Что такое фильтры HPF, LPF и Bandpass
Что такое фильтры HPF, LPF и Bandpass: полное руководство по фильтрации звука в автомобиле.
Настроить фильтры HPF, LPF и Bandpass на усилителе или на аудиопроцессоре вам могут и установщики, которые обычно занимаются монтажом этого оборудование. Но иногда настройки сбрасываются и бывает так, что базовые знания про настройку фильтров вам могут очень пригодиться. Поэтому постараемся объяснить, что зачем и почему.
Мир автозвука полон тонкостей и нюансов, и понимание основ может существенно повлиять на качество звучания вашей аудиосистемы. Одним из таких важных аспектов являются фильтры, а именно:
- High Pass Filter (HPF)
- Low Pass Filter (LPF)
- Bandpass Filter.
Эти три типа фильтров играют ключевую роль в настройке и оптимизации звука, направляя определенные частоты на соответствующие динамики. Проще говоря, с помощью этих фильтров можно разделить весь спектр частотного диапазона на части, передавая выбранные диапазон на динамики, которые предназначены именно для этих частот.
Что такое фильтры и зачем они нужны?
Фильтры в автозвуке – это как дирижеры оркестра, которые разделяют инструменты по группам и дают каждому свою партию. Вместо инструментов у нас разные частоты звукового диапазона, а вместо дирижера – электронные схемы, которые пропускают или блокируют определенные частоты.
Зачем это нужно? Дело в том, что каждый тип динамиков (твитеры, среднечастотники, сабвуферы) предназначен для воспроизведения определенного диапазона частот.
- Твитеры — самые маленькие динамики, которые отвечают за высокие частоты
- Среднечастотники – за средние частоты
- Широкополосные динамики — за высокие и средние частоты
- Мидбасы отвечают за верхних диапазон низких частот
- Сабвуферы – за самые низкие, басовые частоты
Если направить на динамик неподходящие частоты, это приведет к искажениям, снижению качества звука, а часто к выходу динамиков из строя (часам частая причина того, что динамик «сгорел» — это неправильное распределение частот).
High Pass Filter (HPF) — пропускает высокие частоты
HPF, или фильтр высоких частот, действует как барьер, блокирующий низкие частоты и пропускающий высокие. Он устанавливает частоту среза, выше которой сигнал проходит свободно, а ниже – постепенно затухает.
Где используется HPF?
- На твитерах: HPF защищает твитеры от низких частот, которые они не могут воспроизвести без искажений и повреждений.
- На среднечастотниках: HPF помогает избежать перегрузки среднечастотников низкими частотами, особенно при наличии сабвуфера.
- На широкополосных динамиках работает так же, для для среднечастотных
Настройка HPF:
Частота среза HPF – это дело индивидуальных предпочтений и зависит от типа динамиков и их возможностей. Мы даем следующие рекомендации — обычно базовая настройка от 5000 Гц и выше, но в зависимости от конфигурации аудиосистемы, количества динамиков в ней, от производителя акустики и так далее, мы можем использовать другие настройки частоты среза фильтра HPF на свое усмотрение.
Low Pass Filter (LPF) — пропускает глубину баса
LPF, или фильтр низких частот, работает с точностью до наоборот, блокируя высокие частоты и пропуская низкие. Он устанавливает частоту среза, ниже которой сигнал проходит свободно, а выше – постепенно ослабевает.
Где используется LPF?
- На сабвуферах: LPF ограничивает диапазон частот, подаваемых на сабвуфер, отсекая ненужные средние и высокие частоты. Это обеспечивает чистый и мощный бас.
- На мидбасах — в аудиосистемах, где не предусмотрен сабвуфер и все низкие частоты беругт на себя мидбасы, мы используем этот фильтр
Настройка LPF:
Частота среза LPF зависит от типа сабвуфера и музыкальных предпочтений. Это может быть настройка среза от 500 Гц и ниже, но опять же бывают разные случаи и все индивидуально.
Bandpass Filter — выделяет «золотую середину»
Bandpass Filter, или полосовой фильтр, можно представить как комбинацию HPF и LPF. Он пропускает только определенный диапазон частот, ограниченный двумя частотами среза – верхней и нижней.
Где используется Bandpass?
- На среднечастотниках: Bandpass помогает сосредоточить звучание среднечастотников на определенном диапазоне, избегая перекрытия с твитерами и сабвуфером. Здесь настройка может быть от 500 Гц до 5000 Гц.
- На мидбасах — в аудиосистеме с поканальным подключением динамиков, где есть сабвуфер (обязательно) и к примеру трехполосный фронт — мы используем Bandpass фильтр для мидбаса. Настройка может быть от 50 Гц до 500 Гц.
Настройка Bandpass:
Настройка Bandpass требует определения двух частот среза – верхней и нижней – для создания желаемого диапазона пропускания.
Примеры работ, где настройка HPF, LPF и Bandpass фильтров была обязательным элементом автозвука
Многие наши проекты основаны на построении процессорных аудиосистем, где настройка фильтров является обязательным этапом и гарантом качеcтвенного итогового результата. Мы хотим поделиться проектами, которые считаем показательными:
Настройка фильтров HPF, LPF и Bandpass на усилителе
Фильтры HPF, LPF и Bandpass на усилителе настриваются физическим способом — на панели управления усилителя. Как правило автомобильный усилитель имеет две панели управления. На одной, которая показана ниже, можно настроить уровень звучания подключенных динамиков (gain), выбрать конфигурацию системы и настроить LP и HP фильтры (на фото панель 4-х канального усилителя).
Как видите, панель настройки у каждого бренда и типа усилителя может сильно отличаться. Более дешевые модели имеют панель настройки фильтров достаточно простую, ограничивающие возможности настройки для установщиков. Чем дороже усилитель, тем больше возможностей, но все же не так много и не так гибко, как можно получить настраивая аудиопроцессор.
Настройка фильтров HPF, LPF и Bandpass на аудиопроцессоре
Настройка HPF, LPF и Bandpass фильтров на процессоре не отличается принципиально от настройки на усилителе, но технически — сильно отличается. Главное отличие в том, что на процессоре мы можем настраивать каждый канал программно. Более того, настройка может быть более точной и детальной. На наш взгляд, если сравнивать возможности настройки фильтров на усилителе и на аудиопроцессоре, то второй вариант гораздо более гибкий и дает гораздо больше возможностей для инсталлятора автозвука.
Наши рекомендации по настройке фильтров (частот среза) на аудиопроцессоре
Все перечисленные рекомендации являются усредненными и не являются точными, поскольку на итоговую настройку влияет много разных факторов. Итак:
- Твитера — используем LPF фильтр от 5000 Гц
- Среднечастотные динамики — используем Bandpass фильтр в диапазоне от 300 Гц до 5000 Гц
- Широкополосные динамики — используем LPF фильтр от 300 Гц
- Мидбас — с мидбасом не так все просто. Имеет значение сколько полос предполагается на фронт. Если есть сабвуфер и фронт двухполосный — используйте Bandpass фильтр в диапазоне от 5000 Гц до 70 Гц. Если есть сабвуфер и фронт трехполосный, тогда используйте Bandpass фильтр в диапазоне от 300 Гц до 70 Гц. Если сабвуфера в системе нет и мидбас способен работать и на 50 Гц, можно использовать LPF фильтр.
НАШИ ВИДЕО
Заключение
Фильтры HPF, LPF и Bandpass – это незаменимые инструменты для создания сбалансированного и качественного звучания в автомобиле. Правильная настройка фильтров позволяет каждому динамику «играть» свою партию, раскрывая весь потенциал вашей аудиосистемы.