кроса для двухполоски по схеме Даролито. Нужен именно третий порядок.
Отсюда вопросы-
1. по какой формуле считать елементы фильтров, или подскажите номиналы для 2450 Гц.?
Рассчитать этот кроссовер хватит и бухгалтерского калькулятора, или листочка бумаги и ручки.
Формула очень простая, и есть в любом учебнике — частота раздела вычисляется как частота среза простой RC цепочки,
то есть, если лень лазить в вики — 1/(2*Pi*R*C) — где Pi — 3.14159 (приблизительно) , R — любой резистор для данного раздела (все одинаковые),
а C — любая емкость для данного раздела (данной пары фильтров ВЧ-НЧ). Например, если все резисторы 100 кОм, а все ёмкости — 10 нФ, то получим частоту среза фильтра по уровню -3дБ равной 159.155 Гц. Число 159.155 знакомо всем, кто когда-либо делил единицу на два пи.
И часто встречается в формулах расчёта просто в готовом виде, особенно в радиолюбительских расчётах.
2. совпадают ли фазы на выходе фильтров?
А это физически возможно? Я так не думаю....
Гарантируется, что полосы «соберутся», то есть если разделить фильтрами на НЧ и ВЧ, например,
а после сложить в широкую полосу сумматором на резисторах, к примеру — то результирующая ЧХ будет плоской,
с допуском, определяемым запасом по усилению использованных ОУ. Больше ничего не гарантируется, да и с чего бы?
Но если у обоих фильтров — НЧ и ВЧ — на частоте раздела коэффициент передачи -3 дБ, и при этом после суммирования
полос получается точно 0 дБ на всех частотах, включая и частоту раздела — ну, наверное это и значит, что «совпадают фазы»?
Просто название немного странное для этого «совпадения», это меня немного сбивает, я ж не теоретик, терминов не знаю...
3. Подойдут ли для фильтра оу ADA4898, для буфера AD8620?
Судя по даташиту — любой из них и для фильтра и для буфера.
Следует иметь в виду следующее — и для фильтра и для буфера понадобится способность от ОУ
работать с коэффициентом усиления равным единице. С другой стороны — ЧХ формируется тем точнее
при заданном принципе (все компоненты равных номиналов), чем больше запас по усилению ОУ.
Если раздел на достаточно высокой частоте (единицы килогерц) — то вот такие ОУ, как Вы привели —
могут дать пользу, то есть не вредно их применять (на самом-то деле можно и медленные, типа 140УД608, но
для совершенной точности сборки полос придётся уже чуть подогнать номиналы элементов, а это лень, правда же? Ну там
просто получится, что частоты НЧ придётся отодвинуть чуть вниз или ВЧ чуть вверх, и номиналы уже не в точности равные).
Так что выбор скоростных ОУ — хороший выбор, но я бы очень тщательно при этом подходил к трассировке, вешал фильтрующие
емкости прямо на выводах ОУ, применял только одиночные ОУ в корпусе, сплошной слой заземления на плате и прочие обычные для этого меры.
Зря. Это не моделирование, а расчёт.
Для расчёта, как выше сказано — достаточно листа бумаги и ручки, или же простого калькулятора.
Ну а для моделирования — если наскоро общие принципы отладить — то лучше чем вот это
http://ic.sidelinesoft.com/ я не знаю.
А если уже есть модельки ваших ОУ для серьёзной детальной такой программки — типа МикроКап — то логично пользоваться ею.
Я бы обошёлся простой
http://ic.sidelinesoft.com/ и после уже проверял результат на макете, схема слишком проста, а если
нужно будет вылизывать тонкости — то они уже не того порядка, чтобы поддаваться программе моделирования.
О главной тонкости я сказал — точность «сборки полос» — зависит от запаса усиления ОУ для данной частоты раздела.
Вторая тонкость — обычная для всех схем на ОУ — внутренние процессы в ОУ при отработке сигналов ОС не должны попасть в цепи сигнала через питающие цепи, потому фильтровать тщательно.
Выше дискутировалась возможность фильтровать просто одной ёмкостью с питания на питание ОУ. Считаю этот вопрос по прежнему дискуссионным. Если устойчивость будет обеспечена — может быть и годится, я применял это и с успехом. Но я применял в сочетании с переводом ОУ в класс А, то есть нагружал выход на «минус» питания постоянным током (просто резистором). Может, это помогло. CMR на высоких частотах всегда смущает, не хотелось бы попасть на какие-то звоны, портящие звук и незаметные на приборах.
Всё же классическое решение — старое и доброе — с плюса и минуса емкости на землю, и очень хорошая земля — сплошной слой фольги — тоже имеет право на жизнь, раз применялось уже миллионы раз, не правда ли?
••••••
Ну а что касается моего любимого приёма — резисторов на минус питания — то кто мешает оставить места для этих резисторов, и выслушать с ними и без них? Можно и не только выслушать, а к примеру — подать через резистор, ограничивающий ток на уровне нескольких миллиампер, сигнал с генератора на выход ОУ, и посмотреть, как выход ОУ подавит этот ток звуковой частоты с резистором и без него (имеется в виду резистор на минус питания). Со старыми медленными ОУ результат настолько впечатляющий, что «без» перевода в класс А уже применять совсем не хочется. Ну а как с новыми — не знаю, я приостановил занятия аналоговой электроникой раньше, чем они стали широко доступны.