Diseñar un filtro paralelo de paro de RLC en serie con carga desde f0, ganancia, parámetros Q

2

He estado tratando de diseñar un filtro de parada de banda para mis auriculares para reducir los altos excesivos y proporcionar una respuesta de frecuencia más plana.

Con un software EQ y muchos intentos, logré llegar a uno razonable: \ $ f_0 = 4800Hz \ $, \ $ gain = -10dB \ $, \ $ 1/3 < Q < 0.4 \ $ (o en ancho de banda de octava, \ $ 3.447 > BW > 3 \ $). Consulte la respuesta de frecuencia en bruto y la filtrado uno.

Me gustaría convertir esto en un filtro RLC paralelo en serie con los auriculares. Desafortunadamente, no tengo educación formal en electrónica, por lo que tengo que confiar principalmente en varios sitios web y tutoriales.

Sin embargo, todos ellos describen circuitos RLC sin una carga adjunta. Agregar una resistencia de carga cambia completamente la ganancia y el factor \ $ Q \ $, y no tengo conocimiento de la relación exacta. ¿Está relacionado con la regla del divisor de voltaje o algo similar?

Logré obtener un \ $ R \ $ apropiado por prueba y error, de \ $ Rload \ $ y ganancia. También logré calcular \ $ LC \ $ a partir de la relación \ $ w_0 = \ frac {1} {\ sqrt {LC}} \ $. Sin embargo, la ecuación \ $ Q = R \ sqrt {\ frac {C} {L}} \ $ que es apropiada para un RLC paralelo sin carga, es claramente incorrecta en este caso.

Mi pregunta sería cómo determinar \ $ L \ $ y \ $ C \ $ a partir de estos parámetros:

f0 = 4800Hz
gain = -10dB
Q between 1/3 and 0.4
impedance of headphones: 32 ohm nominally, can get around 35 ohm at 4800Hz
impedance of amplifier: 0.09 ohm

El circuito hasta ahora (con valores imprecisos \ $ L \ $ y \ $ C \ $):

    
pregunta Frigo

2 respuestas

2

En general, el diseño de filtros pasivos para trabajar en las impedancias bajas, altamente dependientes de la frecuencia (es decir, reactivas) y mal controladas asociadas con elementos como los auriculares no es el mejor enfoque.

Sería mejor atenuar la señal de los auriculares según sea necesario para ejecutarla en un filtro activo (basado en opamp) con las características deseadas, y luego aumentarla nuevamente a los niveles de los auriculares en la salida. Los resultados serán mucho más estables y más fáciles de ajustar para aplicaciones específicas.

De hecho, puede comprar tales unidades, tanto ecualizadores de auriculares gráficos como paramétricos, disponibles en el mercado.

    
respondido por el Dave Tweed
0

Suponiendo que haya observado los comentarios de Dave Tweed sobre cómo hacer funcionar un circuito con auriculares, pero ha decidido seguir adelante con un RLC directamente conectado, elegiría LC de esta manera: -

El factor "R" está en serie con el inductor: ahí es donde posiblemente surgió tu confusión

Si sabe qué Q desea, convierta esto a la relación de amortiguación, ζ: -

\ $ \ zeta = \ dfrac {1} {2Q} \ $

Luego equiparando: -

\ $ \ zeta = \ dfrac {R} {2} \ sqrt {\ dfrac {C} {L}} \ $

Usando sus valores de 6.8mH y 150nF, con una Q de 0.4, se obtiene un valor R de 530 ohms. Esto está en serie con el inductor. Asegúrese de que su inductor tenga una frecuencia de resonancia propia superior a 20 kHz, apunte a 100 kHz.

    
respondido por el Andy aka

Lea otras preguntas en las etiquetas