Passive Low Pass Filter สำหรับวงจรเสียง (Free-Form RC Filter): 6 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

สิ่งหนึ่งที่ทำให้ฉันมีปัญหาเสมอเมื่อทำเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์แบบกำหนดเองคือสัญญาณรบกวนที่รบกวนสัญญาณเสียงของฉัน ฉันได้ลองใช้การป้องกันและกลเม็ดต่างๆ สำหรับสัญญาณการเดินสายแล้ว แต่วิธีแก้ปัญหาหลังการสร้างที่ง่ายที่สุดดูเหมือนจะเป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟสำหรับการกรองความถี่สูงที่ไม่ต้องการออกไป

คำแนะนำนี้จะเป็นหลักสูตรเร่งรัดอย่างรวดเร็วสำหรับการสร้างตัวกรองเหล่านี้ที่มีส่วนประกอบไม่กี่ชิ้นและหัวแร้ง

เสบียง

-1 ตัวต้านทาน (ฉันใช้ 1k แต่คุณสามารถใช้อะไรก็ได้ที่เหมาะกับคุณ ดูข้อมูลเพิ่มเติมในขั้นตอนต่อไป)

-1 ตัวเก็บประจุ (ฉันใช้ 1uf แต่สิ่งนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการกรองที่คุณต้องการ)

-2 แจ็คเสียง (เป็นอะไรก็ได้ที่คุณมี ฉันใช้แจ็ค 3.5 มม.)

ขั้นตอนที่ 1: ทำความเข้าใจวงจรและคำนวณด้วยตัวคุณเอง

ตัวกรอง RC เป็นเพียงตัวกรองที่ทำจากตัวต้านทาน (R) และตัวเก็บประจุ (C) ไม่ต้องการพลังงานทำให้เป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟ ตัวกรองทำงานโดยใช้ตัวต้านทานเพื่อชะลอการชาร์จตัวเก็บประจุ สัญญาณเอาท์พุตไม่สามารถตามการเปลี่ยนแปลงกะทันหันที่เกิดจากสัญญาณอินพุต ส่งผลให้ความถี่สูงขึ้นไม่ผ่าน

ในการคำนวณความถี่ที่ถูกกรอง เราสามารถใช้สมการต่อไปนี้:

F=1/2π*R*C

โดยที่ F คือความถี่ตัด R คือค่าความต้านทานเป็นโอห์มและ C คือความจุของตัวเก็บประจุในหน่วยฟารัด

ดังนั้นเมื่อฉันใช้ตัวเก็บประจุ 1uf และตัวต้านทาน 1k สูตรของฉันจะรวมเข้ากับ:

1/2π * 1, 000 * 0.000001 = 1/ 0.00628 = 159.236 ~ 160Hz

หมายความว่าชุดค่าผสมนี้จะกรองออกที่ประมาณ 160Hz

สำหรับการดำน้ำลึกยิ่งขึ้นในตัวกรอง RC ฉันขอแนะนำวิดีโอนี้โดย Afrotechmods

ขั้นตอนที่ 2: แนบตัวต้านทานข้ามพินสัญญาณของแจ็ค

ประสานขาของตัวต้านทานข้ามขาสัญญาณ (หรือพิน) ของแจ็คเสียง 2 ตัว ตัดลวดส่วนเกินออก

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับหนึ่งในสัญญาณพินของแจ็ค

เชื่อมต่อด้านบวกของตัวเก็บประจุเข้ากับพินสัญญาณของแจ็คตัวใดตัวหนึ่ง

หมายเหตุ: แจ็คที่คุณเชื่อมต่อด้านบวกของตัวเก็บประจุจะเป็นเอาต์พุต

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อด้านลบของตัวเก็บประจุข้ามพินกราวด์ของแจ็คเสียงทั้งสอง

ใช้ขั้วลบของตัวเก็บประจุของคุณสะพาน 2 รีม 2 ขาของแจ็คเสียง

ตัดลวดส่วนเกิน

ขั้นตอนที่ 5: ล้างข้อมูลและทำเครื่องหมายอินพุตและเอาต์พุต

ทำความสะอาดสายไฟพิเศษที่โผล่ออกมาและทำเครื่องหมายว่าแจ็คใดเป็นอินพุตของคุณและอันไหนเป็นเอาต์พุตของคุณ

หมายเหตุ: หากคุณไม่แน่ใจว่าอันไหนเป็นอินพุตหรือเอาต์พุต โปรดจำไว้ว่าแจ็คที่มีด้านบวกของตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับพินสัญญาณคือเอาต์พุต

ขั้นตอนที่ 6: ทดสอบและปรับแต่ง

เสียบตัวกรองที่สมบูรณ์เข้ากับอุปกรณ์เสียงของคุณ

อุปกรณ์เสียง สายสัญญาณเสียง RC Filter สายสัญญาณเสียง ลำโพงหรืออุปกรณ์บันทึก

เปิดลำโพงของคุณและดูว่าฟิลเตอร์ทำงานอย่างไร! หากคุณยังคงได้รับเสียงรบกวน คุณสามารถลองใช้ค่าต่างๆ กับส่วนประกอบของคุณได้ หากอุปกรณ์เสียงของคุณมีเสียงโคลน ให้ลองใส่ค่าที่ต่ำลงสำหรับส่วนประกอบของคุณเพื่อกรองความถี่ที่สูงขึ้นบางส่วนกลับคืนมา

ไฟล์ที่แนบมานี้เป็นตัวอย่างหนึ่งของตัวกรองสัญญาณรบกวนที่ประสบความสำเร็จของฉันเอง ไฟล์ "no filter.wav" อยู่ก่อนที่ฉันจะเพิ่มตัวกรอง RC สังเกตเสียงแหลมและเสียงแหลมที่มีความถี่สูง ไฟล์ "with filter.wav" เป็นไฟล์บันทึกในสภาพแวดล้อมเดียวกันโดยอุปกรณ์เดียวกัน แต่มีตัวกรองที่สอดคล้องกับสัญญาณเสียง