Объектами внимания аудиоинжнеров в стремлении повысить верность воспроизведения становятся все без исключения компоненты современной стеоеосистемы. Однако большой резерв остается в оптимизации системы как целого. В частности, в составе подавляющего большинства аудиосистем есть ряд активных каскадов, которые отдают на своем выходе такую мощность, какую потребляют на входе. Во многих случаях такие каскады можно и нужно исполнять в пассивном варианте, т. к. пассивное схемы по определению имеют высокую линейность.

  Примером подобного каскада является аналоговый постфильтр надтонапьных помех, входящий в состав СD-проигрывателей. Другим аргументом в пользу его пассивного исполнения является то, что на его входе действуют интенсивные высокочастотные помехи, скорость нарастания (а иногда и амплитуда) которых в несколько раз превышают скорость нарастания полезного сигнала. Для нормальной работы фильтр должен сохранять линейность и на частотах фильтруемых помех (т.е. до единиц-десятков МГц), что в активных схемах весьма затруднитепьно, а в пассивных реализуется автоматически. Однако, для того, чтобы пассивное исполнение фильтра проявило себя в полной мере, есть одно важное и не вполне очевидное условие: перед фильтром вообще не должно быть активных линейных каскадов, в том числе и в схеме ЦАП. Наиболее радикально этому тоебованию удовлетворяют однобитовые ЦАП, выходной сигнал которых представляет собой цифровой поток.

  Далее возникает вопрос выбора порядка фильтра. Рассматривая аудиосистему как целое, можно выбрать усилитель с максимальной устойчивостью к надтональным помехам и максимально снизить порядок постфильтра. Уровень помех, который, тем не менее, не стоит превышать, можно определить при этом следующим образом: скорость нарастания сигнала помехи не должна превашать максимапьной скорости нарастания полезного сигнала. Не вполне однозначным является вопрос о применении в составе фильтра катушек индуктивности. Учитывая то, что номиналы индуктивностей получаются большими и их изготовление без сердечников, являющихся источником нелинейности, затруднительно, следует решить вопрос скорее в пользу их отсутствия.

  Рассмотрим пассивный RC фильтр второго порядка для ЦАП CXD3561 (Sony). Резисторы R1 и R2 выполняют так же функцию матрицирования выходных сигналов ЦАП. Несмотря на схемотехническую простоту, оптимальный выбор элементов фильтра не так прост. Сопротивления выбираются из компромиссного соображения: они не должны создавать черезмерной нагрузки на выходные каскады ЦАП и вносить значительное затухание в обрабатываемой сигнал. Резистор R3 должен быть как можно больше с точки зрения добротности фильтра и как можно меньше с точки зрения вносимых потерь. Для определенности примем сопротивление параллельно соединенных резисторов R1 и R2 равным сопротивлению R3. При этом можно показать, что максимальная добротность фильтра будет достигнута при С1=квадратный корень из 2С2.

  Далее не обходимо определиться с частотой среза фильтра. Она должна быть как можно больше для минимизации искажений АЧХ и как можно меньше для увеличения подавления помех. Допустимыми искажениями АЧХ будем считать спад величиной 2дБ на частоте 30 кГц. При педантичном прослушивании такой спад заметить можно, но на передачу музакальных эмоций он практически не влияет.

  Рассчитанный, исходя из приведенных соображений, пассивный ФНЧ изображен на рисунке.

Основные характеристики системы ЦАП-фильтр следующие:

номинальное выходное напряжение (амплитудное знач.).. 1 В

выходное сопротивление............................................... 1,8 кОм

минимальное сопротивление нагрузки............................ 10 кОм

подавление надтональных помех на частоте 3,135 МГц..... 67 дБ

напряжение надтональных помех (амплитудное значение) 8 мВ

отношение скорости нарастания помехи к скорости нарастания полезного сигнала..................................................... 1,35.

  Общий принцип, по которому следует выбирать усилитель для работы совместно с предоставленным фильтром- нелинейные искажения не должны существенно возрастать с частотой. Этому требованию потенциально удовлетворяют усилители следующих классов:

1) ламповые ОТЛ класса А.

3) транзисторные класса А без общей ООС.

3) транзисторные класса А с ООС, если они имеют апериодическую переходную характеристику.

  Работа фильтра характеризуется повышением натуральности звучания, поэтому хочется предостеречь читателей от поисков улучшения звука в фонограммах с применением цифрового мастеринга и электронных и нструментов.