यह लेख आपको बताएगा कि अपने हाथों से हाई-पास फिल्टर कैसे बनाया जाता है। लेकिन इससे पहले कि हम इसमें उतरें, हमें कुछ समझने की जरूरत है। उच्च और निम्न पास फ़िल्टर स्वयं क्या हैं।
परिभाषा
फ़िल्टर को ऊपरी (उच्च) और निम्न (निम्न) आवृत्तियों में विभाजित किया जा सकता है। लोग अक्सर "उच्च" और "उच्च" आवृत्तियों को क्यों नहीं कहते हैं? यह इस तथ्य के कारण होता है कि ध्वनि इंजीनियरिंग में उच्च आवृत्ति दो किलोहर्ट्ज़ से शुरू होती है। लेकिन रेडियो इंजीनियरिंग में दो किलोहर्ट्ज़ ध्वनि की आवृत्ति है, और इसलिए इसे "कम" कहा जाता है।
औसत आवृत्ति जैसी कोई चीज भी होती है। यह ध्वनि इंजीनियरिंग को संदर्भित करता है। तो मिड-पास फिल्टर क्या है? यह उपरोक्त कई उपकरणों का एक संयोजन है। यह एक बैंडपास फिल्टर भी हो सकता है।
एक हाई-पास फिल्टर एक इलेक्ट्रॉनिक या कोई अन्य उपकरण है जो सिग्नल की ऊपरी आवृत्तियों को पास करता है, और जो इनपुट पर, पहले से निर्धारित कटऑफ के अनुसार सिग्नल की आवृत्ति को दबा देता है। दमन की डिग्री विशेष प्रकार के फिल्टर पर भी निर्भर करेगी।
लो-फ़्रीक्वेंसी इस मायने में भिन्न है कि यह आने वाले सिग्नल को पास कर सकती है,जो सेट कटऑफ से नीचे होगा, जबकि साथ ही उच्च आवृत्तियों को दबा देगा।
आवेदन का दायरा
उच्च आवृत्ति संकेतों को अलग करने के लिए उच्च पास फ़िल्टर का उपयोग किया जा सकता है। इसका उपयोग अक्सर ऑडियो सिग्नल के प्रसंस्करण में भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, अलग-अलग फ़िल्टर में, जिन्हें क्रॉसओवर फ़िल्टर भी कहा जाता है। इनका उपयोग इमेज प्रोसेसिंग के लिए भी किया जाता है ताकि फ़्रीक्वेंसी डोमेन रूपांतरण किया जा सके।
एक साधारण हाई-पास फिल्टर में यही होता है:
- प्रतिरोधक।
- संधारित्र।
कैपेसिटेंस पर प्रतिरोध का कार्य (R x C) इस फिल्टर के लिए समय स्थिर (प्रक्रिया की अवधि) है, जो हर्ट्ज में कटऑफ आवृत्ति के विपरीत आनुपातिक होगा (दोलन प्रक्रियाओं के मापन की एक इकाई).
हाई पास फिल्टर की गणना
तो हम गणना कैसे कर सकते हैं? घर पर सभी चरणों को पूरा करने के लिए, आपको Microsoft Excel में सबसे सरल स्वचालित गणना तालिकाओं में से एक बनाने की आवश्यकता है, लेकिन इसके लिए आपको इस कार्यक्रम में सूत्रों का उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए।
आप इस फॉर्मूले का उपयोग कर सकते हैं:
जहां f कटऑफ आवृत्ति है; आर रोकनेवाला का प्रतिरोध है, ओम; C संधारित्र की धारिता है, F (farads).
प्रकार
प्रस्तुत उपकरण पांच प्रकार में आते हैं, और अब हम उन पर एक-एक करके विचार करेंगे।
- U-आकार - वे अक्षर P की तरह दिखते हैं;
- टी के आकार का - अक्षर T से मिलता जुलता;
- एल के आकार का - G अक्षर से मिलता जुलता;
- एकल तत्व (संधारित्र उच्च के लिए एक फिल्टर के रूप में कार्य करता हैआवृत्तियों);
- मल्टी-लिंक - ये वही एल-आकार के फिल्टर हैं, केवल इस मामले में वे श्रृंखला में जुड़े हुए हैं।
यू के आकार का
आप कह सकते हैं कि ये फिल्टर एल-आकार वाले के समान ही हैं, लेकिन शुरुआत में इन्हें एक और भाग के साथ जोड़ा जाता है। टी-आकार के लिए जो कुछ भी लिखा जाएगा वह यू-आकार के लिए सही होगा। फर्क सिर्फ इतना है कि वे सामने वाले रेडियो सर्किट पर शंटिंग प्रभाव को बढ़ा देंगे।
यू-आकार के फिल्टर की गणना करने के लिए, आपको वोल्टेज विभक्त सूत्र का उपयोग करना होगा और पहले तत्व में एक अतिरिक्त शंट रोकनेवाला जोड़ना होगा।
यहां एल-आकार के आरसी फिल्टर के यू-आकार के आरसी फिल्टर में संक्रमण के उदाहरण भी उच्च आवृत्तियों हैं:
आप छवि में देख सकते हैं कि मूल सर्किट में एक और 2R रोकनेवाला जोड़ा गया है, जो पहले वाले के समानांतर है।
यहां RL में रूपांतरण का एक उदाहरण दिया गया है:
यहां, एक रोकनेवाला के बजाय, एक प्रारंभ करनेवाला दिखाई देगा। एक दूसरा (2L) भी जोड़ा जाता है, जो पहले के समानांतर स्थित होता है।
और तीसरा उदाहरण - एलसी में रूपांतरण:
टी के आकार का
टी-आकार का फिल्टर वही एल-आकार का फिल्टर है, केवल एक और तत्व के अतिरिक्त के साथ।
उनकी गणना उसी तरह की जाएगी जैसे वोल्टेज विभक्त, जिसमें गैर-रैखिक आवृत्ति प्रतिक्रिया के साथ दो भाग होंगे। अगला, प्राप्त मूल्य में, आपको तीसरे तत्व की प्रतिक्रिया की संख्या जोड़नी होगी।
आप किसी अन्य गणना पद्धति का भी उपयोग कर सकते हैं,हालाँकि, यह व्यवहार में कम सटीक है। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि एल-आकार के फिल्टर के पहले गणना किए गए हिस्से के प्राप्त मूल्य के बाद, चर दोगुना हो जाता है या गिर जाता है और दो तत्वों पर वितरित किया जाता है।
यदि यह संधारित्र है, तो कुंडलियों की धारिता का मान दोगुना हो जाता है, यदि यह प्रतिरोधक या चोक है, तो कुंडलियों के प्रतिरोध का मान, इसके विपरीत, दो बार गिर जाता है।
रूपांतरण उदाहरण नीचे दिखाए गए हैं।
एल-आकार के आरसी फ़िल्टर से टी-आकार में संक्रमण:
छवि से पता चलता है कि संक्रमण के लिए एक दूसरा संधारित्र (2C) जोड़ा जाना चाहिए।
संक्रमण आरएल:
इस मामले में, सब कुछ सादृश्य के अनुसार है। एक सफल संक्रमण के लिए, आपको श्रृंखला में जुड़ा एक दूसरा रोकनेवाला जोड़ना होगा।
संक्रमण नियंत्रण रेखा:
एल के आकार का
एक एल-आकार का फिल्टर एक वोल्टेज विभक्त है जिसमें एक गैर-रेखीय आवृत्ति प्रतिक्रिया (आवृत्ति प्रतिक्रिया) के साथ दो घटक होते हैं। इस फिल्टर के लिए, इसे सर्किट और सभी वोल्टेज विभक्त सूत्रों का उपयोग करने की अनुमति है।
इसे इस तरह दर्शाया जा सकता है:
अगर हम R1 को कैपेसिटर से बदलते हैं, तो हमें एक हाई-पास फिल्टर मिलता है। आप संशोधित योजना की फोटो नीचे देख सकते हैं:
गणना के लिए सूत्र:
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U in=U out(R1+R2)/R2; यू आउट \u003d यू इनआर 2 / (आर 1 + आर 2); आर कुल=R1+R2 R1=U inR2/U आउट - R2; आर2=यू आउटआर टोटल/यू इन |
अबआइए एक नज़र डालते हैं कि गणना कैसे की जाती है।
ट्वीटर के लिए हाई पास फिल्टर
ऐसे फिल्टर की संरचना काफी सरल है। इसमें केवल दो भाग होंगे - एक संधारित्र और एक प्रतिरोध।
ऑडियो सिग्नल में मध्य-आवृत्ति और निम्न-आवृत्ति घटकों को फ़िल्टर करने वाले फ़िल्टर की भूमिका सीधे संधारित्र की भूमिका निभाएगी। और तनातनी को क्षमा करें, प्रतिरोध प्रतिरोध के रूप में कार्य करेगा, अर्थात वॉल्यूम स्तर को कम करेगा।
महत्वपूर्ण: मुख्य डिवाइस से इक्वलाइज़र द्वारा उच्च आवृत्तियों को नहीं काटा जाता है - इससे खराब ध्वनि होगी। प्रतिरोध के साथ उनकी संख्या कम करना बेहतर है।
इष्टतम प्रतिरोध 4.0 और 5.5 ओम माना जाएगा।
उपभोज्य क्राफ्टिंग
ट्वीटर के लिए एक हाई पास फिल्टर बनाने के लिए आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:
- एक प्रतिरोध 5.5 ओम;
- एक प्रतिरोध 4.0 ओम;
- दो कैपेसिटर एमबीएम 1.0uF;
- डक्ट टेप या हीट सिकुड़ ट्यूबिंग।
सक्रिय हाई पास फ़िल्टर
सक्रिय फिल्टर अपने निष्क्रिय समकक्षों पर एक बड़ा लाभ है, विशेष रूप से 10 kHz से कम आवृत्तियों पर। तथ्य यह है कि निष्क्रिय लोगों में बढ़े हुए अधिष्ठापन और कैपेसिटर के कॉइल होते हैं, जिनमें एक बड़ी समाई होती है। इस वजह से, वे भारी और महंगे हो जाते हैं, और इसलिए उनका प्रदर्शन अंत में आदर्श से बहुत दूर होता है।
महान अधिष्ठापन किसके कारण प्राप्त होता हैकॉइल के घुमावों की संख्या में वृद्धि और फेरोमैग्नेटिक कोर का उपयोग। यह शुद्ध अधिष्ठापन के अपने गुणों को जारी करता है, क्योंकि बड़ी संख्या में घुमावों के साथ तार के लंबे तार में एक महत्वपूर्ण प्रतिरोध होता है, और फेरोमैग्नेटिक कोर तापमान से प्रभावित होता है, जो इसके चुंबकीय गुणों को बहुत प्रभावित करता है। इस तथ्य के कारण कि एक बड़ी समाई का उपयोग करना आवश्यक है, ऐसे कैपेसिटर का उपयोग करना आवश्यक है जिनमें सबसे अच्छी स्थिरता नहीं है। इनमें इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर शामिल हैं। फिल्टर, जिन्हें सक्रिय कहा जाता है, काफी हद तक उपरोक्त नुकसान से रहित हैं।
डिफरेंशियल और इंटीग्रेटर सर्किट ऑपरेशनल एम्पलीफायरों का उपयोग करके बनाए जाते हैं, वे सबसे सरल सक्रिय फिल्टर हैं। जब सर्किट तत्वों को स्पष्ट निर्देशों के अनुसार चुना जाता है, तो विभेदक की आवृत्ति पर निर्भरता को देखते हुए, वे उच्च-आवृत्ति वाले फिल्टर बन जाते हैं, और इंटीग्रेटर्स की आवृत्ति पर, इसके विपरीत, वे कम-आवृत्ति वाले फिल्टर बन जाते हैं। उपरोक्त सभी को समझाते हुए एक तस्वीर नीचे दी गई है:
एम्पलीफायर पर हाई पास फिल्टर
आइए कार में एम्पलीफायर लगाने पर विचार करें।
कार में एम्पलीफायर सेट करने से पहले, आपको मुख्य डिवाइस की सभी सेटिंग्स को शून्य पर रीसेट करना होगा। क्रॉसओवर आवृत्ति 50-70 हर्ट्ज की सीमा में सेट की जानी चाहिए। कार में एम्पलीफायर पर फ्रंट चैनल फिल्टर उच्च आवृत्तियों पर सेट है। इस मामले में कटऑफ आवृत्ति 70-90 हर्ट्ज की सीमा में सेट है।
यदि डिज़ाइन फ्रंट स्पीकर के चैनल-दर-चैनल प्रवर्धन के लिए प्रदान करेगा, तो आपको एक अलग संचालन करने की आवश्यकता हैट्वीटर सेटिंग्स। ऐसा करने के लिए, फिल्टर को उपयुक्त स्थिति में सेट किया जाना चाहिए और कटऑफ आवृत्ति को 2500 हर्ट्ज के क्षेत्र में चुना जाना चाहिए।
अन्य बातों के अलावा, आपको एम्पलीफायर की संवेदनशीलता को समायोजित करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, इसे शुरू में शून्य पर रीसेट करना होगा, मुख्य बात यह है कि डिवाइस को अधिकतम वॉल्यूम मोड में स्थानांतरित करना है, और फिर संवेदनशीलता बढ़ाना शुरू करें। जिस समय ध्वनि विकृति प्रकट होती है, आपको घुंडी को मोड़ना बंद करने की आवश्यकता है, और आपको संवेदनशीलता को भी थोड़ा कम करना चाहिए।
ध्वनि की गुणवत्ता की जांच करने का एक सरल तरीका अभी भी है: यदि, चालू करने के बाद, सबवूफर में क्लिक सुनाई देते हैं, और स्पीकर में कर्कश सुनाई देता है, तो इसका मतलब है कि सिग्नल में व्यवधान है।
बास को सबवूफर से नहीं बांधना चाहिए। ऐसा करने के लिए, सबवूफर 180 डिग्री पर चरण नियंत्रण चालू करें। यदि यह नियामक मौजूद नहीं है, तो आपको सकारात्मक और नकारात्मक कनेक्शन तारों को स्वैप करने की आवश्यकता है।
साउंड प्रोसेसर सेट करें। ऐसा करने के लिए, आपको प्रत्येक चैनल के लिए समय विलंब को समायोजित करने की आवश्यकता है। आपको बाएं चैनल पर एक समय विलंब सेट करने की आवश्यकता है ताकि बाएं स्पीकर से आने वाली ध्वनि उसी समय ड्राइवर तक पहुंचे जैसे कि दाएं। ऐसा महसूस होना चाहिए कि केबिन के बीच से आवाज आ रही है।
उपरोक्त सभी के अलावा, साउंड प्रोसेसर केबिन के पिछले हिस्से में लगे बास बाइंडिंग को हटा सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको सामने वाले ध्वनिकी के दाएं और बाएं चैनलों में समान देरी सेट करने की आवश्यकता है। यह सबवूफर के आसपास बास स्थानीयकरण को समाप्त कर देगा।
अब आप ही नहीं जानतेअपने हाथों से आवृत्ति फ़िल्टर की गणना और संयोजन कैसे करें, लेकिन इसके संचालन को यथासंभव सटीक रूप से कैसे सेट करें।
