Protože se v poslední době zase vyrojila hromada krávovin včetně té chrudimské, nechávám tady jednu fixní výhybku pro subwoofer, která 1) funguje, 2) nic nezničí a 3) pro pevné sestavy nepotřebuje další změny.
- Blokové schéma výhybky
Blokové schéma vypovídá o celkové konstrukci. Signál ze vstupu se zpracovává dvakrát -- jednou horními propustmi výhybek satelitů, jednou přes sčítací zesilovač s volitelnou inverzí fáze pásmovou propustí subwooferu. Všechny filtry jsou typu Linkwitz-Riley 4. řádu -- jsou fázově koherentní (pozor! nikoli fázově čisté, fázově čistý z principu není žádný frekvenčně závislý člen v cestě zpracování signálu), chybí jim špička na dělicí frekvenci a jsou jednoduše spočitatelné a zkonstruovatelné.
- Schéma sčítacího zesilovače
Sčítací zesilovač provede sumaci signálů obou vstupů. Všimněte si sledovačů na vstupech -- jejich smyslem je zabránit vzájemnému ovlivnění signálů a tím zmenšení jejich odstupu. Tento obvod u většiny běžných zapojení chybí. Za sčítacím zesilovačem následuje oddělovač s přenosem +/-1 podle stavu spínače -- sčítací zesilovač je z principu věci invertující, proto je zapotřebí signál znova invertovat. Přepínání smyslu fáze oceníte, pokud bude subwoofer pracovat v akusticky problematickém prostředí s mnoha plochami lámajícími a ohýbajícími zvuk. Plynulé nastavení fáze analogovým filtrem v širším pásmu je prakticky nemožné, kromě toho, jak bylo již řečeno, jsou použité filtry fázově koherentní. Potenciometr na výstupu slouží k nastavení úrovně signálu subwooferu.
Hodnoty součástek nejsou kritické, podstatné jsou poměry. Odpory 100k slouží jako vstupní zátěž sledovačů, ostatní odpory mohou být z intervalu zhruba 10k -- 100k.
- Schéma filtrů
Filtry jsou laděny na mezní frekvence subwooferu. Je zapotřebí, aby zvolené součástky se maximálně shodovaly, přičemž Rb=Rc a Cb=Cc. První dva bloky dolního filtru je subsonický filtr, horní propust nastavená na rezonanční frekvenci subwooferu, jak byla naměřena s použitým reproduktorem v použité ozvučnici, jedná-li se o ozvučnici uzavřenou, resp. na rezonanční frekvenci ozvučnice vyššího řádu, povýšenou o cca 5 Hz. Následují vzorce pro výpočet filtrů:
- vyhybka-vzorec.png (6.45 KiB) 11745 zobrazení
Druhé dva bloky jsou samotná dolní propust korespondující s horní propustí v horním schématu (horní propust pro satelity se musí pochopitelně konstruovat dvakrát). Frekvence těchto filtrů, které realizují vlastní výhybku by opět měla být odvozena od parametrů subwooferu, tj. tak, aby padla do oblasti, kde ještě nenastává útlum signálu. Úplná výhybka s sebou nese minimální konstrukční komplikaci, zato jednak zamezí satelitům pracovat v pásmu, pro které nejsou konstruovány, jednak svým charakterem udrží koherenci fáze i v oblasti dělicího kmitočtu. Horní propusti pro satelity rovněž nejsou obvyklé, dokonce jsem se setkal s odůvodněním, že se jejich nasazením ubírají basy -- nesmysl. Satelity nejsou určeny k "dobasování", ale k přenosu vyšších frekvencí.
Filtr samozřejmě lze konstruovat i jako přeladitelný, musíte ovšem nastavovat 8, resp. 12 prvků najednou a s patřičným souběhem, jinak ztratíte největší výhodu tohoto zapojení -- fázovou koherenci. Dalo by se to realizovat elektronickými potenciometry, berte to jako námět k dalším experimentům.
Výhybku jsem zkonstruoval nejméně v pěti exemplářích a funguje bez problémů. Jak bylo řečeno, pro nízké frekvence může dojít v akusticky nevhodném prostřeni k posunu fáze odrazy a ohyby, potom stačí přepnout fázi subwooferu do opačného smyslu. Podklady pro výrobu nedodávám všechno kreslím ručně.
Na závěr jedno upozornění: OZ mohou být libovolné rychlejší výhybka funguje uspokojivě i s prastarými TL074. Pozor na topologii a blokování -- napájení musí být pro každý IO blokováno v těsné blízkosti pouzdra, stačí keramika 100n pro každou větev. Pro celou DPS doporučuji doblokovat tantalovými kondy 22u, ale postačí i dobře zformované běžné elektrolyty. Schéma neobsahuje vazební kondenzátory -- pokud vše realizujete na jedné desce, stačí pouze po jednom na signálové vstupy, cca 2u2 MKT. O hodnotách vazebních kondenzátorů nebudu diskutovat, nejsou (při dodržení doporučené hodnoty) podstatné. Zdroj doporučuji co nejjednodušší, např. násobič kapacity se Zenerovými diodami, pokud možno vybranými na 5% shodu Uz. Napájení pochopitelně symetrické, pro aplikace v automobilu doporučuji symetrický měnič. Rozhodně nedoporučuji integrované stabilizátory a opět o tom nebudu diskutovat.
