Что такое частотный срез
Частота среза
Частота́ сре́за (fc) в электронике — частота, выше или ниже которой мощность выходного сигнала электронной схемы уменьшается вполовину от мощности в полосе пропускания.
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Частота среза» в других словарях:
частота среза — граничная частота 1. Частота, при которой амплитуда сигнала составляет определенную часть от максимальной (например, на 3 дБ меньше). 2. Частота, при которой амплитуда передаваемых колебаний на 3 дБ меньше, чем на частоте максимума. [BS EN 1330 4 … Справочник технического переводчика
частота среза — ribinis dažnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dažnis, kuriam esant tam tikros grandinės ar įtaiso perdavimo faktoriaus vertė sumažėja tam tikru dydžiu jo vertės dažnių srityje, kurioje ji nepriklauso nuo dažnio,… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
частота среза — kraštinis dažnis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dažnis, kuriam esant stiprintuvo galios stiprinimo koeficientas sumažėja iki 50 % didžiausios jo vertės. atitikmenys: angl. cut off frequency vok. Grenzfrequenz, f;… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
частота среза — ribinis dažnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. boundary frequency; cut off frequency; limiting frequency vok. Grenzfrequenz, f; Schnittfrequenz, f rus. граничная частота, f; предельная частота, f; частота среза, f pranc. fréquence de… … Fizikos terminų žodynas
частота среза — atkirtos dažnis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. cut off frequency vok. Grenzfrequenz, f; Schnittfrequenz, f rus. частота отсечки, f; частота среза, f pranc. fréquence de coupure, f … Automatikos terminų žodynas
частота среза — kirtimo dažnis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. cut off frequecy vok. Abschaltfrequenz, f rus. частота среза, f pranc. fréquence de coupure, f … Automatikos terminų žodynas
частота среза — предельная частота; критическая частота … Словарь русских синонимов по технологиям автоматического контроля
частота среза интегральной микросхемы — частота среза Частота, на которой модуль коэффициента усиления напряжения интегральной микросхемы при разомкнутой цепи обратной связи уменьшается до 0,707 значения на заданной частоте. Обозначение fсзз fCO [ГОСТ 19480 89] Тематики микросхемы… … Справочник технического переводчика
частота среза фильтра — частота среза Частота полосы пропускания (задерживания), на которой затухание передачи фильтра достигает заданного значения. [ГОСТ 24375 80] Тематики радиосвязь Обобщающие термины фильтры Синонимы частота среза … Справочник технического переводчика
частота среза пьезоэлектрического (электромеханического) фильтра — (fc) Частота полосы пропускания или задерживания, на которой относительное затухание пьезоэлектрического (электромеханического) фильтра достигает заданного значения. [ГОСТ 18670 84] Тематики электрические фильтры EN cut off frequency FR fréquence … Справочник технического переводчика
Выбираем частоту среза
Стырено с просторов Магнитолы от уважаемого zANderLEX
Посчитал, что будет многим полезно и интересно.
Один из обязательных этапов настройки звучания в салоне автомобиля — подбор оптимального разделения частот между всеми излучающими головками: НЧ, НЧ/СЧ, СЧ (если есть) и ВЧ. Есть два способа решения этой проблемы.
Во-первых, перестройка, а зачастую и полная переделка штатного пассивного кроссовера, во-вторых — подключение динамиков к усилителю, работающему в режиме многополосного усиления, так называемые варианты включения Bi-amp (двухполосное усиление) или Tri-amp (трехполосное усиление).
Первый способ требует серьезных знаний электроакустики и электротехники, поэтому для самостоятельного применения доступен только специалистам и опытным радиоэлектронщикам-любителям, а вот второй хотя и требует большего числа каналов усиления, доступен и менее подготовленному автолюбителю.
Тем более что подавляющее большинство продаваемых усилителей мощности изначально снабжены встроенным активным кроссовером. У многих моделей он настолько развит, что с успехом и достаточно высоким качеством позволяет реализовать многополосное включение АС с большим числом динамиков. Однако отсутствие развитого кроссовера в усилителе или головном устройстве не останавливает поклонников этого метода озвучивания салона, поскольку на рынке представлено множество внешних кроссоверов, способных решать данные задачи.
Вначале следует сказать, что стопроцентно универсальных рекомендаций мы вам не дадим, поскольку их не существует. Вообще, акустика — это область техники, где эксперименту и творчеству отведена большая роль, и в этом смысле поклонникам аудиотехники повезло. Но для проведения эксперимента, чтобы не получилось, как у того сумасшедшего профессора — со взрывами и дымом, — необходимо соблюдать определенные правила. Первое правило — не навреди, а о других речь пойдет ниже.
Больше всего трудностей вызывает включение СЧ- и (или) ВЧ-компонентов. И дело здесь не только в том, что именно эти диапазоны несут максимальную информационную нагрузку, отвечая за формирование стереоэффекта, звуковой сцены, а также сильно подвержены интермодуляционным и гармоническим искажениям при неправильной установке частоты разделения, но и в том, что от этой частоты непосредственно зависит и надежность работы СЧ- и ВЧ-динамиков.
Выбор нижней граничной частоты диапазона сигналов, подаваемых на ВЧ-головку, зависит от числа полос акустической системы. Когда применяется двухполосная АС, то в наиболее типичном случае, т.е. при расположении НЧ/СЧ-головки в дверях, для поднятия уровня звуковой сцены граничную частоту желательно выбрать как можно ниже. Современные высококачественные ВЧ-динамики с низкой резонансной частотой FS (800-1500 Гц) могут воспроизводить сигналы уже с частоты 2000 Гц. Однако большинство используемых ВЧ-головок имеют резонансную частоту 2000-3000 Гц, поэтому следует помнить, что чем ближе к резонансной частоте мы устанавливаем частоту разделения, тем большая нагрузка ложится на ВЧ-динамик.
В идеале, при крутизне характеристики затухания фильтра 12 дБ/окт, разнос между частотой разделения и резонансной частотой должен быть больше октавы. Например, если резонансная частота головки 2000 Гц, то с фильтром такого порядка частота разделения должна быть установлена равной 4000 Гц. Если очень хочется выбрать частоту разделения 3000 Гц, то крутизна характеристики затухания фильтра должна быть выше — 18 дБ/окт, а лучше — 24 дБ/окт.
Есть еще одна проблема, которую необходимо учитывать при установке частоты разделения для ВЧ-динамика. Дело в том, что после согласования компонентов по воспроизводимому диапазону частот вам необходимо еще согласовать их по уровню и фазе. Последнее, как всегда, является камнем преткновения — вроде бы все сделал правильно, а звук «не тот». Известно, что фильтр первого порядка даст сдвиг фазы на 90°, второго — 180° (противофаза) и т.д., поэтому во время настройки не поленитесь послушать динамики с разной полярностью включения.
К диапазону частот 1500-3000 Гц человеческое ухо очень чувствительно, и для того, чтобы передать его максимально хорошо и чисто, следует быть крайне осторожным. Сломать (разделить) звуковой диапазон на этом участке можно, но следует подумать, как потом правильно устранить последствия неприятного звучания. С этой точки зрения более удобная и безопасная для настройки — трехполосная акустическая система, а используемый в ней СЧ-динамик позволяет не только эффективно воспроизводить диапазон от 200 до 7000 Гц, но и более просто решить проблему построения звуковой сцены. В трехполосных АС ВЧ-динамик включают на более высоких частотах — 3500-6000 Гц, то есть заведомо выше критичной полосы частот, а это позволяет снизить (но не исключить) требования к фазовому согласованию.
Прежде чем обсудить выбор частоты разделения СЧ- и НЧ-диапазонов, обратимся к конструктивным особенностям СЧ-динамиков. В последнее время у инсталляторов очень популярны СЧ-динамики с купольной диафрагмой. По сравнению с конусными СЧ-динамиками они предоставляют более широкую диаграмму направленности и проще в установке, поскольку не требуют дополнительного акустического оформления. Основной их недостаток — высокая резонансная частота, лежащая в пределах 450-800 Гц.
Проблема в том, что чем выше нижняя граничная частота полосы сигналов, подаваемых на СЧ-динамик, тем меньше должно быть расстояние между СЧ- и НЧ-головками и тем более критично, где именно стоит и куда сориентирован НЧ-динамик. Практика показывает, что купольные СЧ-динамики без особых проблем с согласованием можно включать с частотой разделения 500-600 Гц. Как видите, для большинства продаваемых экземпляров это достаточно критичный диапазон, поэтому, если вы решились на такое разделение, порядок разделительного фильтра должен быть достаточно высоким — например, 4-й.
Следует добавить, что в последнее время стали появляться купольные динамики с резонансной частотой 300-350 Гц. Их можно использовать, начиная с частоты 400 Гц, но пока стоимость таких экземпляров достаточно высока.
Резонансная частота СЧ-динамиков с конусным диффузором лежит в пределах 100-300 Гц, что позволяет использовать их, начиная с частоты 200 Гц (на практике чаще используется 300-400 Гц) и с фильтром невысокого порядка, при этом НЧ/СЧ-динамик полностью освобождается от необходимости работать в СЧ-диапазоне. Воспроизведение без разделения между динамиками сигналов с частотами от 300-400 Гц до 5000-6000 Гц дает возможность добиться приятного, высококачественного звучания.
Постепенно мы добрались до НЧ-диапазона. Современные СЧ/НЧ-динамики позволяют эффективно работать в полосе частот от 40 до 5000 Гц. Верхняя граница его рабочего диапазона частот определяется тем, откуда начинает работать высокочастотник (в 2-полосной АС) или СЧ-динамик (в 3-полосной АС).
Многих волнует вопрос: стоит ли ограничивать его диапазон частот снизу? Что же, давайте разберемся. Резонансная частота современных НЧ/СЧ-динамиков типоразмера 16 см лежит в пределах 50-80 Гц и благодаря высокой подвижности звуковой катушки эти динамики не столь критичны к работе на частотах ниже резонансной. Тем не менее воспроизведение частот ниже резонансной требует от него определенных усилий, что приводит к снижению отдачи в диапазоне 90-200 Гц, а в двухполосных системах еще и качества передачи СЧ-диапазона. Поскольку основная энергия ударов бас-бочки приходится на диапазон частот от 100 до 150 Гц, то первое, что вы теряете, четко выраженный панч (punch — удар). Ограничивая снизу при помощи ФВЧ диапазон воспроизводимых НЧ-головкой сигналов на 60-80 Гц, вы не только позволите ей работать намного чище, но и получите более громкое звучание, другими словами — лучшую отдачу.
Воспроизведение сигналов с частотами ниже 60-80 Гц лучше возложить на отдельный динамик — сабвуфер. Но помните, что звуковой диапазон ниже 60 Гц в автомобиле не локализуется, а значит, место установки сабвуфера не столь существенно. Если вы это условие выполнили, а звук сабвуфера все равно локализуется, то в первую очередь необходимо увеличить порядок ФНЧ. Не следует также пренебрегать и фильтром подавления инфранизких частот (Subsonic, или ФИНЧ). Не забывайте, что у сабвуфера тоже есть своя резонансная частота и, отсекая частоты, лежащие ниже нее, вы добиваетесь комфортного звучания и надежной работы сабвуфера. Как показывает практика, погоня за глубокими басами существенно удорожает стоимость сабвуфера. Поверьте, если собранная вами звуковая система с хорошим качеством воспроизводит звуковой диапазон от 50 до 16 000 Гц, этого вполне достаточно, чтобы комфортно слушать музыку в автомобиле.
Способы сопряжения головок.
Довольно часто возникает вопрос: следует ли иметь одинаковый порядок фильтров НЧ и ВЧ? Вовсе не обязательно, и даже совсем не обязательно. Например, если вы установили двухполосную фронтальную АС с большим разнесением динамиков, то чтобы компенсировать провалы ЧХ на частоте разделения, НЧ/СЧ-головку зачастую включают с фильтром меньшего порядка. Более того, даже не обязательно, чтобы частоты срезов ФВЧ и ФНЧ совпадали.
Скажем, для компенсации избыточной яркости в точке разделения НЧ/СЧ-головка может работать до 2000 Гц, а высокочастотник — начиная с 3000 Гц. Важно помнить, что при использовании фильтра первого порядка разность между частотами среза ФВЧ и ФНЧ должна быть не больше октавы и уменьшаться с увеличением порядка. Такой же прием используется при сопряжении сабвуфера и мидвуфера для ослабления стоячих волн (бубнения басов). Например, при настройке частоты среза ФНЧ сабвуфера на 50-60 Гц, а ФВЧ НЧ/СЧ-головки на 90-100 Гц, по заверениям знатоков, полностью устраняются неприятные призвуки, обусловленные естественным подъемом АЧХ в этой частотной области из-за акустических свойств салона.
Так что если и работает в car audio правило перехода количества в качество, то подтверждается оно только в отношении стоимости отдельных компонентов и человеко-лет, определяющих опыт и мастерство установщика, который заставит систему раскрыть свой звуковой потенциал.
Частота среза и частота сопряжения
Частота среза — частота, на которой частотная характеристика пересекает 0 дБ.
Частота сопряжения — частота, на которой частотная характеристика меняет наклон.
Эти понятия относятся к теории автоматического управления. Частота среза используется при анализе устойчивости системы управления. Чтобы замкнутая система была устойчива, необходимо и достаточно, чтобы фаза разомкнутой системы не достигала −180° на частоте среза.
Частота среза имеет другое определение в обработке сигналов. Там под частотой среза подразумевают частоту сопряжения, а понятием частота сопряжения не пользуются. В обработке сигналов нет необходимости анализировать устойчивость системы.
Понятия раскрываются в книге Бесекерского и Попова «Теория систем автоматического регулирования» 2003 года. Приведу пару цитат, где вводятся эти понятия.
Первая цитата со страницы 59:
Точку пересечения прямой с осью нуля децибел (осью частот) можно найти, положив L(ω)=0 или, соответственно, A(ω)=1. Отсюда получаем так называемую частоту среза л. а. х.,
При этом в книге частота среза обозначается как ωср.
На странице 66 описывается апериодическое звено первого порядка:
Наиболее просто, практически без вычислительной работы, строится так называемая асимптотическая л. а. х. На стандартной сетке проводится вертикальная прямая через точку с частотой, называемой сопрягающей частотой ω=1/T.
При чем эта «вертикальная прямая» проводится в точке изменения наклона частотной характеристики.
Как точно настроить частоту среза усилителя.
Скачиваем на смартфон программу-генератор синуса, в плей маркете их куча всяких, подключаем телефон к усилителю.
Берем вольтметр, подключаем к выходу усилителя.
Сначала нужно определиться с частотой среза (например 100Гц), замеряем значение напряжения на ровном участке АЧХ (200Гц и выше) например получили 10в на 200Гц, далее делим его на 1,41 (10/1,41=7,1в). Выставляем на генераторе частоту 100Гц и добиваемся крутилкой HPF уменьшения напряжения до 7,1в. Все, настройка закончена, HPF настроен на частоту 100Гц.
в качестве измерителя можно использовать вольтметр постоянного напряжения, тогда показания будут более точными, хотя большая точность в данном случае не особо нужна.
Для более продвинутых пользователей можно собрать простой шнурок для микрофонного входа звуковой карты:
скачать программу-анализатор спектра, напримерARTA
Смысл прост, программа генерирует розовый шум, который мы пропускаем через усилитель, далее отфильтрованный сигнал поступает обратно в компьютер и анализируется программой, рисуя график АЧХ. Данным способом можно протестировать практически любое звуковое устройство, от магнитолы до процессора, наглядно посмотреть ачх, узнать порядок среза фильтра и прочее.
Наверное, я заколебал уже вас со скучной теорией, вот короткое видео процесса, думаю так понятней будет:
Метки: настройка частоты среза фильтра, настройка lpf, настройка фильтров усилителя.
Комментарии 92
Что хпф или лпф все равно делим на 1.141?
Но для чувствительности важно
Микрофоном — Arta + ноут?
У меня есть микрофон калибровочный студийный с внешним питанием, все хочу задействовать…
Хз, я микрофоном проверяю, там без разницы какой синус. А срезы выставить синус с программы подавать можно, тоже уровень не важен.
Спасибо
Буду пробовать различные варианты
Те на 60 режем относительно 100, си контроктавы относительно соль большой, хотя логичней относительно си большой, тк эти ноты крайние в своих октавах…
Октавы отличаются на частоту ровно вдвое. Если 60Гц, то октава выше будет 120Гц и так далее. 3 октава 180Гц
Те на 60 режем относительно 100, си контроктавы относительно соль большой, хотя логичней относительно си большой, тк эти ноты крайние в своих октавах…
А чтоб не парится замеряет сначала на 200Гц, ставим синус 60Гц крутим ручку до уменьшения на 3db))
нужно резать фильтр относительно других частот, которые на одну октаву и выше
Верно, это для фильтра HPF, для LPF естественно наоборот, сравниваем с частотой на пару октав ниже.
Ровная ачх тут при чем? Скажем на 200гц будет 12в, на 100 будет 12.5, понижать на 100 относительно 12? Но нам же надо 100гц понизить на 3 дб относительно самих 100, те 12.5…
Хотя у меня что на 100 что на 200 на одной и той же громкости ровненько 13 — 13.1
А режу я на 60, и там чуть меньше… Но мнеж надо 60гц на 3дб вообще понизить, или по отрошению к ближайшему ровному участку выше, те еще и ачх подровнять?
Нет, не гейн, я про фильтр
А с чего бы — замеряем значение напряжения на ровном участке АЧХ (200Гц и выше)?
эталонное напряжение на этой частоте будет отличаться от эталонного на 100гц. Режем-то мы на 100, а значит нам надо понизить уровень 100гц на 3дб не относительно 200гц, а 100гц.
Потому и замерять эталонное напряжение надо на той частоте, на которой будем резать.
Ты выставили все в 0, настроили чувствительность что бы не было искажений на самой громкой частоте
Берем синусы в wav 0db
Сначала ловим максимальную неискаженную громкость на бубнитоле и мин гейне уся при подключенных динамиках.
Затем отключив динамики проверяем осциллографом.
Затем на усе (колонки отключены, вместо них подключен мультиметр и параллельно ему осциллограф) перебираем синусы от 20 до 20000гц — скажем сначала шагом до 100гц по 10гц, затем по 100 до 1кгц (включая 315), затем по 1000 до 20000гц, а затем ловим искажения на самой громкой и снижаем гейн пока искажения не пропадут. и снова перебираем и понижаем чуйку до тех пор пока искажений не будет ни на одной из них и снижаем на самой громкой еще где-то на 0.1 вольта.
Затем режем на нужной частоте нужным синусом на фронте/тыле и настраиваем саб.
Подключаем динамики, настраиваем звук на 50-60 процентах от макс громкости гу найденной в самом начале эквалайзером — что бы получить бм комфортное звучание.
Катаемся, громкость выше 50-60 не крутим, подстраиваем эквалайзер, саб и тп — часов 25 проигрывания музыки достаточно для начальной разминки (в идеале с самого начала погонять предварительно пару часов трек TARA LABS Cascade Noise Burn-In на 50% и еще пару 05.XLO-RR System Burn-In и потом еще по 1 часу на 60% и 70% (от пойманной с самого начала неискаженной громккости бошки).
Как акустика прогреется, на уже настроенной предварительно системе снова повторяем настройку чувствительности, но уже не отключаем улучшайзеры. Затем улучшайзеры временно ставим в 0, повторяем настройку среза, возвращаем улучшайзеры на место и наслаждаемся звуком.
Меня такая схема ни разу не подводила и всегда хороший результат.
Ну акцент именно на том, что понижать на 100гц надо относительно тех же 100гц, а не 200, ибо напряжение на 200гц и 100гц будет отличаться, нам же надо 100гц на 3дб опустить относительно 100гц.
Громкостью гу делаем на 100гц 13в, регулируем фильтр что бы стало 9.2в.
Ну и срезы настраивать надо только после настройки гейна, потому и ее сюда приплел… )))
Как понять фразу: » понижать на 100Гц надо относительно тех же 100Гц, а не 200″? В том то и смысл узнать напряжение на ровном участке АЧХ, и определить где участок заваливается на 3dB, это и будет является частотой среза фильтра.
Привет. Сорян, чутка не врубаюс. Есть несколько вопросов.
При замерах гейн на усилителе в каком положении должен быть? при включении генератора на телефоне громкость на максимум? Когда делаем первоначальный замер крутилка HPF в каком положении, или вообще фильтр выключить?
Привет. Гейн не важно в каком. Ну в разумных пределах также как и громкость на телефоне. При первом замере LPF можно вообще выключить, или выставить в минимум.
Спс.
Нужно порезать мид от 60гц. Ставлю синус 120гц, замеряю. Получаю например 7в. Ставлю синус на 60 гц и кручу фильтр пока не получу 7/1,41=4,96в. Верно?
Верно, но сначала лучше заметить на 200Гц и выше
График АЧХ на сабвуфере после 100гц не линеен (пионер TS-W106M, и не только он)… Как быть с вашей теорией в таком случае😎?
Прикольно… Я то думал, что про усилители звука, которые усиливают звук для сабвуфера, а тут вероятно про другое… По этой логике ваш способ применим и для усилителей руля, тормозов и жёсткости… 😁, Ах-ах-ха…
вот так по вашему — по микрофону настроил и лепи по-ходу любые динамики, по фигу в чем — в ЗЯ, Фи и т.п…
Ладно, плохая шутка…
Для указанного сабвуфера — TS-W106M —
по графику нужно выставить 82 гц, как это сделать вашим способом?
Ерунду не несите. Вы хорошо знаете, что речь в посте именно про усилители звука! О том, как точно настроить частоту среза усилителя сказано выше. А вот какая АЧХ получится в итоге с настроенным усилителем и сабвуфером ( или любым другим динамиком) покажет только компьютер с микрофоном. последний вариант настройки более правильный, т.к. АЧХ любого динамика нелинейна, тем более в оформлении и в салоне автомобиля.
Прекращаю спорить ибо присоединяюсь к мнению других ваших злопыхателей и «школьников»… Бла-бла тема рулит…
У меня как и у них есть машина, в которой есть магнитола, есть желание настроить сабвуфер, а вы народу — «тема не про автозвук идите учите физику»… Чувак, спасибо за комментарий 😎
Не обижайтесь. Вот записывал как то видео, как настраивается с помощью микрофона автомобильная система. Сложно ничего нет, нужна винда и микрофон. И это реально работает, видно все злые резонансы салона и недостатки акустики. Эквалайзер можно также настроить по микрофону.
