где: Q_ES - электрическая добротность головки без оформления;

Q? _ES - электрическая добротность головки без оформления

с учётом электрического сопротивления дросселя фильтра

Q? _ES = Q_ES · (1+ R / R_E) = 0, 48

R_E - электрическое сопротивление головки постоянному току

2. Определяем полную добротность акустической системы с ФИ

по формуле:

Q'_TS = Q'_ES · Q _MS / (Q'_ES + Q_MS ),

где: Q'_TS - полную добротность акустической системы с ФИ

Q'_ES - электрическая добротность головки без оформления

с учетом электрического сопротивления дросселя

фильтра;

Q_MS - механическая добротность головки без оформления;

Q'_TS = 0, 48·5,8 / (0, 48 + 5,8) = 0, 44.

Полученную добротность находим в табл. (между строками 14 и 16). Найденные значения определяют максимально плоскую АЧХ акустической системы с фазоинвертором.

3. Объём корпуса акустической системы рассчитываем по формуле:

V = V_AS / n = 45/ 1 = 45 л.

4. Из табл.7 определяем частоту настройки фазоинвертора, оптимальная величина которой будет располагаться в пределах (0,83 …1,0)f_S.

Выбираем среднее значение 0,9f_S. Тогда частота настройки фазоинвертора будет равна:

f_Ф = 0,9·f_S = 0,9·30 = 27 Гц.

5. Минимальный диаметр трубы ФИ определяем из выражения:

d_MIN=

d_MIN = 57 мм.

6. Определяем площадь отверстия:

S = р d²/4 = 25, 5 см².

7. Определяем длину трубы ФИ, соответствующую выбранному диаметру и частоте настройки:

l = =19,1см

Применение ФИ совместно с фильтром ВЧ второго порядка с частотой среза 30 Гц на входе УМЗЧ позволяет уменьшить амплитуду колебаний НЧ-головки и тем самым снизить нелинейные и интермодуляционные искажения, вносимые динамической головкой, особенно при проигрывании покоробленных пластинок.

В заключение рассмотрим возможный вариант сабвуфера (двойной «закрытый» ФИ или ФИ с двойной настройкой). Акустическое оформление представляет собой корпус с расположенной в нем, и делящей его на два объема, акустической панелью с установленной на ней НЧ-головкой. Оба объема снабжены фазоинверторами, настроенными на разные частоты (35 и 88 Гц).

Корпус АС для использования головок 75ГДН-1-4 (3ОГД-2), 75ГДН-3-4 (ЗОГД-11) имеет, в соответствии с принципом динамической симметрией (этот принцип подразумевает определенные соотношения размеров сторон ящика (глубины, ширины и высоты), например: 1: v2 : 2 и т.д.), следующие габариты: 580x410x290 мм (высота, глубина и ширина). Перегородка, имеющая в центре отверстие диаметром 230 мм для установки НЧ-головки, выполнена из ДСП толщиной 20 мм и установлена на расстоянии 160 мм от верхней стенки. Задняя стенка выполнена съемной, на ней размещен кроссовер и клеммы для подключения, крепится шурупами через поролоновую прокладку. Фазоинверторы представляют собой трубы внутренним диаметром 75 мм и толщиной не менее 3 мм. Длина трубы, установленной в меньшем отсеке, равна 50 мм, в большем -- 250 мм. Трубы размещены на вертикальной оси передней стенки на расстоянии 90 мм от края сверху и снизу (по оси отверстия). Диапазон эффективно воспроизводимых частот 25... 150 Гц.

АС с пассивным излучателем (ПИ)

Одна из разновидностей фазоинверсной АС -- АС с пассивным излучателем. Принцип действия тот же, только масса воздуха в трубе ФИ заменена массой подвижной системы ПИ (в простейшем случае -- подвижной системой НЧ-головки без магнитной цепи). Изменяя массу подвижной системы пассивного излучателя (например, с помощью пластилина), можно значительно проще изменять его резонансную частоту f_П по сравнению с ФИ, где для этого приходится менять размеры отверстия (диаметр или длину трубы).

В ряде случаев ПИ может оказаться предпочтительней ФИ, особенно при использовании НЧ-головок с большим диаметром диффузора. В качестве пассивного излучателя хорошо использовать полноценную головку. В этом случае удобно производить настройку ПИ электрическим способом -- изменением сопротивления резистора, включенного параллельно звуковой катушке ПИ.

Частота резонанса f_П связана с массой ПИ m, гибкостью его подвеса G_o и гибкостью объема воздуха G_B следующим выражением(19)

, (19)

Гибкость объема воздуха G_B прямо пропорциональна квадрату эффективной площади диффузора (обычно 50...60% конструктивной площади) и обратно пропорциональна внутреннему объему оформления V.

В отличие от ФИ ПИ настраивают на частоту в 2...3 раза ниже резонансной частоты головки f_S При этом добротность используемых головок должна быть в пределах 0,2...0,8. Чем меньше объем оформления, тем меньше должна быть добротность головки.

Конструктивные особенности корпуса АС

При разработке АС приходится сталкиваться с проблемами паразитных излучений корпуса и изгибных колебаний, нарушающих синфазность движений диффузоров динамических головок. При чрезмерной вибрации

корпуса снижается звуковое давление от системы и увеличивается суммарный коэффициент гармоник в области низких частот. Кроме того, вибрации корпуса порождают призвуки, искажающие основной сигнал. Для борьбы с вибрациями рекомендуется устанавливать НЧ-головку на мягкую кольцевую прокладку (например, из автомобильной камеры). При этом крепящие болты не должны соприкасаться с диффузородержателем, под их головки необходимо подложить резиновые шайбы. Это позволяет снизить уровень вибрации корпуса в области низких частот на 15...20 дБ [48].

Одним из основных способов борьбы с вибрацией корпусов является увеличение толщины их стенок. При увеличении толщины стенок с 4 до 8 мм средний уровень ускорений на низких частотах уменьшается на 40...45 дБ, а при увеличении с 14 до 20 мм это уменьшение составляет всего 5 дБ. Оптимальная толщина стенок зависит как от мощности НЧ-головки, так и от размеров корпуса. Увеличение толщины стенок оказывает наибольшее влияние на вибрации верхней и задней стенок.

Внешняя форма корпуса существенно влияет на акустические характеристики. Наиболее оптимальная форма корпуса -- шар. Такая форма обладает хорошей жесткостью и способствует наименьшей неравномерности АЧХ вследствие дифракционных эффектов. Наибольшую неравномерность имеют наиболее распространенные АС прямоугольной формы. Поэтому сегодня все чаще в АС класса Hi-End корпуса средне- и высокочастотных громкоговорителей делают в виде отдельных блоков обтекаемой формы. Такое построение позволяет экспериментально подобрать смещение головок относительно друг друга по глубине. Для этого на АС подают сигнал типа «меандр» частотой 0,7f_Р, (где f_Р -- частота раздела) и наблюдая переходной процесс сигнала, снимаемого с измерительного микрофона, установленного на акустической оси головок, смещением громкоговорителей добиваются наилучшей формы сигнала. При проектировании АС, с целью расширения диаграммы направленности и уменьшения дифракционных пиков-провалов АЧХ, переднюю панель делают как можно более узкой (по размеру НЧ-головки). В отдельных моделях с этой целью переднюю панель выполняют скошенной с боков и кверху, т.е. в сторону СЧ- и ВЧ-головок.

Корпус каплевидной формы в горизонтальном сечении запатентованный под названием Hornflex, изготавливается из листов МДФ, склеенных вибропоглощающим компаундом. На направленные свойства головок АС влияют линейные размеры диффузоров динамических головок. Условием точечности источника звука является:

b/л ‹1, (20)

где b-линейный размер диффузора головки;

л -- длина звуковой волны.

Расстояние между ВЧ- и СЧ-головками также существенно влияет на направленные свойства АС, т.к. вблизи частоты раздела, где одновременно излучают обе головки, размеры эквивалентной головки увеличиваются, и характеристика направленности в вертикальной плоскости резко сужается. Для уменьшения этого эффекта головки располагают вплотную. Кроме того, во избежание искажений характеристики направленности в горизонтальной плоскости, головки необходимо располагать одну над другой в вертикальной плоскости. В реальных АС ширина главного лепестка характеристики направленности составляет примерно ±50° до частоты 1 кГц, а на высоких частотах -- менее ±20°.

Характер передаточной функции АС, даже в случае идеальности головок (АЧХ = const, ФЧХ = 0), зависит от передаточных функций фильтров, характеристик направленности головок и линейно зависящих от частоты фазовых набегов, обусловленных соизмеримым с длиной излучаемых волн расстоянием между головками в корпусе АС.

Критерием оптимальности пространственного выравнивания «акустических центров» головок является не только совпадение абсолютных значений ФЧХ разделяемых каналов, но и крутизны (скорости изменения) ФЧХ (т.е. группового времени запаздывания -- ГВЗ) в области частот разделения. При этом вовсе не обязательно, чтобы пространственно катушки головок находились в одной плоскости.

Таким образом, сложная внешняя конфигурация современных АС категории Hi-End, наряду с эстетическими соображениями, функционально обусловлена техническими требованиями к параметрам и качеству звучания АС.

Уменьшению дополнительных призвуков от воздействия АС на пол способствуют шипы. Для сравнения представим себе, что мы ударяем по полу просто молотком или через острый гвоздь. Хорошими вибропоглощающими свойствами обладает песок. Поэтому его часто используют в подставках под АС, а также засыпают в многослойные (двухслойные) стенки корпуса.

Наиболее доступным и подходящим материалом для изготовления корпуса АС в домашних условиях являются древесно-стружечные плиты (ДСП или MDF) толщиной не менее 16 мм. Прекрасным материалом для стационарных АС является мрамор. Из древесины для корпуса АС подходят лиственные породы дерева: дуб, бук, ясень, орех. Иногда используют клен, но он более капризен. Толщина стенок должна быть 25 мм и более. Причем древесина должна быть зимней рубки (гарантирует отсутствие вредителей) и высушена до распиловки под навесом в течение 6...8 лет для снятия внутренних напряжений.

Другой способ борьбы с вибрациями заключается в нанесении вибропоглощающих покрытий на внутреннюю поверхность корпуса громкоговорителя. В качестве таких покрытий применяют автомобильные противошумные мастики (толщиной 3...6 мм, которые наносят слоями в несколько приемов, чтобы каждый слой успел отвердеть), синтетический линолеум (наклеивают клеем 88, линолеум с тканевой основой приклеивают гладкой стороной), рубероид (наклеивают клеем 88 или растворенным керосином битумом), гидростеклоизол -- стеклоткань с нанесенным с двух сторон битумом (наносят, предварительно размягчив керосином).

Хорошие результаты дает предварительное оклеивание стенок достаточно жестким пористым пенопластом толщиной 6... 12 мм. Хорошо демпфируют резонансы и многослойные свинцовые прокладки.

Практическое представление о декременте затухания стенок корпуса дает звонкость и длительность их звучания после того как по ним ударяют суставом пальца. Короткий и глухой звук говорит о хорошем демпфировании.

Для лучшего демпфирования панели динамические головки необходимо крепить на резиновые кольца (например, из автомобильной камеры), под головки винтов также необходимо подкладывать мягкие резиновые шайбы.

Использование композиционных материалов на основе углеродистого волокна по технологии ACT (или А.С.Т., Advanced Composite Technology) для изготовления панелей корпуса АС в сочетании с наклонными переборками внутри корпуса, а также совершенная форма корпуса (в сечении овально-треугольная) позволяют сместить частоты резонанса стенок корпуса выше 30 кГц, т.е. далеко за пределы слышимого диапазона частот. В качестве примера такой АС можно привести «А.С.Т. One Loudspeaker» британской компании Wilson Benesch.

Лекция 11. Кроссовер

Вопросы: 1. Фильтры с «постоянным входным сопротивлением».

2. Фильтры « всепропускающего» типа.

3. Фазировка головок.

Литература: 1. А.В. Выходец и др. «Радиовещательная и электроакустическая аппаратура».Москва. « Радио и связь» 1989г.

2. А.С.Ефимов и др. «Акустика» Справочник. Москва. «Радио и связь» 1989 г.

3.А.А.Заикин, В.М.Карташова, Ю.А.Ружицкий «Электроакустические и усилительные устройства» Москва. «Высшая школа».1984 г.

4.А.А.Петров «Звуковая схемотехника для радиолюбителей» Москва. «Радио и связь» 2004г.

5.Г.Кинг «Руководство по звукотехнике Ленинград «Энергия» 1980 г

Кроссовер

Поскольку на сегодняшний день еще не создано простых и эффективных широкополосных преобразователей, имеющих равномерную АЧХ во всем звуковом диапазоне, для повышения линейности преобразования используют 2-х и более полосные системы.

Кроссовер (разделительный фильтр) -- важнейший компонент современной АС, с помощью которого можно синтезировать требуемые электроакустические параметры.

Так как наибольшая чувствительность слуха лежит в области частот 1...4 кГц, частоты раздела двух и трехполосных АС стараются выбирать вне этой зоны. Как правило, частоту раздела НЧ-СЧ выбирают в пределах 150...800 Гц, а СЧ-ВЧ -- 4,5...8 кГц. Хотя и здесь не без исключений. Некоторые фирмы, с целью расширения диаграммы направленности, используют частоту раздела в районе 2 кГц, используя при этом разделительный фильтр первого порядка, имеющий линейную АЧХ и ФЧХ. В этом случае СЧ-головка должна иметь достаточный запас по перегрузочной способности НЧ-составляющими сигнала. Динамические головки, а отсюда и разделительные фильтры для АС, рассчитаны для работы от источника с нулевым выходным сопротивлением (нагружены с одной стороны), т.е. в режиме короткого замыкания. Применение же фильтров существенно нарушает демпфирование головок в полосе пропускания и особенно за ее пределами, где сопротивление фильтра резко возрастает и может приводить к работе головок вблизи резонансной частоты в режиме холостого хода. Наиболее удачными следует признать фильтры, у которых СЧ- и ВЧ-головки зашунтированы по постоянному току индуктивностью.

До недавнего времени фильтрам отводилась лишь роль ослабления сигнала за пределами рабочей полосы частот динамических головок. В ранних работах расчет разделительных фильтров АС основывался на теории пассивных фильтров верхних и нижних частот с активной нагрузкой. При расчете разделительных фильтров исходили из того, что динамические головки обладают плоской АЧХ, не вносят фазовых сдвигов в воспроизводимый сигнал и имеют активное входное сопротивление. При этом пренебрегали направленными свойствами головок и их физическим расположением в корпусе АС. В результате фильтры, обеспечивающие требуемые характеристики в идеализированных условиях, оказывались совершенно непригодными при работе с реальными головками, имеющими собственные как частотные, так и фазовые искажения, комплексное входное сопротивление и обладающие направленными свойствами.

В простейшем случае к средне-низкочастотной головке через разделительный конденсатор подключают ВЧ-головку. При этом емкость конденсатора выбирают из условия равенства емкостного сопротивления полному сопротивлению ВЧ-головки на частоте раздела

(1)

где f -- частота раздела, Гц;

Z -- модуль полного сопротивления ВЧ-головки на частоте раздела.

Примером простейшей 2-полосной системы с достаточно высокими акустическими характеристиками является ES12 британской фирмы Epos, которая имеет лишь один фильтр I порядка, ограничивающий доступ средних частот на высокочастотную головку. Естественный спад характеристики средне-низкочастотной головки никак электрически не корректируется.

На основании вышеизложенного можно сформулировать следующие основные требования к кроссоверам:

*малая неравномерность суммарной АЧХ (с учетом АЧХ используемых головок);

*линейная ФЧХ в полосе пропускания;

*минимальные вносимые нелинейные искажения;

низкое сопротивление индуктивностей постоянному току, особенно касается индуктивностей ФНЧ (во избежание ухудшения электрического демпфирования суммарное сопротивление индуктивностей должно быть не более 5...10% номинального сопротивления НЧ-головки);

крутизна фильтров должна выбираться исходя из номинального диапазона частот имеющихся в наличии головок из следующих соображений: при запасе номинального диапазона в сторону соседней полосы относительно частоты раздела на 1 октаву и менее крутизна фильтра должна быть 12 дБ/окт. и более, при запасе 2 октавы и более крутизна фильтра может быть 6 дБ/окт. и более;

СЧ- и ВЧ-головки должны быть также в меру электрически задемпфированы. Чрезмерное демпфирование на средних частотах может приводить к жесткому, металлическому звучанию, что имеет место при использовании усилителя с отрицательным выходным сопротивлением, с завышенным ограничением действия ПОС по частоте. С другой стороны, при недостаточном демпфировании головка может быть «раздемпфированной»;

малое время установления.

Наиболее известны следующие фильтры:

«постоянного входного сопротивления»;

«всепропускающего» типа.

Датская фирма System Audio разработала высококачественные двухполосные АС в корпусе каплевидной формы (Homflex) объемом 8 литров с разделительными фильтрами 4-го порядка по схеме Линквица-Райли (частота раздела 3 кГц) с цепями фазовой коррекции и выравнивания чувствительностей головок.

1. Фильтры «постоянного входного сопротивления»

Эти фильтры имеют постоянное входное сопротивление в случае равенства и активного характера сопротивлений нагрузки на частоте раздела. Фильтры четных порядков этого типа имеют выброс около 3 дБ, что необходимо учитывать при их расчете (например, несколько раздвигать частоты среза фильтров или использовать для компенсации естественный спад АЧХ головок).

Фильтры первого порядка имеют две схемы включения НЧ- и ВЧ-головок: рис. 1.а -- последовательное включение и рис. 1.6 -- параллельное. Обе схемы рассчитаны на головки с одинаковым полным сопротивлением на частоте раздела и имеют одинаковое входное сопротивление, равное полному сопротивлению одной головки. Емкость конденсатора и индуктивность дросселя определяют из условия, что их сопротивления (емкостное и, соответственно, индуктивное) на частоте раздела равны полному сопротивлению головки:

, (2)

Рис.1. Схема кроссовера первого порядка.

Отсюда емкость конденсатора определяют по формуле (1), а индуктивность дросселя по формуле:

, (3)

Предпочтительнее, схема с последовательным включением, т.к. ВЧ-головка на частоте механического резонанса и на постоянном токе зашунтирована дросселем. В схеме с параллельным включением ВЧ-головка отделена от усилителя конденсатором. Предположим, частота раздела 4,5 кГц, а частота механического резонанса 1,5 кГц. Очевидно, что в первом случае на частоте резонанса сопротивление дросселя, включенного параллельно ВЧ-головке, будет в три раза меньше полного сопротивления ВЧ-головки на частоте раздела, а сопротивление конденсатора, наоборот, -- в три раза больше. Суммарная АЧХ и ФЧХ таких фильтров линейна. Иногда для выравнивания АЧХ в области ВЧ используют частотно зависимый RL-делитель.

Часто для защиты фильтров от сигналов с частотой, близкой или равной частоте механического резонанса системы купол-подвес, во избежание неприятного «дребезжания» («жужжания») мембраны, применяют режекторную LC-цепочку, настроенную на резонансную частоту головки. Фильтр третьего порядка, часто применяемый для другой цели, имеет выходное сопротивление, растущее с понижением частоты, что увеличивает электрическую добротность ВЧ-головки и тем самым может приводить к ее «раздемпфированию».

Рис.2 Схема кроссовера с режекторным фильтром на частоте механического резонанса ВЧ-головки

Для последовательного LC-контура существуют следующие соотношения:

, (4)

, (5)

где f₀ = f_S -- резонансная частота режекторного фильтра;

Z_K -- характеристическое сопротивление контура, которому по отдельности равняются емкостное и индуктивное сопротивления, соответственно, конденсатора и дросселя на частоте резонанса, т.е.:

, (6)

, кГц (7)

где L -- индуктивность дросселя, мГн; С -- емкость конденсатора, мкФ.

В качестве примера удачной разработки кроссовера с параллельным включением головок можно привести кроссовер, схема которого приведена на рис. 2. Частотно-зависимый делитель R1, R2, L1 одновременно выполняет две функции:

выравнивает чувствительности головок;

корректирует АЧХ ВЧ-головки в диапазоне 10...20 кГц.

RC-цепочка R3, С2 служит для выравнивания полных входных сопротивлений на частоте раздела 4 кГц.

Для демпфирования (шунтирования) ВЧ-головки на частоте механического резонанса применен последовательный LC-контур, настроенный на частоту резонанса (1400 Гц).

Акустическое оформление -- фазоинвертор объемом 25 дм3. Фазоинвертор -- труба внутренним диаметром 40 и длиной 120 мм. Частота настройки фазоинвертора 32 Гц. Для выравнивания АЧХ в диапазоне частот 50...100 Гц применен УМЗЧ с отрицательным выходным сопротивлением, т.е. с ПОС по току.

Благодаря малой неравномерности АЧХ и ФЧХ, громкоговоритель достаточно хорошо воспроизводит прямоугольные импульсы и, по сравнению с 35АС-1, обеспечивает более слитное и «прозрачное» звучание.

Для сокращения области одновременной работы головок на частоте раздела применяют фильтры второго порядка. Такие фильтры дают затухание около 12 дБ/окт. На рис. 3.а приведена схема с последовательным включением головок. Номиналы емкостей и индуктивностей рассчитывают по формулам:

, Ф (8)

, Гн (9)

Рис.3. Схема кроссовера второго порядка: а) с последовательным соединением головок; б) с параллельным соединением головок.

Как видно из схемы рис. 3.а, электрическое демпфирование ВЧ-головки ухудшено наличием разделительного конденсатора. Поэтому предпочтение следует отдать схеме рис. 3.6 с параллельным включением головок. Номиналы емкостей и индуктивностей рассчитывают по формулам:

, Ф (10)

, Гн (11)

АЧХ АС с фильтром второго порядка имеет выброс около 3 дБ вблизи частоты разделения. Фильтры этого типа практически непригодны для трех и более полосных систем из-за фазовых характеристик. Из-за этих недостатков в последнее время они практически не применяются.

2. Фильтры «всепропускающего типа»

В настоящее время это наиболее перспективные фильтры. Отличительной чертой фильтров «всепропускающего типа» является:

¦ плоская суммарная АЧХ по напряжению;

* симметричные характеристики направленности АС в вертикальной плоскости в области частот раздела, благодаря идентичности фазочастотных характеристик разделяемых каналов;

¦ низкая чувствительность к изменению значений элементов;

* малый уровень фазовых искажений.

Фильтры четных порядков обеспечивают симметричную ориентацию главного лепестка характеристики направленности, поэтому их применение предпочтительнее.

Рис.4. Схема лестничного фильтра - прототипа нижних частот шестого порядка.

На рис.4 представлена схема лестничного фильтра-прототипа нижних частот шестого порядка. Фильтры более высокого порядка применяются довольно редко. Нормированные значения элементов фильтров «всепропускающего типа» с плоской АЧХ 1...6 порядка сведены в таблице.

Схемы фильтров-прототипов меньших порядков образуются путем отбрасывания соответствующих элементов m (начиная с больших). Например, фильтр-прототип первого порядка состоит из одной индуктивности m.

Расчёт фильтра низких частот (НЧ)

При расчёте фильтра НЧ каждый элемент Li (индуктивность фильтра-прототипа) переводится в реальную индуктивность по формуле:

Li = , Гн (12)

Каждый элемент Ci (ёмкость фильтра-прототипа) переводится в реальную ёмкость по формуле:

Ci = , Ф (13)

Расчёт фильтра высоких частот (ВЧ)

При расчёте фильтра ВЧ каждый элемент Li (индуктивность фильтра-прототипа) заменяется реальной емкостью, рассчитываемой по формуле:

Ci = , Ф (14)

Каждый элемент Ci (ёмкость фильтра-прототипа) заменяется реальной индуктивностью, рассчитываемой по формуле:

Li = , Гн (15)

Расчёт полосового фильтра (ПФ)

При расчёте полосового фильтра каждый элемент Li (индуктивность фильтра-прототипа) заменяется на последовательный контур, состоящий из реальных L и С элементов, рассчитываемых по формулам:

Li = , Гн (16)

Ci = , Ф (17)

где f₀= - средняя частота полосового фильтра;

f_В - верхняя частота среза АЧХ;

f_Н - нижняя частота среза АЧХ.

Каждый элемент С (ёмкость фильтра-прототипа) заменяется на параллельный контур, состоящий из реальных L и С элементов, рассчитываемых по формулам:

Сi = , Ф (18)

Li = , Гн (19)

Такой фильтр применяют для СЧ-головок. Иногда для выравнивания чувствительностей головок последовательно с СЧ-головкой приходится включать резистор или использовать аттенюатор. В этом случае и резистор, и аттенюатор должны быть учтены в суммарном сопротивлении нагрузки фильтра.

Номиналы расчетных индуктивностей в миллигенри и емкостей в микрофарадах для фильтров «всепропускающего» типа 1...4 порядков, рассчитанных на сопротивление нагрузки 8 Ом для трехполосных АС при частотах раздела 500 и 5000 Гц и двухполосных АС при частоте раздела 4000 Гц, приведены в таблице. При увеличении сопротивления нагрузки пропорционально увеличивают индуктивности и уменьшают емкости конденсаторов, и наоборот. Номиналы расчетных индуктивностей в миллигенри и емкостей в микрофарарадах для фильтров -всепропускающего типа» 1...4 порядков, рассчитанных на сопротивление нагрузки 8 Ом

Пример расчета фильтра второго порядка для трехполосной системы.

Фильтр НЧ:

L1 = = 5,1 мГн;

C1 = = 20 мкФ

Фильтр СЧ:

L1= = 0,57 мГн

C1 = = 18 мкФ;

C2= = 2,2 мкФ;

L2 == 4,6 мГн.

Фильтр ВЧ:

C1 = = 1,9 мкФ

L1 = = 0,51 мГн

Если рассчитать фильтр на полное сопротивление НЧ-головки на частоте раздела, то из-за большого сопротивления индуктивности переменному току снизится КПД НЧ-головки, увеличится ее полная добротность, а, значит, ухудшится и демпфирование. С целью компенсации индуктивной составляющей головки (стабилизации модуля электрического сопротивления головки) в простейшем случае применяют компенсирующие . RC-цепи, включаемые параллельно головке - При этом, сопротивление резистора выбирают равным номинальному сопротивлению головки, а емкость включаемого последовательно с резистором конденсатора рассчитывают по формуле:

, (20)

где f₁-- частота, на которой модуль электрического сопротивления увеличивается в 1,41 раза (3 дБ) по сравнению с номинальным.

Ориентировочные значения индуктивности головок номинальным сопротивлением 8 Ом: НЧ-головок около 3 мГн, СЧ-головок -- 0,5 мГн.

Коррекция ВЧ-головок практически не применяется, т.к. индуктивность большинства ВЧ-головок в рабочем диапазоне частот (а тем более на частоте раздела) пренебрежимо мала, и ею можно пренебречь.

Как правило, динамические головки имеют разные уровни характеристической чувствительности (УХЧ). В этом случае их выравнивают с помощью делителей (резисторных, трансформаторных, автотрансформаторных). Предположим, в двухполосной АС 4-омная НЧ-головка имеет характеристическую чувствительность 84 дБ/Вт ^1/2м, а ВЧ-головка -- 90 дБ/Вт ^1/2 * м, т.е. на 6 дБ/Вт ^1/2 * м выше, что соответствует разности по звуковому, давлению в 2 раза, а по мощности в 4 раза (2² -- 4 раза). В этом случае приведенная мощность ВЧ-головки в 4 раза выше. В случае одинаковых сопротивлений головок, для выравнивания чувствительностей головок, достаточно с помощью делителя снизить напряжение, подаваемое на ВЧ-головку в 2 раза, что снизит и мощность, подводимую к ВЧ-головке в 4 раза. Если сопротивление ВЧ-головки равно 8 Ом, то для выравнивания чувствительностей необходимо уменьшить подводимое к ней напряжение в 1,41 раза .(3 дБ), а если сопротивление ВЧ-головки равно 16 Ом, то она автома-тически согласуется по чувствительности с НЧ~головкой сопротивлением 4 Ом и чувствительностью 84 дБ/Вт ^1/2 * м. В отдельных случаях, когда ВЧ-(СЧ-)головка имеет меньшую характеристическую чувствительность, чем НЧ-головка, вместо делителя используют повышающий автотрансформатор. При расчетах следует учитывать и потери в разделительных фильтрах, которые можно принять равными 1...1,5 дБ.

В старых справочниках указано среднее стандартное звуковое давление (ССД), на расстоянии 1 м от центра излучателя, при подведении к нему 100 мВт электрической мощности на частоте 1 кГц.

Фильтры «всепропускающего» типа нашли широкое применение как в любительских разработках, так и в АС промышленного производства, например, АС типа 100АС-003, 25АС-033 и др. Номиналы индуктивностей и емкостей отличаются от расчетных в результате компьютерной оптимизации под реальные параметры головок и акустического оформления.

3. Фазировка головок

Фильтр нижних частот 3-го порядка вносит на частоте раздела запаздывание по фазе на п * 45°. В свою очередь, ФВЧ 4-го порядка -- опережение на п ¦ 45°. Полосовой фильтр (ПФ) на нижней частоте раздела ведет себя как ФВЧ, а на верхней -- как ФНЧ. Поэтому при определении фазировки головок берут суммарную разность, которая равна:

ц = , (21)

где n₁ и n₂ -- порядки фильтров соседних полос.

Следует заметить, что при определении фазировки необходимо учитывать не только ФЧХ фильтров, но ФЧХ реальных головок.

На частоте раздела АЧХ фильтров «всепропускающего» типа имеет спад: нечетных порядков --3 дБ, четных --6 дБ. Формулы по расчету элементов фильтров рассчитаны на использование всех фильтров одного порядка, при этом суммарная АЧХ линейна. При использовании комбинированных фильтров нечетных порядков, когда на границе раздела фазовый сдвиг составляет 180⁰ , будет иметь место подъём на 3 дБ ( как и в фильтрах второго порядка «постоянного входного сопротивления»). Устраняют этот недостаток небольшим раздвиганием полос.

Лекция 12. Коррекция АЧХ громкоговорителей

Вопросы:1. Коррекция АЧХ Линквица.

2. Коррекция АЧХ громкоговорителя с помощью параллельного LC контура.

3. Расчет дросселей.

Литература: 1. А.В. Выходец и др. «Радиовещательная и электроакустическая аппаратура».Москва. « Радио и связь» 1989г.

2. А.С.Ефимов и др. «Акустика» Справочник. Москва. «Радио и связь» 1989 г.

3.А.А.Заикин, В.М.Карташова, Ю.А.Ружицкий «Электроакустические и усилительные устройства» Москва. «Высшая школа».1984 г.

4.А.А.Петров «Звуковая схемотехника для радиолюбителей» Москва. «Радио и связь» 2004г.

5.Г.Кинг «Руководство по звукотехнике Ленинград «Энергия» 1980 г

Корректор АЧХ Линквица

Поведение акустического оформления как фильтра ВЧ приводит не только к спаду от 12 до 24 дБ/окт., но и к соответствующему изменению ФЧХ. Кроме того, в зависимости от добротности НЧ-головки в оформлении может иметь место выброс АЧХ до 6...8 дБ на частоте резонанса f_R что приводит к «бубнящему» звучанию. Применение корректора с зеркальной характеристикой позволяет не только расширить диапазон частот в области НЧ, убрать «бубнение», но и скорректировать фазу, что благоприятно сказывается на верности воспроизведения звука. Эквивалентная добротность АС становится равной 0,71.

К сожалению, не все так просто, как хотелось бы. С помощью корректора АЧХ можно легко уменьшить неравномерность АЧХ по звуковому давлению, расширить диапазон эффективно воспроизводимых частот, выровнять фазовую характеристику, но вот чего нельзя сделать с помощью корректора, так это изменить добротность громкоговорителя. Так как корректор изменяет спектр сигнала, то в противном случае можно было бы ожидать изменения добротности громкоговорителя при изменении воспроизводимой фонограммы простым регулятором тембра, т.е., образно говоря, подняли высокие -- одна добротность, задавили высокие -- другая. Добротность же громкоговорителя можно изменять либо акустическим путем, изменяя демпфирование головки, ящика, либо электрическим путем, изменяя выходное сопротивление усилителя, к которому подключен громкоговоритель.

Корректор АЧХ Линквица (рис. 1) представляет собой инвертирующий усилитель, охваченный частотно-зависимой ООС с помощью двух неполных двойных Т-мостов: на входе и в цепи ОС. Входной Т-мост настроен на частоту f_С в цепи ОС -- на частоту (0,25...0,5) -fc

Рис.1.Схема корректора Линквица.

Элементы Т-мостов выбраны таким образом, чтобы постоянные времени R1,С2 и R3, СЗ были равны. Коэффициент усиления в области НЧ определяет отношение резисторов R3/R1, которое в зависимости от добротности НЧ-головки в акустическом оформлении может быть в пределах 4,5.-15. От резистора R2 зависит добротность неполных Т-мостов. Параметры элементов корректора для некоторых значений добротности приведены в табл. 1.

Номиналы RC-элементов должны быть подобраны с точностью ±1%. Для других значений частоты f_C номиналы емкостей конденсаторов С1...СЗ пересчитывают, например, емкость конденсатора С1 равна:

, (1)

Аналогичным образом пересчитывают и остальные емкости. Можно напротив, емкости оставить прежними, а пересчитать номиналы резисторов R1...R3. При добротности 1,6 и выше корректор имеет значительный подъем на частотах 20...30 Гц. Во избежание перегрузки УМЗЧ на его входе целесообразно поставить RC-фильтр первого порядка с частотой среза 30 Гц. Для понимания работы элементов корректора рассмотрим свойства двойного Т-моста. Двойной Т-мост (рис. 2.а) представляет собой режекторный фильтр с частотой настройки:

, (2)

Рис.2. Двойной Т - мост.

Глубина режекции такого фильтра при работе на высокооммную нагрузку достигает 50 дБ. Неполный двойной Т-мост (рис.2.6) имеет ту же частоту настройки, однако добротность фильтра гораздо ниже, глубина режекции всего 10 дБ. Достоинство неполного фильтра в том, что он позволяет перестраивать частоту настройки фильтра изменением всего одной емкости С_г Частоту настройки неполного двойного Т-моста определяют по формуле:

, где n. (3)

Для определения добротности AC Q_TC и частоты резонанса f_R потребуется любой электретный микрофон (например, МЭК-3) и предварительный усилитель с ровной АЧХ в пределах от 10 до 10000 Гц. Добротность АС и частоту резонанса f_R с точностью 10... 15% можно определить следующим образом. Герметизируют корпус АС, плотно закрыв отверстие фазоинвертора. Размещают микрофон в непосредственной близости (на расстоянии 2...3 мм) от диффузора НЧ-головки на расстоянии 2/3 радиуса диффузора от его центра. На АС подают сигнал мощностью 0,1-0,5 Вт. Сигнал с выхода усилителя контролируют вольтметром и осциллографом. Изменяя частоту генератора, строят АЧХ АС от 20 до 500 Гц. Убеждаются в наличии горба в области f_R и спада АЧХ с крутизной 12 дБ/окт. ниже этой частоты. Снимают НЧ-головку, и описанным выше способом определяют ее частоту основного резонанса f_S и полную добротность Q_TC . Определяют полную добротность НЧ-головки в закрытом корпусе:

. (4)

Коррекция АЧХ громкоговорителя с помощью параллельного LC-контура

Возможный вариант использования параллельного контура в качестве заграждающего фильтра (фильтра-пробки) для средних частот показан на рис. 3. Такое решение может быть использовано в простейших акустических системах, используемых совместно с маломощными усилителями, для компенсации физиологической особенности человеческого слуха, т.е. как своеобразный тонкорректор.

Подавление сигналов частотой 800 Гц ( для улучшения качества звучания при малой громкости) составляет около 12 дБ. Увеличение сопротивления резистора до 5 Ом приводит к подавлению СЧ-с оставляющих в более широкой области частот, при этом ослабление на частотах 800...900 Гц

Рис.3 Схема корректирующего режекторного фильтра.

уменьшается до 8 дБ. Для дальнейшего расширения области ослабления СЧ можно уменьшить добротность контура с помощью резистора 5..20 Ом, включенного параллельно индуктивности. Но при этом уменьшится и эффективность подавления.

Иногда параллельный контур используют для компенсации провалов АЧХ. При этом его включают параллельно головке, а сигнал на головку подают через резистор.

Конструктивный расчет дросселей.

Индуктивность дросселя без сердечника рассчитывают по формуле:

D²· n²

L=8?10^-3 ? ---------------- (мкГн) (1)

3?D+9?B+10?H

где n - число витков;

D = (D_H +d)/2 - средний диаметр катушки, мм;

D_H - наружный диаметр катушки, мм;

d - внутренний диаметр намотки, мм;

B - ширина намотки, мм;

Н - высота намотки, мм.

В этой формуле катушка имеет следующую конфигурацию:

d = H = 1, 2?B; D = 2?d = 2,4?B.

В этом случае формула (1) принимает следующий вид:

L=16, 4?10^-4?B?n² ………………. (2)

Площадь сечения обмотки принятой конфигурации будет:

S₀ = H?B = 1,2?B² …………………….. (3)

Объём обмотки:

V₀ = S₀?р?D = 1,2B² ?р?2, 4?B = 9?B³ ………… (4)

Активное сопротивление индуктивности не должно превышать 5…10% сопротивления динамической головки (особенно НЧ-головки), последовательно с которой она включена, во избежание значительного увеличения полной добротности.

Оптимальной (с точки зрения получения максимума отношения индуктивности L катушки к её активному сопротивлению R) получается индуктивность при следующих соотношениях:

D : d : B = 3 : 2 : 1. При этом B = H, D_H = 2?d, D = 3?B.

Отношение L / R такой катушки связано с её размерами следующим выражением:

L D?B?H

-- = 80,85 ---------- = 8,66?B² ……….. (5)

R 3?D + 9?B + 10?H

откуда:

B = ………………………………. (6)

L

R = -------- (Ом) ……………………. (7).

8, 66?В²

Число витков:

n = ………………………………………….. (8).

Диаметр провода катушки определяется из следующего выражения:

0,841?B

d = ----- (мм) …………………………… (9).

Длина провода:

l = 187, 3? ……………………………….. (10).

Для катушки такой конфигурации формула (1) примет упрощенный вид:

L^М = 25, 7? 10^-4?B?n² ……………………………… (11),

откуда:

n = 100? …………………………………………... (12).

Площадь сечения обмотки S₀ принятой конфигурации:

S'₀ = B?H = B² (мм) …….. ……………………………… (13).

Объем обмотки V'₀:

V'₀ = S₀?р?D = B²?р?3?B = 9, 42?B³ (мм ³)……………………... (14).

Сравнивая катушки с конфигурацией, выполненной по формулам (11)

и (2), можно сделать вывод, что первая имеет преимущество, т.к. у неё меньший коэффициент (16,4). Но поскольку S₀ = 1,2 S'₀ , то и число витков провода одного и того же диаметра в катушке такой конфигурации будет в 1,2 раза больше, следовательно, её индуктивность будет в 1,44 раза больше.

С другой стороны, объём обмотки V₀ < V'₀, в 1,047 раза, что эквивалентно дополнительному относительному увеличению индуктивности

по формуле (2) в 1,047 раз.

Таким образом, общий выигрыш равен произведению 16,4?1,44?1,047 = 24,7,

что составляет 3,9%.

Пример расчёта индуктивности фильтра

Задание:

Рассчитать первую индуктивность фильтра НЧ третьего порядка с частотой среза 500 Гц для головки сопротивлением 4 Ом.

Расчёт:

1. По табл.1 определяем, что для головки сопротивлением 8 Ом индук-

тивность равна 3,8 мГн. Следовательно, для головки, имеющей

сопротивление 4 Ом, необходима индуктивность вдвое меньшая,

т.е. 1,9 мГн = 1900 мкГн.

2. Принимаем сопротивление катушки немногим меньше 10% сопротив-

ления головки, т.е. равное 0,35 Ом.

3. По формуле (6) находим ширину катушки:

B = = =25 мм.

4. Число витков катушки определяем по формуле (8):

n = 19, 88 = 19, 88 = 173.

5. Диаметр провода рассчитываем по формуле (9):

B 25

d = 0,841---- = 0,841 ---- = 1, 6 мм.

В табл. приведены индуктивности некоторых дросселей в миллигенри, намотанных на разных оправках (d = 2B).

С помощью табл.2 можно ориентировочно выбрать габариты дросселя и методом последовательных приближений произвести оптимизацию по её сопротивлению и габаритам.

Табл.1 Номиналы индуктивностей (в миллигенри) и ёмкостей (в микрофарадах) для фильтров «всепропускающего типа» 1…4 порядков, рассчитанных на сопротивление нагрузки 8 Ом.

	ФНЧ	ФСЧ (ПФ)	ФВЧ
	Частоты раздела 500 и 5000Гц
	I	II	III	IV	I	II	III	IV	I	II	III	IV
L1	2,5	5,1	3,8	4,8	0,28	0,57	0,42	0,53	--	0,51	0,19	0,16
L2	--	--	1,27	2,4	--	4,6	1,75	1,5	--	--	--	0,72
L3	--	--	--	--	--	--	0,14	0,27	--	--	--	--
L4	--	--	--	--	--	--	--	6,3	--	--	--	--
C1	--	20	53	63	36	18	25	19	3,9	1,9	2,6	2,1
C2	--	--	--	14	--	2,2	--	7	--	--	7,9	4,2
C3	--	--	--	--	--	--	--	36	--	--	--	--
C4	--	--	--	--	--	--	--	1,6	--	--	--	--
Частота раздела 4 кГц
L1	0,3	0,62	0,48	0,6	--	--	--	--	--	0,62	0,24	0,2
L2	--	--	0,16	0,3	--	--	--	--	--	--	--	0,9
C1	--	2,5	6,6	7,9	--	--	--	--	5,0	2,5	3,3	2,7
C2	--	--	--	1,8	--	--	--	--	--	--	10,0	5,3

Табл.2. Параметры некоторых дросселей.

В, см	S, см2	V, см2	Диаметр провода обмотки
			0,67	0,8	1,0	1,2	1,3
			L, мГн	R, Ом	n, вит.	L, мГн	R, Ом	n, вит.	L, мГн	R, Ом	n, вит.	L, мГн	R, Ом	n, вит.	L, мГн	R, Ом	n, вит.
1,0	1,0	9,42	0,74	0,87	170	0,36	0,42	118	0,16	0,18	78	0,08	0,09	55	0,05	0,06	47
1,25	1,56	18,4	2,25	1,70	265	1,08	0,82	184	0,48	0,35	122	0,24	0,17	86	0,17	0,12	73
1,5	2,25	31,8	5,63	2,90	382	2,73	1,40	266	1,19	0,60	176	0,59	0,29	124	0,42	0,21	106
1,75	3,06	50,5	12,2	4,60	520	5,86	2,20	361	2,57	0,95	239	1,27	0,47	168	0,93	0,34	144
2,0	4,0	75,4	23,8	6,90	680	11,5	5,30	472	5,00	1,40	312	2,49	0,70	220	1,81	0,51	188
2,25	5,06	107	42,8	9,90	860	20,6	4,80	597	8,98	2,00	394	4,47	1,00	278	3,27	0,73	238
2,5	6,25	147	72,6	13,5	1063	35,0	6,50	738	15,3	2,80	488	7,60	1,40	344	5,55	1,00	294

Табл.3. Число витков на квадратный сантиметр и сопротивление кубического сантиметра намотки.

Диаметр медного провода, мм	Число витков на см2	Сопротивление 1 см2 намотки, Ом
0,67	170	0,092
0,8	118	0,0444
0,9	95	0,0284
1,0	78	0,0189
1,1	65	0,013
1,2	55	0,00924
1,3	47	0,00678

Лекция 13. Усилитель активного сабвуфера

Вопросы: 1. Назначение сабвуфера.

2. Усилитель активного сабвуфера.

Литература: А.А.Петров «Звуковая схемотехника для радиолюбителей» Москва. «Радио и связь» 2004г.

Усилитель активного сабвуфера

Стереоэффект, как известно, проявляется в основном на средних частотах (наибольшая чувствительность слуха к направленности на частотах от 300 Гц до 1,5-2 кГц с максимумом на частоте около 800 Гц, что соответствует сдвигу фазы сигнала на 180° в левом и правом ухе при длине полуволны сигнала 19 см - межушное расстояние). На частотах ниже 300 Гц и выше 2 кГц направленность слуха быстро убывает. Так как низкочастотные составляющие ниже 300 Гц не локализуются и на стереоэффект не влияют, представляется возможность использовать имеющиеся малогабаритные акустические системы как средне и высокочастотные, а самые низшие частоты двух каналов усилить отдельным усилителем и воспроизвести отдельным громкоговорителем. Такое решение значительно улучшает акустические параметры низкочастотного громкоговорителя (например, установив в нем две низкочастотные головки и увеличив его объем вдвое, во столько же раз повысить КПД) и облегчает размещение его в комнате ввиду отсутствия направленности излучения.

Многие модели сабвуферов фирмы JAMO (SW 400E, SW 410E, SW 505E, SW 3015 и др.) имеют плавную регулировку фазы (PHASE) от 0 до 180°. Это означает, что звук от сабвуфера может достигать Ваших ушей одновременно со звуковыми волнами, излучаемыми основными АС (даже если сабвуфер находится на другом расстоянии от Вас), давая безупречно цельную звуковую картину. В результате сабвуфер можно использовать как журнальный столик рядом с диваном. Подавляющее большинство современных активных сабвуферов имеет регулируемую частоту среза в пределах от 40...60 Гц до 100... 160 Гц (как правило, с крутизной 18 дБ/окт.) для выравнивания результирующей АЧХ по звуковому давлению.

На основании приведенного можно сформулировать следующие требования к усилителю сабвуфера:

должен работать как с высокоамплитудными сигналами с выхода УМЗЧ, так и с сигналами с предусилителя;

-номинальная мощность не менее 50 Вт;

регулируемая частота среза - в пределах 40... 180 Гц с крутизной 18 дБ/окт, не менее;

возможность подстройки фазы на частоте раздела. В простейшем случае допускается 2-позиционный переключатель, меняющий полярность излучения.

Возможный вариант активного сабвуфера показан на рис.1, его АЧХ и ФЧХ без фазовращателя в крайних положениях переменного резистора - на рис.2 и 3 соответственно. Для расширения диапазона перестройки необходимо уменьшить номинал резисторов R9, R10, R11 до 4,3 кОм, а резистора R8 увеличить до 1 S...22 Юм. С целью упрощения фазовращатель можно исключить. В качестве строенного резистора можно использовать счетверенный резистор типа СПЗ-33-33. В отсутствие счетверенных резисторов можно использовать один сдвоенный, а второй одинарный, соединив их оси скобой или специально разработанной вспомогательной осью. В качестве УМ можно использовать любой высококачественный усилитель, в том числе и с отрицательным выходным сопротивлением (с ПОС по току), с выходной мощностью 50 Вт и более.

Система "ACE-Bass* (Amplifier Controlled Eufonic Bass) позволяет снижать нижнюю граничную частоту без увеличения габаритов корпуса с использованием головок с резонансной частотой выше нижней граничной частоты системы.

Возможна реализация системы, как с источником тока, так и с источником напряжения (рис.4). Благодаря отрицательному выходному сопротивлению, имеющему комплексный характер, осуществляется коррекция механических параметров НЧ головки.

Рис.1.

Эффект уменьшения нелинейных искажений в области нижних частот объясняется преобладанием электрических линейных параметров Lk, Ck и Rk, характеризующих комплексный характер выходного сопротивления УМЗЧ, над механическими Lees, CMes, Res, (механические параметры головки, пересчитанные в электрические), которые, строго говоря, являются нелинейными.

Отрицательное выходное сопротивление УМЗЧ Rs (близкое по абсолютному значению сопротивлению НЧ головки на постоянном токе) устраняет влияние сопротивления звуковой катушки R_e, емкость С_к увеличивает массу подвижной системы C_Mes, сопротивление R_K увеличивает демпфирование механического сопротивления R_es, а индуктивность Lk уменьшает гибкость L_ces. L - индуктивность звуковой катушки.

Регулятор громкости

Существует множество всевозможных регуляторов от простого переменного резистора до современного цифрового. Каждому из них присущи как определенные достоинства, так и недостатки.

Рис.2.

Достоинство простого резистора в том, что он не вносит искажений, а недостаток - что со временем (сильно зависит от конструкции) он начинает вносить помехи в виде потрескиваний. Наиболее сильно этот дефект мешает в магнитофонах (в регуляторах уровня записи).

Электронные регуляторы свободны от этого дефекта, не требуют монтажных проводов, подверженных внешним паразитным наводкам, но, как правило, имеют ограниченный диапазон перегрузочной способности, вносят собственный шум и переходные помехи из цепей управления, а также вносят относительно большие искажения (в зависимости от выбранного управляемого элемента и схемы его включения: биполярные транзисторы, полевые транзисторы, фоторезисторы, аналоговые перемножители, умножающие цифроаналоговые преобразователи и др.). Сразу оговоримся, что биполярные транзисторы из-за небольшого допустимого динамического диапазона мало пригодны в качестве регуляторов и коммутаторов. Неплохие результаты можно получить на оптронных фоторезисторах и прецизионных аналоговых перемножителях. Цифровые регуляторы свободны от недостатков двух первых, но достаточно сложны, поэтому оправданы лишь в аппаратуре с дистанционным управлением. В качестве ключевых элементов в таких регуляторах используют МОП-транзисторы с резистивным затвором, в которых изменения входного сигнала не оказывают никакого влияния на величину сопротивления. Нелинейные искажения такого регулятора не превышают 0,01%. В престижной же аппаратуре для регулировки используют обычные резисторы с дистанционно управляемым электроприводом.