Ponieważ poniżej częstotliwości rezonansowej charakterystyka przenoszenia głośników w obudowie zamkniętej opada w tempie 12 dB/okt, odpowiedni układ elektroniczny musi skompensować ten spadek dla uzyskania równomiernej charakterystyki częstotliwościowej zespołu. Na stronie Roda Elliotta oraz w rozwiązaniach Bag End stosuje się podwójne układy integratorów.

Na powyższym schemacie przedstawiony został filtr dolnoprzepustowy z pojedyńczym biegunem, złożony z integratora i rezystora R8 ograniczającego wzmocnienie dla bardzo niskich częstotliwości. Dodatkowy pasywny filtr górnoprzepustowy na wejściu wzmacniacza ogranicza wpływ bardzo niskich częstotliwości i odcina składową stałą z wyjścia poprzedzającego stopnia. Cały układ tworzy filtr pasmowoprzepustowy o niewielkiej dobroci.

Alternatywnym rozwiązaniem jest zastosowanie aktywnego filtru pasmowoprzepustowego.

Na powyższym rysunku pokazany jest filtr pasmowoprzepustowy z wielokrotnym sprzężeniem zwrotnym. Zaletą takiego filtru jest możliwość ustalenia w pewnym zakresie wymaganego wzmocnienia i dobroci, i w ten sposób lepsza aproksymacja pożądanej charakterystyki częstotliwościowej układu przedwzmacniacza.

Na wykresie przedstawiona jest charakterystyka częstotliwościowa integratora (niebieska) i filtru pasmowoprzepustowego o wzmocnieniu k=2^(-1/2) i dobroci Q=2^(-1/4) (czerwona). Widać, że w przypadku integratora zbocze charakterystyki traci nachylenie 6 db/okt już poniżej 100 Hz, podczas gdy dla filtru pasmowoprzepustowego wykres odbiega od prostej dopiero dla f<25 Hz. Można oczywiście zmienić przebieg niebieskiej linii na przykład poprzez zmianę częstotliwości granicznej filtru pasywnego:

Ale i w tym przypadku charakterystyka nie jest tak dobra, jak w przypadku filtru pasmowoprzepustowego, natomiast pogorszyło się znacznie tłumienie filtru z integratorem dla małych częstotliwości. Oczywiście aktywny filtr pasmowoprzepustowy ze względu na wyższą dobroć posiada gwałtowniej zmieniającą się charakterystykę fazową:

Linia fioletowa przedstawia charakterystykę fazową dla układu integratora, linia zielona dla układu filtru pasmowoprzepustowego.

Dla kształtowania charakterystyki częstotliwościowej przedwzmacniacza zastosuję aktywne filtry pasmowoprzepustowe. Ponieważ pojedyńczy filtr drugiego rzędu daje spadek charakterystyki równy 6 dB/okt, należy zastosować dwa filtry połączone szeregowo. Częstotliwość środkową filtrów ustalam na 16 Hz, co zapewni dobre przybliżenie charakterystyki idealnego integratora już od częstotliwości około 25 Hz. Dobroć filtrów powinna wynosić pomiędzy 0.707 a 1 (również dla uzyskania linii prostej w charakterystyce częstotliwościowej powyżej częstotliwości 25 Hz). Wybieram Q=2^(-1/4)=0.8409. Pozostaje jeszcze ustalić wzmocnienie filtrów. Zbyt małe wymagało będzie zastosowania większego wzmocnienia w innym miejscu układu. Zbyt duże może przesterować obwody filtrów.

Zakładam, że filtry będą zasilane napięciem ±15V i że maksymalna amplituda sygnału na wejściu pierwszego z nich nie przekroczy 10V. Sprawdzę, jak zachowają się filtry o całkowitym wzmocnieniu 6 dB (po 3 dB dla każdego filtru).

Powyżej przedstawiona została charakterystyka częstotliwościowa dwóch filtrów pasmowoprzepustowych. Do wykonania symulacji za pomocą programu Cool Edit Pro użyję tych samych, co poprzednio,  fragmentów muzycznych (lista na poprzedniej stronie).

Maksymalne napięcie na wyjściu filtru nie przekroczyło 5 V, co stanowi wystarczający margines bezpieczeństwa. W przedwzmacniaczu zastosuję więc poniżej przedstawiony układ filtrów:

Ponieważ spełniony jest tu warunek A=-2*Q2 (gdzie A jest wzmocnieniem filtru dla częstotliwości środkowej), to jeden z rezystorów ma wartość dążącą do nieskończoności, i dlatego nie został pokazany na schemacie.

Poniższy wykres przedstawia charakterystykę amplitudową i fazową zaprojektowanego filtru:

Po nałożeniu na charakterystykę amplitudową filtrów wykresu przenoszenia głośników w obudowie zamkniętej o parametrach opisanych na poprzedniej stronie otrzymujemy wykres przenoszenia zespołu głośnikowego z zastosowaną korekcją elektryczną:

Wszelkie prawa zastrzeżone - © Marcin Sławicz 2008