О жутких помехах в наших электросетях и об их убийственном влиянии на работу аудиовидеотехники известно всем, кто любит слушать музыку и смотреть кино. Многие, предварительно приценившись к сетевым кондиционерам производителей Hi-Fi, чаще всего останавливают выбор на недорогих компьютерных фильтрах, после чего считают проблему решенной.
Между тем, для аудиотехники такие фильтры практически бесполезны, ведь их основная задача — защитить компьютер от импульсных помех, или «иголок», т.е. кратковременных (1 мкс — 1 нс) скачков амплитуды до нескольких тысяч вольт (!), представляющих реальную угрозу для микрочипов. Их спектр находится в высокочастотной области (десятки — сотни мегагерц), и фильтры, рассчитанные на борьбу с ними, малоэффективны для аудиотехники, для которой самые опасные помехи сосредоточены в диапазоне 0,001 — 30 МГц.
Второй не менее важный момент — энергетические характеристики такого фильтра. Большинство недорогих конструкций рассчитаны на максимальный ток в 10 А, а в пике усилителю, если он работает в классе АВ (а таких большинство), этого явно недостаточно. А сабвуфер, а шесть каналов домашнего кинотеатра? Из-за нехватки мощности на forte сигнала звучание получается вялым, неровным и шероховатым.
Но в то же время сделать качественный фильтр, эффективно убирающий помехи и «грязь» в звуковом диапазоне, не так сложно, как кажется. Один из возможных вариантов приведен на рис. 1.
Рис.1
Коротко об элементах. В любом справочнике с характеристиками конденсаторов можно обнаружить несколько типов, пригодных для нашего проекта. Там так и написано: «…предназначены для подавления индустриальных и высокочастотных помех, создаваемых промышленными и бытовыми приборами, выпрямительными устройствами…, а также помех атмосферных». Добавлю от себя, что они сами по себе являются фильтрами нижних частот, имея при этом минимально возможное проходное сопротивление. Различаются такие конденсаторы: по максимальному проходному току, рабочему напряжению и частотным свойствам. Внешний вид и частотная характеристика конденсаторов КПБ-Ф, на которых построен наш фильтр, показаны на рис. 2 и 3.
Рис. 2
Рис. 3
На схеме они обозначены как С1-C4, тип — КПБ-Ф емкостью 1 мкФ на переменное напряжение 220 В или постоянное 500 В, а ток через них может достигать 40 А. Индуктивность катушек L1 и L2 — примерно 50 мкГн, это около 30 витков 3-миллиметрового провода, намотанного в 3 слоя на сердечнике из капролона или фторопласта. Диаметр катушки 55, а высота — 45 мм, и прикреплены они к дну корпуса.
Запас по току кажется чрезмерным. Но только поначалу — поставьте DVD «Перл-Харбор» или «U-571», и если все что нужно взорвется как положено, а не с жалким пшиком, вы признаете правильность этой идеи. Частотные свойства фильтра вполне соответствуют нашим требованиям — передаточная характеристика начинает падать с 0 Гц, а на 600 кГц затухание составляет более 40 дБ, увеличиваясь с ростом частоты.
Элементы фильтра смонтированы в корпусе из листового алюминия толщиной 3 мм. Он разделен на три секции, размером 380 на 150 и высотой 80 мм. Расположение элементов показано на рис. 4. Коробку можно собрать на винтах или «вытяжных» алюминиевых заклепках. При окончательной сборке перед затягиванием винтов под контактирующие поверхности дна крышки и стенок рекомендую проложить пищевую алюминиевую фольгу для лучшего контакта и экранирования соответственно.
Рис. 4
Теперь самое главное — подключение. Такие фильтры требуют обязательного заземления — без него эффективность резко упадет. Во всех современных домах «евророзетки» с заземлением, как правило, уже имеются, так что проблем здесь быть не должно. Если нет — то «землю» придется взять от короба распределительного щита на лестничной клетке, проложив ее до корпуса фильтра отдельным проводом сечением не менее 4 мм². (На всех строительных рынках можно приобрести специальные «земляные» провода в зелено-желтой изоляции.) Крепление клеммы заземления к корпусу фильтра должно быть надежным, с пружинной шайбой-«звездочкой» и контргайкой. Идеальное решение проблемы — провести отдельную линию от щитка на лестничной клетке к фильтру для питания аппаратуры. Провод для проводки должен иметь сечение не менее 4 мм².
Если все сделано грамотно, то разницу вы почувствуете довольно быстро. В завершение хочу напомнить о требованиях безопасности при работе с электросетью, а заодно пожелать всем братьям по оружию большого удовольствия от своей аппаратуры.
Практика AV #6/2003
Комментарии [25]
Иван
У меня система состоит из компонентов фирмы Линн. Плеер LINN IKEMI пред LINN WAKONDA и там везде импульсное питание, но вот на усилителе мощности (усилитель LINN KLOUT) там трансформаторное питание. Ширина этих компонентов не стандартные 430мм а 320мм. Что я сделал: в плеере и преде внутри много свободного места, исходя из потребляемой ими мощности в 13ватт каждый компонет я купил 8 индуктивностей фирмы EPCOS 100мгн на ток 0,45А. Последовательно соединил по 4 таких индуктивности и получилось 400 мгн на ток 0,11А что позволяет пропускать мощность примерно 25 ватт чего разумеется достаточно для питания преда и плеера. Соответственно одну такую сборку из четырех индуктивностей я разместил в плеере а вторую такую сборку я разместил в преде. Собственно остался мощник. На али заказал корпус усилителя с размерами 320*100*300мм из алюминия он точно по размерам как блок линн получается. Теперь самое интересное как я собрал фильтр для мощника. Три провода — по двум идет напряжение и третий провод земля. В земляной провод я поставил индуктивность на 20 мгн, которую сам намотал на кольце из распыленного железа которые используют для фильтров помех. Чем больше проницаемость кольца тем лучше.
Николай
По ходу два таких вот фильтра, по одному на линию и на ноль — это и есть Ваше устройство: https://www.chipdip.ru/product/flldu040a225i0.
Там же есть ссылка на даташит с показателями фильтрации по частотам.
На 600 кГц, к сожалению характеристики подавления нет, но на 10кГц/100кГц/1 МГц/10 МГц есть и она равна 15/27/65/100 дБ соответственно.
Про цену молчу. Надо искать что-то похожее по более скромной цене.
Но штука по-моему классная и на неё даётся заводская гарантия (если в ней есть какой-то прок). А по сему они достойны обсуждения.
Вопросы:
а) как правильно собрать эти железки в одном корпусе, чтобы получилось устройство аналогичное Вашему фильтру;
б) получу ли я ту же характеристику подавления помех? и вообще, есть у Вашего фильтра более подробная характеристика фильтрации кроме 40 дБ на 600 кГц?
Пригодилось бы для сравнения с фабричными аналогами.
в) имеется фильтр Pilot X-Pro с кучей нужных плюшек. Можете кидать в меня камнями, но эта вещь, обладая мягким отключением и стартом (за счёт отслеживания нуля тока), периодически спасает моё аудио от высокого напряжения в сети. Схема, если что, здесь: https://ixbt.photo/?id=photo:1099368.
Его способность X-Pro к фильтрации не такая «крутая», как у обсуждаемой здесь схемы, но в общем тоже достойная. Поэтому интересуюсь Вашим мнением:
— есть ли в схеме моего фильтра серьёзные изъяны влияющие на звучание аппаратуры, из-за которых от него всё-таки стоит отказаться?
— можно ли использовать два фильтра последовательно: мой пилот первым, а за ним фильтр по Вашей схеме?
Спасибо.
Сергей
Делал подобный фильтр на базе конденсаторов КПБ-Ф, расчитанных и на 16 и на 40 А.
Если в электрическом щитке стоит УЗО, сразу обесточивается вся квартира. Похоже УЗО срабатывает на ток утечки?
Если УЗО нет, оба фильтра работают нормально.
Николай ЕФРЕМОВ
Да, похоже, утекает на землю. Я бы попробовал поставить импортные конденсаторы, у них токи утечки меньше.
Сергей
Спасибо, придется оба раздербанить.
Оба фильтра сделал с использованием, указанных в статье фильтров: дополнительно экранировал, подтягивал и т.д.
Основной корпус для ФП вырезал из листового алюминия под размер HI-FI.
В старой квартире, проблем не было. А тут УЗО,,,, !!!
Николай ЕФРЕМОВ
Я использую вот такие штуки, эффективные и недорогие. Из можно набрать неск. штук в один корпус, получится и развязка между компонентами
https://injapan.ru/auction/k222724565.html
Павел
Что там было..?
аркадий
добрый день на какой материал лучше намотать Индуктивность катушек L1 и L2 фтороплас или ферит спасибо
Николай ЕФРЕМОВ
Добрый. Катушки обычно мотаются на ферритовых кольцах
аркадий
здравствуйте подскажите где можно заказать корпус из алюминия или меди для сетевой фильтр спасибо
Николай ЕФРЕМОВ
Разные корпуса есть в магазина Чип и Дип, пластиковые и алюминиевые. Медные нам не попадались, да и не нужны они — на низких частотах медь в качестве экрана не эффективна. Лучше всего в данном случае — стальная коробка.
аркадий
здравствуйте подскажите 3мм это Диаметр проводника или Сечение проводника тема простой эффективный сетевой фильтр и марку провода спасибо
Николай ЕФРЕМОВ
Это сечение, диаметр — 2 мм. Провод ПЭТВ-1 или ПЭТВ-2
аркадий
здравствуйте тема Простой и эффективный сетевой фильтр Индуктивность катушек L1 и L2 — 3-миллиметрового провода, это Сечение проводника или
Диаметр проводника спасибо
Петр
Здравствуйте! Я подключал свою аудио технику к брендовым фильтрам (ценой до 40 000 руб.) , также конструировал свои (на базе индуктивностей и емкостей). Не буду описывать качество звучания, но во всех вариантах получал снижение динамики звука. Решил изготовить устройство, не снижающее динамику звука.
Недавно закончились мои эксперименты по изобретению устройства для улучшения электрического питания аудио техники. Получился качественный распределитель питания, который, учитывая не только мои тестовые сравнения, способствует технике воспроизводить очень динамичный и очень натуральный звук. Изготавливается он только из металла, качественных сетевых розеток и проводов, по специальной технологии. Эффект влияния этого «фильтра» на качество звука, воспроизводимого аудио техникой, подключенной к электросети через него, заключается в технологии изготовления, основанной на свойствах металла относительно электрической энергии и электромагнитного поля. Мне удалось достигнуть своих результатов без применения каких-либо схем и использования радиодеталей.
В итоге я получил мощный, динамичный и натуральный звук в своей аудио технике, на мой слух, инструменты и вокал звучат как в студии.
аркадий
привет прочитал вашу заметку хочу спросить чо за фильтор изготовили поделитесь опытом если можно прикрепите фото система моя hi-fi если есть возможность собрать для продажи я куплю спасибо жду вашего ответа
Петр
Привет. Это скорее не фильтр, а распределитель питания, но эффективно устраняет различное стороннее влияние помех на звучание аудио техники, в том числе и окружающих предметов.
Корпус изготовлен по специально разработанной технологии из медного материала и крепежа, розеток и монтажных проводов фирмы Furutech.
Принцип действия этого устройства основан на подавлении влияния скин-эффекта на электрический ток в проводах, расположеных внутри устройства (вихревые токи, возникающие вокруг проводника, создают электромагнитные поля, векторы которых направлены перпендикулярно движению тока, препятствующие свободному прохождению тока).
В результате вся энергия электрического тока безпрепятственно поступает в аудио систему, способствуя тем самым аппаратуре максимально раскрыть весь свой технический потенциал.
Звучание становится динамичным, прозрачным и очень натуральным.
Вот фрагмент интервью с тем самым немецким физиком и инженером Штайном:
«— Расскажите о InLine Speaker Signature, что это за переходники такие?
— Когда по проводнику течёт ток (а в акустических кабелях он может достигать нескольких ампер), вокруг него возникает электромагнитное поле, вектор которого в каждый момент времени перпендикулярен направлению тока. Это вызывает противо ЭДС, препятствующую прохождению тока. InLine Speaker Signature воздействует на поле таким образом, что поля взаимно компенсируются.»
По такому же принципу работает и моё устройство. Разница заключается в том, что в устройстве Штайна влияние происходит на акустические провода, а значит на выходной сигнал, поступающий в акустические системы, а в моём устройстве — на провода распределителя питания аудио техники . Значит возрастает качество электропитания всей аппаратуры, которое значительно влияет на качество воспроизведения звука. Но самое главное, что мой принцип действия устройства на электрический ток подтверждается разработками известного физика, который с успехом выпускает свою продукцию.
На этой неделе я должен закончить сборку окончательного варианта устройства, потом отпраляюсь на тестирование в салон Audio&Video.
аркадий
здравствуйте подскажите пожалуйста где я могу купить это устройства распределитель питания
Николай ЕФРЕМОВ
Здравствуйте, Аркадий. Эта статья (как и все в приложении Практика) о том, как сделать самому что-то нужное и полезное. Но и купить фильтр тоже не проблема, посмотрите нашу рубрику Аксессуары/Электропитание, там много по этой теме.
Игорь
Петр,так где-же схема? и фото вашего чудесного устройства?,дайте ссылки,я думаю эта тема очень многим интересна, и раскажите чем закончилось тестирование вашего устройства в салоне Audio&Video? если оно было…
Петр
Игорь, схемы нет никакой, кроме обычного подключения розеток соответственно фазе и нуля. Это не совсем простой, за счёт оригинальной конструкции корпуса, распределитель питания. Тестирование было в салоне Аудио-Гонг, после которого ведутся доработки изделия. Единственным минусом оказалась не достаточная динамика в НЧ диапазоне, хотя по прозрачности и детальности звучания системы он не уступил дорогостоящим фильтрами питания. Но моя задача заключается в том, чтобы доказать, что звучание можно изменить и улучшить с помощью изменения только конструкции корпуса изделия.
Антон
Вы очень динамично, а главное, очень натурально всё описали! Аплодисменты!
Анатолий
В моей аудиоаппаратуре двухполюсные сетевые кабели, т. е. производитель предусмотрел изоляцию общих цепей от земли. Но земля приходит с компьютера на усилитель через общий провод звуковой карты с одной стороны, и на BR проигрыватель через телевизор по HDMI с другой. Получается, что все мои RCA кабели и общие проводники аппаратуры «сидят» на электрощите в подъезде. Какое наилучшее решение? 1 Оставить все как есть. 2 Изолировать аудио аппаратуру от компьютера. 3 Изолировать компьютер от земли. 4 Заменить двухполюсные кабели на трехполюсные с заземлением на корпус.
Николай ЕФРЕМОВ
Анатолий, нужно понять, какие у Вас образовались земляные петли. У компа на корпусе (сигнальной земле) часто бывает довольно приличное переменное напряжение. У нас в редакции при измерениях усилителя один раз было более 100 В, даже кабель задымился. Проверьте тестером потенциал между компом и Вашим аудио, не соединяя их кабелем. Попробуйте изменить полярность вилки компа, увидите, что это влияет на показания тестера. Измерьте потенциал между экраном ТВ-антенны (щитком) и корпусом компа. Что у Вас получилось? Только зная результат, можно давать советы.
С заземлением через трёхполюсные вилки лучше повременить, при этом на корпусе аудио компонентов относительно «нуля» может появиться напряжение.
Анатолий
У меня в квартире 3-х полюсная электропроводка. Компьютер включен в сетевой фильтр, фаза справа, U на корпусе нет. От звуковой карты избавился, установкой ЦАП, хорошо, что у него отключаемая земля по USB (Cambridge Audio DacMagic 100). Что за схемотехника компьютера — земля на общем звуковом проводе! Получается нельзя подключать компьютер к усилителю, иначе общие проводники аудио аппаратуры сядут на землю, чего быть не должно.