» » Программа для расчёта фильтров АС (Алдошина + Терещук)

 
 
 
13

Программа для расчёта фильтров АС (Алдошина + Терещук)

Разместил Romik 9 декабря 2010. Просмотров: 29 017

Недавно я стал часто заниматься переделкой промышленных недорогих АС и, следовательно, понадобилось часто рассчитывать фильтры разных порядков, подгонять варианты. Если каждый раз делать это в ручную, уйма времени уйдёт. Решил облегчить себе задачу и создать программу, которая сама будет всё считать по известным формулам.

Я не программист, но это и не нужно, проблема решилась применением электронных таблиц c расчетами по формулам Терещука и Алдошиной.

Главное

Изначально я пользовался справочником радиолюбителя Р.М. Терещука и надо сказать, что результаты были вполне удовлетворительными, формулы из него были просты, но практичны. А потом я познакомился с очень неплохой книгой «Высококачественные акустические системы и излучатели» И. А. Алдошиной, пользуясь рекомендациями этой книги можно построить действительно качественную АС. Суть рекомендаций этой книги по расчёту фильтров в очень упрощённой форме (подробнее, а главное полезнее, ознакомиться с рекомендациями можно в первоисточнике) такая: рассчитывается фильтр на определённую нагрузку, считая, что импенданс этой нагрузки постоянен на всех частотах, но так как в реальности это не так, то за этим следует расчёт цепи Цобеля, которая в определённой степени позволяет сделать импенданс нагрузки постоянным не всех частотах, таким образом подгоняется условие постоянства сопротивления нагрузки для рассчитанного фильтра.

Итак, опираясь на указанные выше источники я сделал электронную таблицу, в которой для расчётов используются формулы из этих книг.
Поэтому есть два варианта расчёта: по книге Алдошиной и по справочнику радиолюбителя. Естественно для избежания ошибок работу программы по формулам я проверил тщательно и перепроверил.

Работа с программой

Работа с программой предельно проста, нужно просто подставить в нужные окошки исходные данные, куда что вставлять подписано. В принципе, ячейки, которые нельзя изменять и не выделяются. После внесения изменений в ячейку исходных данных нужно переместиться в другую (любую), тогда в ячейках «результат» меняется значение, т. е. собственно, происходит сам расчёт. В каких единицах что вписывать и в каких выдаётся результат также подписано в соответствующих ячейках.

Рис. 1


Программа позволяет рассчитать фильтры низких, высоких частот, а также полосовые до третьего порядка. Выше я никогда в своей практике не лезу и начинающим, а также тем у кого слабая измерительная база, не советую. Создать хорошо отлаженную систему с учётом фазовых сдвигов, разных там изменений АЧХ на фильтрах высоких порядков очень сложно, да часто это только вредит качеству звучания (я в этом не очень то и силён - это вторая причина, по которой не лезу).

Некоторые подробности:
Поле расчёта разбито на две колонки, в левой ведётся собственно прямой расчёт фильтра и особенностей не имеет. А вот о правой колонке следует упомянуть особо.
Иногда разбираешь колонку и нет на неё схем, данных никаких, а нужно узнать частоты раздела фильтров. Можно замерить емкости и индуктивности и, подставив их в программу, узнать частоту среза. Однако результатами нужно пользоваться осторожно.

Дело в том, что расчёт ведётся по тем же формулам, что и даны в источниках, только я их разумеется обратно преобразовал. Поэтому в самой программе указано, что результаты будут достоверными только в том случае, если фильтр при его разработке тоже рассчитывался по таким же формулам. Но для ориентировочных данных думаю пойдёт, тем более можно прогнать фильтр сразу по двум расчётам (в программе два листа, два расчёта, как уже писалось выше) и тогда можно будет точнее судить о результатах, хотя бы примерно определить частоту среза.

В принципе для ФВЧ и ФНЧ частота среза рассчитывается верно, только не рассматривается сопротивление нагрузки, для этого есть ячейка «среднее арифметическое» (просто так назвал, т.к. используется в расчёте данная операция). Если в ней число не совпадает с вычисленной частотой среза, то значит что сопротивление динамика не оптимально для данного фильтра (естественно по разным источникам и результаты отличаются, т.к. какое соотношение ёмкости и индуктивности для конкретного сопротивления нагрузки считать оптимальным разные разработчики считают по разному, да и фильтры разных типов бывают, лично я больше доверяю книге Алдошиной). Так вот если поиграться значением сопротивления динамика, добиваясь того, чтобы «среднее арифметическое» совпало с частотой среза, то можно прикинуть для какого сопротивления нагрузки оптимально данное соотношение катушки и конденсатора в фильтре. Напоминаю, что это всё расчёт в правой колонке по конкретно существующему фильтру. В фильтрах первого порядка всё просто и однозначно, а в фильтрах третьего порядка и тем более полосовых всё сложнее, поэтому там достоверность результатов не гарантирована. Я даже не знаю, корректно ли так вычислять, по формулам, соответственно преобразовав их, но для ФВЧ и ФНЧ 2-го порядка нормально, я проверял, результаты вполне согласуются с практикой.
Подчёркиваю, что расчёт в колонке «подбор» - ориентировочный

Рис. 2


Расчёт полной корректирующей цепи я делать не стал, потому что обычно пользуюсь упрощённой цепью Цобеля. Можно также рассчитать аттенюатор (делитель для согласования чувствительности динамиков), считаю что его использовать лучше чем просто резистор последовательно с динамиком, т.к. дополнительно стабилизирует импенданс динамика. Я рассчитываю аттенюатор обычно так, что его входное сопротивление равно сопротивлению динамика. Именно исходя из этого ведётся расчёт в моей программе. Однако входное сопротивление аттенюатора может и отличаться от сопротивления динамика (возможно и такое может потребоваться) и если будет очень много желающих, чтобы это можно было учитывать в расчёте, я могу потом немного переделать.

Рис. 3


Файлы

Файл прилагаю в Open Office Pro 3.2.1., т.к. не пользуюсь пиратским софтом.
raschet_filtrov_oo_romik.zip | Файл 37,27 Kb загружен 282 раз.

От Датагора:
Наш соратник WildAlex прислал файл, конвертированный в привычный MS Excell:
raschet_filtrov_xls_wildalex.zip | Файл 24,76 Kb загружен 554 раз.



Надеюсь моя работа будет полезна.
Роман (Romik)
Омск
Профиль Romik
Мне 28 лет, родился в г. Омске. Образование среднее специальное (автоматизация технологических процессов). Увлекаюсь музыкой (немного играю на пианино и даже чуть-чуть на балалайке), поэтому в радиолюбительстве выбрал направление звукотехники.
Самый первый мой усилитель я собрал по схеме А. Агеева из Радио №2 1987г. Затем были усилители на лампах, разные колонки, автоусилители на микросхемах. Очень люблю реставрировать до коллекционного состояния убитую в хлам старую технику.
Хочу набираться опыта и дальше учиться у тех, кто опытнее, поэтому пришёл к Вам. Может быть и мой опыт кому сгодится.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 23

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Снова о простом активном фильтре для АС... Предлагаю обсудить тему активных фильтров для АС. Просьба высказаться тех, кто имеет практический...
Схема на Датагоре. Новая статья Принципы схемотехники электронных ламп... Желающие освоить подзабытую технику электронных ламп обращаются к литературе прежних лет. Но с этим...
Схема на Датагоре. Новая статья Программы для расчета активных фильтров Линквица 2-го порядка и Баттеруорта 3-го порядка... Представляю две очень простые программы, которые позволяют рассчитать ФВЧ и ФНЧ 2-го и 3-го порядка...
Схема на Датагоре. Новая статья Программа «Filter for acoustic system 3.0.0.0»... Программа «Filter for acoustic system 3.0.0.0» Перед Вами русская версия программы «Фильтр для...
Схема на Датагоре. Новая статья Программа P-CAD. Электронное моделирование. А.С. Уваров... Программа P-CAD. Электронное моделирование. А.С. Уваров Издательство: Диалог-МИФИ Год: 2008...
Схема на Датагоре. Новая статья Проектирование активных фильтров. Мошиц Г., Хорн П.... Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ.— М.: Мир, 1984. - 320 с, ил. ...
Схема на Датагоре. Новая статья Высококачественные акустические системы и излучатели. Алдошина И. А., Войшвилло А. Г.... Алдошина И. А., Войшвилло А. Г. Высококачественные акустические системы и излучатели. — М.: Радио и...
Схема на Датагоре. Новая статья Электроника шаг за шагом: Практическая энциклопедия юного радиолюбителя. Р. А.Сворень... Электроника шаг за шагом: Практическая энциклопедия юного радиолюбителя. Рудольф Анатольевич...
Схема на Датагоре. Новая статья Справочник по активным фильтрам. Д.Джонсон, Дж.Джонсон, Г.Мур... Справочник по активным фильтрам: Пер. с англ./ Д. Джонсон, Дж. Джонсон, Г. Мур. — М.:...
Схема на Датагоре. Новая статья Высококачественные ламповые усилители звуковой частоты. Г.С. Гендин... Высококачественные ламповые усилители звуковой частоты. Г.С. Гендин, МРБ, 2-е издание дополненное,...
Схема на Датагоре. Новая статья Бытовые акустические системы... А вот интересная книжка: В.К.Иофе М.В.Лизунков - Бытовые акустические системы В данной брошюре...
Схема на Датагоре. Новая статья Операционные усилители. Ч.2 Активные фильтры... Источник: Радиокот.ру Вторая часть статьи про ОУ для начинающих. Итак, в первой части мы...
<
  • Главный редактор
10 декабря 2010 10:15

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 641 комментарий
  • 261 публикация
 
  • 0
Роман, спасибо за труд!

Ребяты, кто умеет без потерь сконвертить таблицу Open Office в MS Excell - сигнальте мне в личку. Добавим ваш файл в статью.

<
  • Гражданин
10 декабря 2010 22:01

Андрей Панченко / 120780andrey

Цитата
  • С нами с 8.02.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 13 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Я неделю назад установил Ubuntu, так что Ваш труд очень вовремя. Спасибо.
Как раз собираю соответствующий софт под эту ось.

<
  • Гражданин
10 декабря 2010 23:13

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Выкладывать файлы в формате, который не поддерживается программным обеспечением 99% пользователей - моветон.
Специально искать, скачивать и устанавливать громозкий пакет программ, чтобы воспользоваться крохотным файлом - неуважение к остальным участникам форума.
...т.к. не пользуюсь пиратским софтом

Это легко можно трактовать: вы все в ... , а тут выхожу я весь в белом.
Надеюсь моя работа будет полезна.

Пока не очень.

<
  • Гражданин
11 декабря 2010 01:04

Антон / basilevscom

Цитата
  • С нами с 8.01.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 111 комментариев
  • 15 публикаций
 
  • 0
Джентльмены! Не надо ругаться! Open Office не такая уж редкая вещь, я тоже давно не пользуюсь микрософтовским офисом. Но вот действительно можно было бы сохранить и в формате XLS и в формате ODT, благо это не сложно...
Я скачал, открыл, сохранил в xls. Проверил в Excel 2003. Куда выложить?

<
  • Гражданин
11 декабря 2010 16:36

Роман / Romik

Цитата
  • С нами с 14.01.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 39 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0

basilevscom,
Но вот действительно можно было бы сохранить и в формате XLS и в формате ODT, благо это не сложно...



lol Вы не поверите, но я до этого времени даже не догадывался о такой способности ОО - сохранять в других форматах feel (вот чайник...). Вот только догадался о чём говорят коллеги, но как вижу уже всё сделано. Вы уж меня простите, если кому это неудобства доставило. Я даже до загрузки сюда файла, например, понятия не имел об архивации, Datagor подсказал. Просто не так давно я с компьютером общаюсь, некоторых вещей могу и не знать.

<
  • Гражданин
11 декабря 2010 17:02

Антон / basilevscom

Цитата
  • С нами с 8.01.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 111 комментариев
  • 15 публикаций
 
  • 0
Ну вот и славно, с нашей помощью Romik многое узнал (ведь это самое главное - поделится своими знаниями и опытом с другими)!
Осталось только автору самому в архив вложить оба файла и комментарии об этом написать...

<
  • Гражданин
11 декабря 2010 20:16

Юрий / inter02

Цитата
  • С нами с 13.10.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 100 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0


спасибо за расчёт, весьма кстати....

<
  • Главный редактор
12 декабря 2010 10:45

Игорь Петрович Котов / Datagor

Цитата
  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 641 комментарий
  • 261 публикация
 
  • 0
Ребяты, оффтоп про прелести ОпенОфис я убил.
Хотите обсудить - милости прошу на форум, даже ветка есть для *NIX систем.

Файл от wildalex прикрепил, спасибо!

<
  • Гражданин
15 декабря 2010 01:48

Андрей / olenevod

Цитата
  • С нами с 17.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 31 комментарий
  • 5 публикаций
 
  • 0
Спасибочки! Пригодится, аднака!

<
  • Гражданин
15 декабря 2010 03:22

Сергей / Chugunov

Цитата
  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Спвсибо. Работает под WinXP Office 2003 Rus. Буду разбираться.
P.S. Меня как раз интересовал данный вопрос, поэтому я в предыдущем комментарии был непозволительно резок.

<
  • Кандидат
29 декабря 2010 03:24

Александр / abirvalg2009

Цитата
  • С нами с 30.01.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 31 комментарий
  • 0 публикаций
 
  • 0
Спасибо за труд, может и пригодится. Я в свое время прежде чем определиться с частотами раздела подключал кроссовер по входу и одинаковые УНЧ для каждой головки. Крутишь ручки частоты раздела на кроссовере и частоты ФНЧ и ФВЧ меняются одновременно. На слух очень быстро подбирается благозвучие для данных головок и оформления. На нем же можно поиграться уровнем любой полосы, аналог антенюатора на АС. Пискун через конденсатор от греха подальше, с немного большей емкостью, для защиты от плевков. Потом смотрел АЧХ кроссовера и делал фильтра.

<
  • Кандидат
24 января 2011 14:39

Михаил / Доктор

Цитата
  • С нами с 19.06.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Очень пригодится дла расчёта,спасибо.

<
  • Гражданин
9 июня 2011 20:51

Михаил / BMV64

Цитата
  • С нами с 28.08.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 13 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
спасибо, за проделанную работу!

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.