Пассивный фильтр нижних частот для аудиосхем (RC-фильтр произвольной формы): 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Одна вещь, которая всегда доставляла мне проблемы при изготовлении нестандартных электронных инструментов, - это постоянные шумовые помехи в моих аудиосигналах. Я пробовал экранировать и использовать различные приемы для разводки сигналов, но простейшее решение после сборки кажется пассивным устройством для фильтрации нежелательных высоких частот.

Это руководство будет кратким курсом по созданию одного из этих фильтров с несколькими компонентами и паяльником.

Запасы

-1 резистор (я использую 1 кОм, но вы можете использовать то, что вам подходит. Дополнительную информацию см. В следующем шаге)

-1 конденсатор (я использую 1 мкФ, но опять же, это может варьироваться в зависимости от того, какую фильтрацию вы ищете)

-2 аудиоразъема (могут быть любые, я использую разъемы 3,5 мм)

Шаг 1: понимание схемы и расчет самостоятельно

RC-фильтр - это просто фильтр, состоящий из резистора (R) и конденсатора (C). Он не требует питания, что делает его пассивным компонентом. Фильтр работает за счет использования резистора для замедления зарядки конденсатора. Выходной сигнал не успевает за внезапными изменениями входного сигнала, в результате чего более высокие частоты не проходят.

Чтобы вычислить отфильтрованную частоту, мы можем использовать следующее уравнение:

F = 1 / 2π * R * C

где F - частота среза, R - значение сопротивления в омах, а C - емкость конденсатора в фарадах.

Поэтому, когда я использую конденсатор 1 мкФ и резистор 1 кОм, моя формула подключается к:

1 / 2π * 1, 000 * 0,000001 = 1 / 0,00628 = 159,236 ~ 160 Гц

Это означает, что эта комбинация отфильтровывает около 160 Гц.

Для еще более глубокого погружения в RC-фильтры я настоятельно рекомендую это видео от Afrotechmods.

Шаг 2. Присоедините резистор к сигнальным контактам разъемов

Припаяйте ножки резисторов к сигнальному контакту (или контактам) двух аудиоразъемов. обрежьте лишний провод.

Шаг 3: Подключите конденсатор к одному из сигнальных контактов разъема

Подключите положительную сторону конденсатора к одному из сигнальных контактов разъема.

ПРИМЕЧАНИЕ. Гнездо, к которому вы подключаете положительную сторону конденсатора, будет выходом.

Шаг 4: Подключите отрицательную сторону конденсатора к контактам заземления обоих аудиоразъемов

Используя отрицательную клемму конденсатора, соедините 2 расширяющих 2 ножки аудиоразъема.

Обрежьте лишнюю проволоку.

Шаг 5. Очистите и отметьте ввод и вывод

Очистите все торчащие лишние провода и отметьте, какой разъем является вашим входом, а какой - выходом.

ПРИМЕЧАНИЕ: если вы не уверены, какой вход или выход, помните, что выходом является разъем с положительной стороной конденсатора, подключенной к его сигнальным контактам.

Шаг 6: проверка и настройка

Подключите готовый фильтр к своему аудиоустройству.

аудиоустройство аудиокабель RC фильтр аудиокабель динамики или записывающее устройство

Включите динамик и посмотрите, как работает фильтр! Если вы все еще слышите шум, вы можете поиграть с другими значениями на ваших компонентах. Если ваше аудиоустройство звучит нечетко, попробуйте установить более низкие значения для ваших компонентов, чтобы вернуть некоторые из более высоких частот, которые отфильтровываются.

Прикрепленные файлы являются примером одного из моих успешных фильтров шума. Файл "no filter.wav" находится до того, как я добавил фильтр RC. Обратите внимание на частые вспышки и писки. Файл с filter.wav - это запись, сделанная в той же среде тем же устройством, но с фильтром, соответствующим звуковому сигналу.