Отдай твитеру бас, и через пару громких треков он сгорит. Отдай мидбасу в двери инфранизкие частоты, и он будет бить в ограничитель хода, ничего полезного не играя. Каждому динамику нужно отрезать низ, который ему не по силам, и этим занимается HPF, фильтр высоких частот. Ниже ориентиры по частоте среза и крутизне для твитера, СЧ динамика и мидбаса.
Что настраивается в HPF?
Две ручки, и каждая отвечает за своё:
- Частота среза: где начинается ослабление (обычно уровень −3 или −6 дБ, в зависимости от типа).
- Крутизна: насколько быстро падает уровень, 6, 12, 18, 24 дБ/окт и выше. Чем круче, тем лучше защита, но больше фазовый сдвиг.
При одинаковой крутизне фильтры отличаются формой перегиба. Баттерворт максимально ровный в полосе, Линквиц-Райли удобен для стыка полос, Бессель самый плавный по фазе. Подробнее в статье Кроссовер и наклоны фильтров.
Где резать твитер, СЧ и мидбас?
| Динамик | Ориентир |
|---|---|
| Твитер | С запасом выше Fs (часто 2–4 кГц), 18–24 дБ/окт |
| СЧ динамик | 250–500 Гц в зависимости от размера и Fs |
| Мидбас в двери | 40–80 Гц в зависимости от двери и громкости |
| Сабвуфер | Роль HPF играет сабсоник |
Как выбрать HPF для реальной пары ВЧ + СЧ?
Твитер ESB 9.1T-28, Fs = 900 Гц. Типовой диапазон среза 2–4 кГц лежит примерно в 2,2–4,4 раза выше его резонанса, так что запас есть на всём диапазоне. Ближе к 2 кГц запас меньше, там уместна крутизна 18–24 дБ/окт. Ближе к 4 кГц можно позволить себе фильтр помягче. У меня в Mark X этот твитер режется около 2,5 кГц фильтром 4–6 порядка.
СЧ динамик ESB 9.4m, Fs = 135 Гц, Xmax 2,8 мм. Для четырёхдюймового СЧ динамика ориентир 250–500 Гц: даже нижняя граница почти вдвое выше резонанса. Начни с 400–500 Гц и опускай, пока нет признаков перегрузки на громкости.
Сам я играю этими ESB 9.4m от 150 Гц, во фри-эйр. Но это решение из замера: искажения там ниже 1 %, и только поэтому я себе такое позволил. Без микрофона повторять не советую.
На чём горят новички с HPF
- Начинать с низкого среза. Всегда начинай с безопасного, более высокого HPF и опускай постепенно.
- Гнаться за крутизной. Больше крутизна, больше фазовый сдвиг. Смотри мнение Линквица ниже.
- Не проверять стык. Фильтры меняют и фазу, поэтому стык полос проверяй измерениями, а не только на слух.
Другое мнение
S. Linkwitz: «Crossover filters of higher order than LR4 are probably not useful, because of an increasing peak in group delay around f0».
Мы допускаем для твитера наклоны «18–24 дБ/окт и выше». Линквиц предостерегает от порядков выше LR4 (24 дБ/окт) из-за роста групповой задержки. Если динамику нужна более крутая защита, чаще разумнее поднять частоту среза, чем увеличивать крутизну.
Источник: Linkwitz Lab: Active filters.
Короткие ответы про срез снизу
HPF пропускает частоты выше частоты среза и режет низ, LPF делает наоборот: пропускает низ и режет верх. В кроссовере они работают парой: например, LPF ограничивает СЧ динамик сверху, а HPF твитера стоит на той же частоте раздела. Мидбас и СЧ обычно получают оба фильтра сразу, это и есть полосовой фильтр.
Без HPF твитер быстро перегревается и рвётся от баса. В пассивных комплектах компонентной акустики роль HPF играет кроссовер или конденсатор в цепи твитера. В активной схеме с процессором HPF на канал твитера ставят до первого включения и начинают с безопасного высокого среза, например 4–5 кГц.
Частота среза HPF обычно указывается на уровне −3 или −6 дБ, это зависит от типа фильтра. У Баттерворта на частоте среза −3 дБ, у Линквица-Райли −6 дБ. Поэтому HPF Линквица-Райли на 2,5 кГц на этой частоте уже тише Баттерворта, и при сравнении настроек разных процессоров тип фильтра нужно учитывать.
Признаки слишком низкого HPF: хрип и стук на громких басовых нотах, заметный на глаз ход диффузора, рост искажений на замере. СЧ динамик при этом теряет чистоту на вокале, твитер начинает звучать грязно и горячо. Если такое появилось, подними частоту среза или увеличь крутизну, а потом опускай срез маленькими шагами.
Сабсоник - это тот же HPF, только поставленный на сабвуфер и очень низко, обычно на 20–25 Гц. Он не формирует стык полос, у него одна задача: не дать диффузору болтаться на инфранизких частотах, которые ящик уже не держит. Подробнее в статье про сабсоник.
HPF выставляют одним из первых на шаге «Настройка системы»: сначала защищаешь динамики, потом строишь стыки и эквализацию. Как фильтры разных порядков влияют на фазу, читай в разделе «Изучаем теорию».
Не знаешь, где резать свой твитер или СЧ динамик? Скинь модель и место установки в Telegram, подскажем стартовые значения.
Источники
- S. Linkwitz, «Active Crossover Networks for Noncoincident Drivers», JAES, 1976
- S. P. Lipshitz, M. Pocock, J. Vanderkooy, «On the Audibility of Midrange Phase Distortion in Audio Systems», JAES, 1982
- А. П. Ефимов, А. В. Никонов, М. А. Сапожков, В. И. Шоров, «Акустика. Справочник», 1989
См. также: LPF, Кроссовер и наклоны фильтров, Fs.