При построении стереосистемы по трехканальной схеме, комплексный стереосигнал разделяют на две полосы, средне-высокочастотную и низкочастотную. Причем, низкочастотный канал делают общим для обоих стереоканалов и подают на отдельный более мощный низкочастотный усилитель, нагруженный на низкочастотную акустическую систему (так называемый, сабвуфер), а средне-высокочастотных каналов два, - по одному на каждый стереоканал.


Сигналы средне-высокочастотных каналов подают на обычный стереоусилитель, меньшей мощности (на канал), чем низкочастотный, и нагруженный широкополосными или средне-высокочастотными акустическими системами.

Характеристики фильтра

1. Напряжение питания.......... ± 8... 15V
2. Общий частотный диапазон при общей неравномерности 2 дБ....... 10-20000Гц.
3. Глубина разделения........24 дБ на октаву.
4. Номинальный входной сигнал ........... 1V
5. Номинальный выходной сигнал.......... 1V
6. Входное сопротивление............. 47 Om.
7. Выходное сопротивление......... 200 Оm.
8. Разделение средне-высокочастотных стереоканалов....................... 60 дБ
9. Коэффициент нелинейных искажений не более ....................................0,02%.

Такая схема позволяет, без ухудшения восприятия стереоэффекта и низкочастотной составляющей, оптимизировать стереосистему по занимаемому в помещении пространству (одну крупную низкочастотную АС располагают внизу посредине между разнесенных двух более компактных средне-высокочастотных акустических систем).

Для качественного воспроизведения стереосигнала необходимо, чтобы было обеспечено хорошее разделение каналов, так как, попадание средне-высокочастотных составляющих в низкочастотный канал сужает зону стереоэффекта, а попадание низкочастотной составляющей в средне-высокочастотные каналы влечет к искажениям звука из-за неспособности средне-высокочастотных АС качественно воспроизводить низкие частоты. Наилучшие результаты дают двух-трехзвенные активные фильтры на операционных усилителях.

На рисунке приводится схема фильтра-формирователя трехполосного сигнала, сделанного на основе двухзвенных активных фильтров. Входной стереосигнал поступает на разъемы INL и INR. Каналы средне-высоко-частотные сделаны на микросхемах А1 и А2 по схемам фильтров ВЧ На операционных усилителях А1 1 и А2 1 сделаны входные повторители Это буферные каскады. Далее следуют по два каскада фильтров ВЧ (А1 2-А1 3 и А2.2-А2 3), настроенные на выделение полосы сигнала выше 240 Гц. Подавление низкочастотной составляющей 24 дб на октаву.

Подстроенные резисторы R15 и R16 служат для установки номинальных уровней выходных сигналов. А каскады на операционных усилителях А1 4 и А2.4 усиливают выходные сигналы фильтров так, чтобы обеспечить оптимальную работу с усилителем мощности.

Для получения низкочастотного канала стереосигналы сначала поступают на микшер, выполненный на ОУ A3 1. Входное сопротивление микшера составляет 10 kOm, а выходные сопротивления операционных усилителей А1 1 и А2 1. - около 100 Оm. Поэтому, микшер практически не ухудшает разделения средне-высокочастотных стереоканалов

Полученный монофонический сигнал с выхода А3.1 поступает на двухзвенный фильтр НЧ на операционных усилителях A3.2 и A3 3. Фильтр настроен на выделение частот ниже 240 Гц. Далее следует резистор R27 для установки уровня низкочастотного канала и буферный нормирующий усилитель на операционном усилителе A3.4.

Питается фильтр от двухполярного источника напряжением 12V Это напряжение берется с компьютерного источника питания, который служит источником питания усилителя мощности

Напряжение источника может быть от ±8 до ±15V, - это может быть любой двуполярный источник, даже не стабилизированный. Важно чтобы у него хорошо соблюдалось равенство по модулю разнополярных напряжений. В простейшем случае источник может быть выполнен на маломощном силовом трансформаторе, с одной вторичной обмоткой на 6-10V и двумя однополупериодными выпрямителями на диодах, один из которых дает положительное напряжение, а другой отрицательное. Емкости сглаживающих конденсаторов. в таком случае, желательно выбрать не менее 1000мкФ. Иначе возможно возникновение фона переменного тока.

Фильтр собирался в единичном экземпляре, поэтому печатная плата для него на разрабатывалась. Весь монтаж выполнен на покупной печатной макетной плате, размерами, примерно, 100x180 мм. Монтаж просторный, - размеры корпуса усилителя это позволяют.

Фильтр сделан на трех микросхемах TL074, в корпусе каждой по четыре операционных усилителя. Микросхемы можно заменить на TL064, LM324, LM2902 или КМ1401УД4 Эти подходят полностью. Можно использовать микросхему КМ1401УД2, но нужно знать, что питание на неё подается наоборот (на 11-й вывод плюс, на 4 -минус).

С успехом можно применить и другие ОУ, например, 12 штук одинарных ОУ К140УД608 или 6 штук двойных, например, TL072. При необходимости фильтр можно настроить на другую частоту раздела. Резисторы и конденсаторы можно рассчитать исходя из формулы:


где, F - частота в кГц, R - сопротивление в кОм, С - емкость а мкФ.

Причем, резисторы R9, R10. R13, R14, R23, R24, R25, R26 принимаются как R, а резисторы R7, R8, R11, R12 принимаются как 2R, конденсаторы С5, С7, С6, С8, С11. С10, С9. С12, С14, С16 принимаются как С, а конденсаторы С15 и С17 принимаются как 2С.