Pasīvie filtri. #3 Filtra pakāpe un tips kas no tā atkarīgs.
Jo augstāka filtra pakāpe, jo tas labāk filtrē. Kā runāja vienā pazīstamā padomju filmā jo labāka kažokāda, jo tā dārgāka. Filtri nav kažokāda to pakāpi izvēlas pēc daudziem kritērijiem. Neiedziļināsimies teorijā, bet apskatīsim piemērus. 1. piemērs. Jānodala sabvūfers no midbasa. Izvēlamies dalījuma frekvenci 100Hz. Ja izmantosim zemas pakāpes filtru, tad:
- sabvūfers atskaņos arī frekvences ievērojami augstāk par 100Hz. Sabvūfers, protams, atradīsies aizmugurē, tāpēc tas sāks dziedāt cilvēka balsī un kropļos stereoainu (tas arī lokalizēsies),
- uz midbasu ies arī ievērojams basu daudzums zem 100Hz. Labākajā gadījumā tas vienkārši pārslogosies, radot skaņas kropļojumus. Sliktākā gadījumā skaļruņa spole sitīsies pret magnētisko sistēmu, rezultātā pat sabojājot skaļruni. Līdz ar to, midbasam nepieciešams vismaz 2. pakāpes filtrs,
- FFR un LKR būs normālas, signāla forma izmainīsies nedaudz.
Ja izmantosim augstas pakāpes filtru, tad:
- iepriekšminētie sarežģījumi neradīsies,
- bet FFR un LKR vairs nebūs ne tuvu ideālam: impulsveida signālu forma izmainīsies ievērojami. Neskatoties uz to, uzskata, ka līdz 4. pakāpei ieskaitot, pie pareizas pieejas, var iegūt labus rezultātus.
Ja zemo un vidējo frekvenču sadalīšanai izmanto diezgan augstu frekvenci, 400 vai 800Hz, tad nevajadzētu būt sarežģījumiem ar vidējo frekvenču skaļruņa pārslodzēm pie jebkuras filtra pakāpes. Tai pat laikā, izmantojot augstas pakāpes filtrus frekvenču dalīšanai pamattoņu diapazonā, var rasties sarežģījumi pirmkārt ar stereoainu, var pasliktināties vijoles, vokāla un klavieru skanējums. 2. piemērs. Vidējo un augsto frekvenču dalīšana. Pirmais gadījums: augsto frekvenču skaļrunim (pīkstulim) uzticēts tonāli svarīgs diapazons dalījuma frekvence izvēlēta 1800-2000Hz. Šādā gadījumā zemas pakāpes filtri nespēs pasargāt pīkstuli no jaudīgām vidējām frekvencēm un, kas vēl bīstamāk, pīkstuļa rezonanses frekvence (1200-1400Hz) nav pietiekoši atdalīta. Tā rezultātā var rasties labojami sarežģījumi (pacēlums AFR), vai grūtāk labojami pīkstuļa spoles termiska sabojāšana. Turpretī, izmantojot augstas pakāpes filtru, radīsies ievērojami fāzes kropļojumi un pie tam joslā, kurā auss to visvairāk jūt.
Izvēloties ievērojami augstāku dalījuma frekvenci (4000Hz un augstāk), sarežģījumi praktiski vairs nerodas. Tāds variants gan vairāk raksturīgs trīsjoslu akustikai, kurās plaukst un zeļ 1. piemērā apskatītās zemo-vidējo frekvenču sadalījuma problēmas.
Mūsdienu audiotehnikā izmanto filtrus ar līdzenām AFR un nedaudz mainīgām FFR: Besseļa, Batervorta, Linkvica-Raili.
Tabulā kopsavilkums par to, kādā gadījumā kāda tipa un kārtas filtru labāk pielietot.
Filtra tips
Besseļa
Linkvica-Railī
Batervorta
Filtra pakāpe
1
Lai arī kāds būtu pirmās pakāpes filtrs, tā galvenais pluss -
tie vienlaicīgi nodrošina ideālu (plakanu) AFR un ideālu FFR. To
lielākais mīnuss - vājas filtrēšanas spējas.
2
Jebkuram otrās, sestās, desmitās u.t.t. pakāpes filtram piemīt
viens būtisks trūkums: ja skaļruņi nestrādās pretfāzē, tad AFR pie
dalījuma frekvences būs kritums. Ja tie strādās pretfāze - iespējami
sarežģījumi ar impulsa pārejas raksturlīkni.
Labi filtri ar labu skaņu: īpaši jāuzsver labas impulsu raksturlīknes.
Nepieciešams vienu no skaļruņiem slēgt pretfāzē.
Nodrošina līdzenu AFR pie diezgan labas FFR un impulsu raksturlīknes.
Dod pacēlumu +3dB pie dalījuma frekvences. Viens no risinājumiem
- izvēlēties dažādas dalījuma AFF un ZFF frekvences, vienu no otras
atstatus.
3
Trešās pakāpes filtri izceļas ar to, ka nodrošina pietiekoši
augstu sadalījuma pakāpi vēl pie pieņemamām AFR un FFR. Vieni no
perspektīvākajiem filtriem. Viena no skaļruņa ieslēgšanām pretfāzē,
noved pie tā, ka AFR nemainās, LKR uzlabojas, skaņa - gaumes jautājums.
Pielieto reti, ir nelielas AFR novirzes pie dalījuma frekvences.
Piemīt labas impulsa raksturlīknes.
Pielieto reti.
Pamatā zinato šo tipu, jo vienīgais nodrošina līdzenu AFR. Plaši
pielieto d'Appolito sistēmās.
4
Neatkarīgi no tipa, 4. un augstāku pakāpju filtri tiek pielietoti
īpašos gadījumos, kas kaut kādu iemeslu pēc nepieciešams īpaši krass
sadalījums. FFR un impulsu raksturlīknes uz pieļaujamā robežas.
Atšķirībā no otrās pakāpes, skaļruņi nav jāslēdz pretfāzē.
Praktiski neatšķiras no Linkvica-Railī filtra
Piemīt līdzena AFR
Pielieto reti.
5
Pielieto īpaši reti, piemēram, nodalot sabvūferu. Slēgšana pretfāzē
vienkārši kaitīga.