Что такое фильтры HPF, LPF и Bandpass
Що таке фільтри HPF, LPF та Bandpass: повний посібник із фільтрації звуку в автомобілі.
Налаштувати фільтри HPF, LPF і Bandpass на підсилювачі або на аудіопроцесорі можуть і майстри з установки, які зазвичай займаються монтажем цього обладнання. Але іноді налаштування скидаються і буває так, що базові знання про налаштування фільтрів вам можуть стати в нагоді. Тому намагатимемося пояснити, що навіщо і чому.
Світ автозвуку сповнений тонкощів та нюансів, і розуміння основ може суттєво вплинути на якість звучання вашої аудіосистеми. Одним із таких важливих аспектів є фільтри, а саме:
- High Pass Filter (HPF)
- Low Pass Filter (LPF)
- Bandpass Filter.
Ці три типи фільтрів відіграють ключову роль у налаштуванні та оптимізації звуку, спрямовуючи певні частоти на відповідні динаміки. Простіше кажучи, за допомогою цих фільтрів можна розділити весь спектр частотного діапазону на частини, передаючи обрані діапазон динаміки, які призначені саме для цих частот.
Що таке фільтри та навіщо вони потрібні?
Фільтри в автозвуку – це як диригенти оркестру, які поділяють інструменти за групами та дають кожному свою партію. Замість інструментів у нас різні частоти звукового діапазону, а замість диригента – електронні схеми, які пропускають чи блокують певні частоти.
Для чого це потрібно? Річ у тім, кожен тип динаміків (твітери, среднечастотники, сабвуферы) призначений відтворення певного діапазону частот.
- Твітери – найменші динаміки, які відповідають за високі частоти
- Середньочастотники – за середні частоти
- Широкосмугові динаміки – за високі та середні частоти
- Мідбаси відповідають за верхні діапазони низьких частот
- Сабвуфери – за найнижчі, басові частоти
Якщо направити на динамік непідходящі частоти, це призведе до спотворень, зниження якості звуку, а часто до виходу динаміків з ладу (годинник часто причина того, що динамік “згорів” – це неправильний розподіл частот).
High Pass Filter (HPF) – пропускає високі частоти
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.
Де використовується HPF?
- На твітерах HPF захищає твітери від низьких частот, які вони не можуть відтворити без спотворень та пошкоджень.
- На середньочастотниках HPF допомагає уникнути перевантаження середньочастотників низькими частотами, особливо за наявності сабвуфера.
- На широкосмугових динаміках працює так само, для середньочастотних
Налаштування HPF:
Частота зрізу HPF – це справа індивідуальних переваг і залежить від типу динаміків та їх можливостей. Ми даємо наступні рекомендації – зазвичай базове налаштування від 5000 Гц і вище, але в залежності від конфігурації аудіосистеми, кількості динаміків у ній, від виробника акустики і так далі, ми можемо використовувати інші налаштування частоти зрізу HPF фільтра на свій розсуд.
Low Pass Filter (LPF) – пропускає глибину басу
LPF, або фільтр низьких частот, працює з точністю до навпаки, блокуючи високі частоти та пропускаючи низькі. Він встановлює частоту зрізу, нижче за яку сигнал проходить вільно, а вище – поступово слабшає.
Де використовується LPF?
- На сабвуферах: LPF обмежує діапазон частот, що подаються на сабвуфер, відсікаючи непотрібні середні та високі частоти. Це забезпечує чистий та потужний бас.
- На мідбасах – в аудіосистемах, де не передбачено сабвуфер і всі низькі частоти беруть на себе мідбаси, ми використовуємо цей фільтр
Налаштування LPF:
Частота зрізу LPF залежить від типу сабвуфера та музичних уподобань. Це може бути налаштування зрізу від 500 Гц і нижче, але знову ж таки бувають різні випадки і все індивідуально.
Bandpass Filter – виділяє “золоту середину”
Bandpass Filter, або смуговий фільтр, можна як комбінацію HPF і LPF. Він пропускає лише певний діапазон частот, обмежений двома частотами зрізу – верхньою та нижньою.
Де використається Bandpass?
- На середньочастотниках Bandpass допомагає зосередити звучання середньочастотників на певному діапазоні, уникаючи перекриття з твітерами і сабвуфером. Тут налаштування може бути від 500 до 5000 Гц.
- На мідбасах – в аудіосистемі з поканальним підключенням динаміків, де є сабвуфер (обов’язково) і, наприклад, трисмуговий фронт – ми використовуємо Bandpass фільтр для мідбасу. Налаштування може бути від 50 до 500 Гц.
Налаштування Bandpass:
Налаштування Bandpass вимагає визначення двох частот зрізу – верхньої та нижньої – для створення бажаного діапазону пропускання.
Приклади робіт, де налаштування HPF, LPF та Bandpass фільтрів були обов’язковим елементом автозвуку
Багато наших проектів засновані на побудові процесорних аудіосистем, де налаштування фільтрів є обов’язковим етапом та гарантом якісного підсумкового результату. Ми хочемо поділитися проектами, які вважаємо показовими:
Налаштування фільтрів HPF, LPF та Bandpass на підсилювачі
Фільтри HPF, LPF та Bandpass на підсилювачі налаштовуються фізичним способом – на панелі керування підсилювача. Як правило, автомобільний підсилювач має дві панелі управління. На одній, яка показана нижче, можна налаштувати рівень звучання підключених динаміків (gain), вибрати конфігурацію системи та налаштувати LP та HP фільтри (на фото панель 4-х канального підсилювача).
Як бачите, панель налаштування у кожного бренду та типу підсилювача може сильно відрізнятися. Дешевші моделі мають панель налаштування фільтрів досить просту, що обмежують можливості налаштування для установників. Чим дорожчий підсилювач, тим більше можливостей, але все ж таки не так багато і не так гнучко, як можна отримати налаштовуючи аудіопроцесор.
Налаштування фільтрів HPF, LPF та Bandpass на аудіопроцесорі
Налаштування HPF, LPF та Bandpass фільтрів на процесорі не відрізняється принципово від налаштування на підсилювачі, але технічно сильно відрізняється. Головна відмінність у цьому, що у процесорі ми можемо налаштовувати кожен канал програмно. Більше того, налаштування може бути більш точним і детальним. На наш погляд, якщо порівнювати можливості налаштування фільтрів на підсилювачі та на аудіопроцесорі, то другий варіант набагато більш гнучкий і дає набагато більше можливостей для інсталятора автозвуку.
Наші рекомендації щодо налаштування фільтрів (частот зрізу) на аудіопроцесорі
Усі перелічені рекомендації є усередненими і є точними, оскільки на підсумкове налаштування впливає багато різних чинників. Отже:
- Твітера – використовуємо LPF фільтр від 5000 Гц
- Середньочастотні динаміки – використовуємо Bandpass фільтр у діапазоні від 300 Гц до 5000 Гц
- Широкосмугові динаміки – використовуємо LPF фільтр від 300 Гц
- Мідбас – з мідбасом не так усе просто. Має значення скільки смуг передбачається на фронт. Якщо є сабвуфер та фронт двосмуговий – використовуйте Bandpass фільтр у діапазоні від 5000 Гц до 70 Гц. Якщо є сабвуфер і трисмуговий фронт, тоді використовуйте Bandpass фільтр в діапазоні від 300 Гц до 70 Гц. Якщо сабвуфера в системі немає і мідбас здатний працювати на 50 Гц, можна використовувати LPF фільтр.
НАШІ ВІДЕО
Висновки
Фільтри HPF, LPF та Bandpass – це незамінні інструменти для створення збалансованого та якісного звучання в автомобілі. Правильне налаштування фільтрів дозволяє кожному динаміку “грати” свою партію, розкриваючи весь потенціал вашої аудіосистеми.