När du installerar ett modernt stereosystem i bilen måste ägaren korrekt hämta en crossover. Detta val är enkelt, om du vet och förstår vad det är för det som är avsett för, såväl som i vilket system den här enheten kommer att fungera. Så låt oss se vad en crossover för akustik.
Karaktäristiskt, syfte
Crossover är en specialutrustning inkluderad vars huvudsakliga funktion är att förbereda det önskade frekvensområdet för varje högtalare. Som du vet, som är utformad för ett specifikt driftsfrekvensområde. Utgången från signalen matas till kolonnen, bortom gränserna för intervallet kan orsaka ljudförvrängning.
Så, om du applicerar en frekvens för låg för den, kommer ljudbilden att förvrängas. Om frekvensen är för hög kommer systemets ägare att kunna stöta på inte bara ett förvrängt ljud utan också med felfrekvensdynamka. Den senare kommer helt enkelt inte att kunna klara ett sådant driftsätt.
Under normala förhållanden är högfrekventa högtalarfunktionen uppspelningen av ljud endast vid höga frekvenser. Lågfrekvent arbete separat. Ibland installeras även på olika ställen i stugan. Detsamma gäller ljudet av genomsnittlig frekvens. De serveras endast på en talare, enastående genomsnittliga frekvenser.
Därför, för högkvalitativ uppspelning av musikspår i bilen, är det därför nödvändigt att lyfta fram vissa frekvenser och skicka dem strängt till specifika högtalare. För detta behöver du en crossover för akustik.
Som arrangerat
Enheten är ganska enkel. Dessa är två frekvensfilter som arbetar med följande princip. Så, när separationsfrekvensen är 1000 Hz, kommer en av två filter att markera de frekvenser som är lägre än den här indikatorn. Det andra filtret kommer att fungera med frekvensbandet ovanför märket. Filter har egna namn. Lågpass är utformat för att fungera med låga frekvenser upp till 1000 Hz. High Pass hanterar endast frekvensen i intervallet över 1000 Hz.
För denna princip fungerar tvåbandsenheter. Det finns dock en tre-track crossover på den moderna marknaden. Huvudskillnaden här är ett annat filter som kan bearbeta genomsnittliga frekvenser i intervallet från 600 till 1000 Hz.
Det finns mer ljudfrekvensfiltreringskanaler och matar dem till motsvarande högtalare av dessa frekvenser leder till ett bättre ljud i bilen.
Tekniska egenskaper hos crossovers
De flesta moderna enheter är induktorer och kondensatorer. Beroende på antal och kvalitet på tillverkningen av dessa element bildas kostnaden för produkten.
Varför är kondensorn och spolen i crossover för akustik? Det här är de enklaste reaktiva detaljerna. De är inga speciella kostnader som kan bearbeta olika ljudfrekvenser.
Kondensatorn kan markera och bearbeta högfrekvens, medan induktansspolen fungerar med låga frekvenser. Tillverkare använder kompetent dessa egenskaper och gör strukturellt enkla, men ganska effektiva enheter.
Antalet reaktiva delar påverkar filtrets Bitthet: 1 - Ett element används, 2 är två element. Beroende på antalet jetdelar, såväl som crossover-systemet, filtrerar systemet på olika sätt som frekvenser som inte är lämpliga för specifika kanaler. Det kan antas: Ju större diagrammet där är reaktiva element, desto bättre kommer de akustiska systemens övergång att filtrera signalen. Filtreringsscheman har en specifik egenskap. Detta är den så kallade "brantheten i nedgången". Med andra ord är detta känslighet. Beroende på nivån på "branthet" kan hela de produkter som presenteras på marknaden dela på modellerna för den första, andra, tredje och fjärde klassen.
Aktiv och passiv utrustning
Passiv crossover för akustik är den vanligaste lösningen. Det kan ofta hittas på den moderna marknaden. Som det kan ses från namnet är det inte nödvändigt att arbeta för detta instrument. Därför kommer bilägaren att vara mycket snabbare och lättare att installera ljudutrustning. Nackdelen med denna grupp av enheter är att enkelheten inte alltid är en garanti för kvalitet.
På grund av det passiva systemet tar systemet en del av energin för att säkerställa filterets funktion. Samtidigt förändrar de reaktiva delarna fasskiftet. Naturligtvis är det inte den mest allvarliga felet. Det är dock inte möjligt att slutföra frekvenskorrigeringen lika bra.
Denna brist har inte en aktiv crossover. Faktum är att trots den mer komplexa konstruktionen är flödet av ljudlibationer i dem mycket bättre filtrerat. På grund av närvaron i systemet inte bara flera spolar och kondensatorer, men också halvledare, skapar utvecklare högkvalitativa enheter med fler kompakta storlekar. Den aktiva crossen finns sällan i form av en separat modul. Men i någon förstärkare finns det aktiva filter.
Så här konfigurerar du enheten korrekt?
För att få det mest högkvalitativa ljudet i bilen är det nödvändigt att korrekt hämta den frekvens som allt är överlägsen att skära. I fallet med ett aktivt instrument som är utformat för tre band måste du hitta två nedskärningar. Den första indikerar linjen i intervallet mellan låga och medelstora frekvenser. Den andra är skillnaden mellan mitten och högfrekvensen.
Hur beräknar du med egna händer?
Beräkningen av crossover för akustik är en viktig process. Ingen av tillverkaren kunde inte göra det perfekta som kan kvalitativt reproducera ljudet i olika områden. Subwoofers används för låga frekvenser. I genomsnitt används medelfrekvenshögtalare. Men när allt detta komplex börjar låta, kan en viss förvirring uppstå. Det är vad crossover behövs i akustik - så att endast en viss frekvenssignal kom till ett specifikt akustiskt system.
För att erhålla ett tvåpoligt system eller någon annan till förstärkarkanalen, är en anordning som dividerar signalen ansluten. Detta är ett filter. Komplett med akustiska system har redan passiva korsningar, tillverkade och beräknade av tillverkare.
Men vad händer om du behöver separera ljudet på frekvenser på en annan princip? Manuellt läser ingenting - i vår högteknologiska tid, även för de enklaste verksamheten. Så för dessa beräkningar finns ett program, som Crossover Elements-kalkylator.
Det första i programmet introduceras en indikator på resistansen hos Dynamiken i LF och HF, som ofta uppgår till 4 OMAs. Därefter introduceras frekvensen, vilken enheten måste dela. Ordern för crossover introduceras också. Klicka sedan på knappen och vänta tills programmet visar resultatet. Som ett resultat kommer det att ge ett schema där de önskade kondensorerna och spolarna kommer att anges under de angivna parametrarna.
Funktioner som valts
Marknaden erbjuder ett stort urval av enheter som skiljer sig åt i kvalitet, kostnad, specifika tillverkare. Välj en crossover för akustik är inte lätt - du kan inte bara ta och köpa det jag gillade. Valet är gjort under vissa
Föreställ dig att du har en subwoofer ger en låg frekvens i intervallet från 18 till 200 Hz, den midfrekvenshögtalare reproducerar frekvenserna från 200 till 1000 Hz och högfrekvent - från 1000 till 16 000 Hz. I detta fall har förstärkaren inte ett inbyggt filter och reproducerar frekvenser i intervallet från 18 till 20 000 Hz. I det här fallet behöver du en tre-spårsövergång som kan implementera filtrering i dessa intervall.
Även när man väljer uppmärksamhet på antalet band. En annan viktig parameter är frekvensområdet. Var noga med att ta hänsyn till bandbredden. Multi-level-enheter med hög känslighet kan avsevärt förbättra ljudkvaliteten.
Slutsats
Så vi fick reda på vad crossover representerar och vilka funktioner det utför. Som du kan se är detta ett ganska viktigt element i bilens akustiska system.
Genom att installera en modern stereo i fordonet måste ägaren välja rätt crossover. Det är lätt att göra det, om du först blir bekant med vad han är, för vilken den är avsedd, och i kompositionen av vilket högtalarsystem kommer det att fungera.
Syfte
Crossover är en speciell anordning i strukturen hos ett akustiskt system som är utformat för att framställa det önskade privata området för var och en av de installerade ljudkolumnerna. Den senare är utformade för att fungera inom vissa frekvensområden. Utsignalen från frekvensen av signalen som matas till kolonnen över gränserna för intervallet kan, åtminstone, till snedvridningar av det spelbara ljudet, till exempel:
- när den här låga frekvensen levereras, kommer ljudbilden att förvränga;
- när du tillämpar för hög frekvens, kommer stereoägaren att möta inte bara med snedvridning av ljud, utan också med det här problemet med tweeter (högfrekvent högtalare). Det kan helt enkelt inte stå emot detta driftsätt.
Under normala förhållanden är uppgiften för högfrekvent dynamik ljudet av endast högfrekvent, lågfrekvent, lågt. Strängen, genomsnittliga frekvenser serveras för midufer - en högtalare som är ansvarig för ljudet av medelfrekvenser.
Baserat på ovanstående, för att reproducera bilens ljud kvalitativt, är det nödvändigt att markera motsvarande band och skicka in dem till specifika högtalare. För att lösa denna uppgift tillämpas en crossover.
Crossover-enhet
Strukturellt innefattar korsningen ett par frekvensfilter som fungerar enligt följande: Om separationsfrekvensen är inställd på 1000 Hz, kommer en av filtren att markera frekvenserna under den här indikatorn. Och den andra är att bara bearbeta frekvensbandet som överstiger det angivna märket. Filter har egna namn: Lou-Pass - För frekvensbehandling under tusen Hertz; Högpass - för frekvensbehandling över tusentals hertz.
Så principen under vilken en tvåbandsövergångsverksamhet fungerar. Det finns också trebandsprodukter på marknaden. Huvudskillnaden är hur det blir klart från namnet, det här är det tredje filtret som behandlar medelfrekvensbandet, från sexhundra och fem tusen Hertz.
Faktum är att en ökning av filtreringskanalerna i ljudremsan och den efterföljande tillförseln av dem till motsvarande högtalare leder till en bättre och naturlig ljudprestanda inuti bilen.
Tekniska funktioner
I de flesta moderna crossovers finns induktorer och kondensatorer. Beroende på kvantitet och kvalitet för tillverkning av dessa jetelement beror kostnaden för den färdiga produkten. 
Vad är spolarna och kondensatorerna? Anledningen är att det här är de enklaste jetelementen. De är inte mycket svåra att hantera olika frekvenser av ljudsignalen.
Kondensatorer kan markera och hantera höga frekvenser, medan spolar behövs för att reglera låga. Kompetent med hjälp av dessa egenskaper, som ett resultat, kan du få det enklaste frekvensfiltret. Detta ger ingen mening att dyka i komplexa lagar av fysik och leda som ett exempel på formeln. Den som vill bekanta sig med de teoretiska grundarna mer detaljerat, kommer att vara enkelt information i läroböcker eller Internet. Profilspecialister är tillräckligt för att uppdatera i minnet Principen om drift av LC-CL-typ.
Antalet jetelement påverkar avsikten med korsningen. Figur 1 betecknas med ett element, 2 - respektive två. Beroende på antal och diagram över anslutningsobjekt, filtrerar systemet annorlunda olämpliga frekvenser för en viss kanal.
Det är vettigt att anta att fler applicerade jetelement gör filtreringsprocessen som bäst. Filtreringskretsen av onödiga frekvenser för en viss kanal har sin egen egenskap, kallad en brant nedgång.
Filter inneboende egendom avskurna onödiga frekvenser gradvis, inte omedelbart.
Det kallas känslighet. Beroende på den här indikatorn är produkterna uppdelade i fyra kategorier:
- första ordermodeller;
- andra ordermodeller;
- tredje ordermodeller;
- fjärde ordermodeller.
Skillnader mellan aktiva och passiva korsningar
Låt oss börja en jämförelse med en passiv crossover. Från praktiken är det känt att en passiv crossover är den vanligaste och mest som finns i marknadsarterna. Baserat på titeln kan det förstås att passivt, inga ytterligare måltider krävs. Följaktligen är ägaren av fordonet enklare och snabbare att installera utrustning i bilen. Men tyvärr garanterar hastigheten inte alltid kvalitet.
På grund av den passiva principen i systemet kräver systemet att ta del av energin från filtret för att säkerställa dess funktion. Samtidigt bör de reaktiva elementen ändras i fasskift. Naturligtvis är det inte den mest allvarliga felen, men ägaren kommer inte att kunna finjustera frekvenser.
De finns sällan som en separat utrustning, men i någon bilförstärkare, som en integrerad del finns ett aktivt filter. På grund av den passiva principen i systemet kräver systemet att ta del av energin från filtret för att säkerställa dess funktion. Samtidigt bör de reaktiva elementen ändras i fasskift. Naturligtvis är det inte den mest allvarliga felen, men ägaren kommer inte att kunna finjustera frekvenser. 
Aktiva crossovers kommer att bli av med denna brist. Faktum är att, även om de är ordnade mycket svårare än passiva, men i dem filtreras ljudet av ljud betydligt bättre. På grund av närvaron av inte bara spolar och tankar, men också ytterligare halvledarelement, lyckades utvecklarna avsevärt minska storleken på enheten.
De finns sällan som en separat utrustning, men i någon bilförstärkare, som en integrerad del finns ett aktivt filter.
Och föreslår också att du bekanta dig med det medföljande temat "".
Funktioner Inställningar
Som ett resultat, som ett resultat, få kvalitetsbil ljud, är det nödvändigt att korrekt hämta cutoff-frekvensen. Vid användning av en aktiv tre bandkorsning är det nödvändigt att bestämma de två skivfrekvenserna. Den första punkten kommer att beteckna linjen mellan den låga och medelfrekvensen, den andra - gränsen mellan medium och hög. Bilens ägare innan du ansluter crossover måste alltid komma ihåg att det är nödvändigt att korrekt välja frekvensegenskaperna hos högtalaren.
Under inga omständigheter bör de inte lämnas till de frekvenser som de helt enkelt inte kommer att kunna arbeta normalt. Annars kommer detta att leda inte bara för försämringen av ljudkvaliteten utan också till en minskning av livet.
Anslutningsschema Passiv crossover
Video: Varför behöver du en ljudkorsning?
Vi hoppas att den här artikeln hjälpte till att ta bort crossover. Betygsätt artikeln på en 5-punkts skala, om det finns kommentarer, önskningar eller du vet något som inte är specificerat i den här artikeln! Lämna din kommentar nedan. Detta hjälper till att göra information på webbplatsen ännu mer användbar.
För läsning 3 min. Visningar 2,4k.
Crossovers kallas frekvensavskiljningsfilter för Automotive Acoustics. Dessa filter delar upp signalen i multibandkolumner till låga, medelstora och höga frekvenser. Det är nödvändigt att ta hänsyn till före reparation eller ersättning av den inbyggda crossoveren i radion, vilket är 1 från de viktigaste komponenterna i bilens ljudsystem tillsammans med förstärkaren.
Vad är det och principen om arbete
På grund av deras konstruktiva egenskaper kan bilens dynamik inte reproducera hela frekvensområdet. I bilar ställer in flera högtalare, var och en arbetar i ett begränsat sortiment. Crossover i musik är huvudkomponenten i det multibla ljudsystemet. Tack vare denna dynamik erhålls högtalarna som är avsedda att spela högfrekvenser med en signal avsedd för dem.
Om en sådan anordning var frånvarande kunde högfrekventa högtalare få en signal som är konstruerad för subwoofern. Ju fler kanaler stöder enheten, desto mer kan du ställa in högtalarna.
Övergången till högtalare och subwoofern är gjord av 2 huvudkomponenter: kondensor och induktorspolar. Dessa enkla reaktiva element skiljer en signal.
Sorter och funktioner
Crossovers som är en del av Automotive Audio Systems är uppdelade i 2 huvudkategorier: Aktiv och passiv. Det passiva elementet är en vanligare sort som är vanligare till försäljning. Den passiva enheten behöver inte ytterligare näring, bilägaren är lättare och snabbare att installera den.
Brist på ett sådant element - låg kvalitet. På grund av den passiva principen för operation, tar enheten en del av filterenergin för att behålla sin prestanda.
Samtidigt förändras de reaktiva elementen i enheten som körs på gränsen fasskiftet, varav användaren av ljudsystemet inte kan konfigurera frekvenser så mycket som möjligt.
Aktiva element berövas denna brist. De har en mer komplex intern enhet, och på grund av detta streaming-ljud filtreras bättre. Förutom spolar och behållare innehåller sådana anordningar ytterligare halvledare, men samtidigt har de mer kompakta storlekar. De aktiva elementen säljs sällan som en separat utrustning, men installeras alltid i bilförstärkare.
Crossovers är enheter i ljudsystem som skapar nödvändiga arbetsfrekvensområden för högtalare. Högtalarna är konstruerade på ett sådant sätt att man arbetar i ett visst frekvensområde. De accepterar inte frekvenser som inte ingår i dessa ramar. Om det finns en låg frekvens på en högfrekvent högtalare (tweeter), kommer ljudmönstret att försämras, och om signalen också är kraftfull, blir tweeter "". Högfrekventa högtalare bör endast fungera med högfrekvenser, och lågfrekventa högtalare bör endast få ett lågfrekvensområde från den totala ljudsignalen. Den återstående genomsnittliga remsan erhålls med midfrekvenshögtalare (midufers). Följaktligen är den objektiva uppgiften att dela ljudsignalen till de önskade (optimala) frekvensbanden för motsvarande typer av högtalare.
Enkelt uttryckt är crossover ett par elektriska filter. Antag att crossover har en cutoff frekvens lika med 1000 Hz. Det betyder att ett av dess filter är avskurna alla frekvenser under 1000 Hz och hoppar bara frekvenser över 1000 Hz. Ett sådant filter kallas High-Pass av filter. Ett annat filter, sändningsfrekvenser under 1000 Hz kallas lågpass. Grafiskt presenteras arbetet med denna crossover i figuren. Korsningspunkten för två kurvor är frekvensen av korsningen som är lika med 1000 Hz. I tre-track crossovers finns det också ett mittfrekvensfilter (bandpass), som endast passerar det genomsnittliga frekvensområdet (ungefär från 600 Hz till 5000 Hz.) Figuren visar frekvensresponsen hos trebandsövergången.
Känslighetsordningen är förhållandet mellan intensiteten hos utgångssignalen (dB) hos korsningen till frekvensen av ingångssignalen, förutsatt att intensiteten hos ingångssignalen är konstant. Typiskt kännetecknas känsligheten (branthet av skäret) som förhållandet mellan dB / oktav. På grund av många matematiska orsaker är känsligheten hos crossovers alltid flera 6 decibel per oktav (6 dB / oktav). Första orderkorsningen har en 6 dB / oktavkänslighet. Den andra orderkorsningen har en känslighet 12 dB / oktav, den tredje ordningen - 18 dB / oktav, och känsligheten hos den fjärde orderkorsningen är 24 dB per oktav.
Tänk på det tredje orderfiltrets lågpass med en cutoff-frekvens på 100 Hz. Som nämnts ovan kommer denna crossover att sända endast frekvenser under 100 Hz, och frekvenser över 100 Hz kommer att skära. Skärningsfrekvenser kommer att inträffa enligt följande: Alla frekvenser över 100 Hz kommer att förlora på utmatningen från filtret sin intensitet av flera 18 dB, beroende på oktaven, till vilken de går in. Det vill säga frekvensen av 200 Hz (den första oktaven ovanför skärfrekvensen) kommer att förlora sin 18 dB intensitet, intensiteten av frekvensen av 400 Hz (den andra oktaven) kommer att falla 36 Hz och den tredje oktaven (800 Hz) kommer att försvagas med 54 dB. Och så vidare kommer alla efterföljande oktaver att försvaga en multipel 18 dB. Ett mindre känsligt lågpassfilter av den första ordningen med en cutofffrekvens på 100 Hz kommer också att göra detsamma, endast onödiga oktaver kommer att försvaga 18 dB, men med 6 dB.
Som du kan se kan filtren från vilka crossovers inte omedelbart skära ut onödiga frekvenser och göra det gradvis, med olika känslighet beroende på deras order.
Första orderskärmarna är den enklaste passiva crossover, som består av en kondensor och en induktansspole. Kondensatorn fungerar som ett högpassfilter för att skydda tweeter från onödiga låga och medelstora frekvenser. Spolen används som ett lågpassfilter. Känsligheten hos första orderkorsningen är bara 6 dB per oktav. Den positiva egenskapen hos dessa crossovers är utformningen av fasskiftet mellan tweeter och den andra högtalaren.
Andra ordningens crossovers. De kallas också Billworth Crossovers, med namnet på skaparen av modellen av dessa crossovers. Konstruktivt består de av en kondensor och spolar på tweeter och en kondensator och spolar på en lågfrekvent dynamik. De har en högre känslighet på 12 dB per oktav, men ger en fasskift på 180 grader, vilket innebär den ofullständiga tweetermembranens ofullständiga och andra dynamik. För att eliminera detta problem är det inte nödvändigt att ändra polariteten av trådanslutning på tweeter.
Tredje ordningens crossovers. Sådana crossovers på tweeter sätter en spole och två kondensatorer, medan på dynamiken med låg frekvens, tvärtom. Känsligheten hos sådana crossovers är 18 dB per oktav, och de har goda fasegenskaper vid någon polaritet. Den negativa egenskapen hos korsningen av III-ordern är oacceptabiliteten för användningen av tillfällig fördröjning för att eliminera problemen som är förknippade med högtalarna som inte emitteras på samma vertikala plan.
Fjärde ordningens crossovers. Fjärde ordningens Butterworth Crossovers har en hög känslighet som är lika med 24 dB per oktav, vilket dramatiskt minskar det ömsesidiga inflytandet av högtalarna i frekvensseparationsområdet. Fasskiftet är 360 grader, vilket faktiskt betyder dess frånvaro. Emellertid är storleken av fasskiftet i detta fall inkonsekvent och kan leda till instabilt arbete av crossover. Dessa crossovers är praktiskt taget applicerade i praktiken.
Det var möjligt att optimera byggandet av den fjärde ordningens crossover-struktur och RILI. Denna crossover består av två successivt anslutna andra ordningens batterworth crossovers för tweeter och samma för basdynamik. Känsligheten är också lika med 24 dB per oktav, men utsignalen på varje filter är mindre än 6 dB än nivån av utgångssignalen hos crossover. LinkVitz Crossover har inte fasskift och möjliggör tillfällig korrigering för högtalare som inte fungerar i ett fysiskt plan. Dessa crossovers jämfört med andra strukturer ger de bästa akustiska egenskaperna.
Utformningen av passiva crossovers
Som nämnts ovan består en passiv korsning av kondensatorer och induktorer. För att samla en passiv första orderkorsning måste du ha en kondensor och en induktansinduktion. Kondensatorn är satt i följd på Twitter (högpassfilter) och spolen är sekventiellt på witfs (lågpassfiltret). De nominella induktansvärdena för spolen ((H-mikrogen) och tanken ((F-mikrofrarad) ges i tabellen, beroende på den önskade frekvensen av korsningen och högtalarens motstånd.
Crossover i order (6 dB / oktav)
Till exempel väljer vi behållaren och induktansen för crossover med en cutoff-frekvens på 4000 Hz med resistansen hos högtalarna på 4 ohm. Av ovanstående tabell finner vi att kapaciteten hos den första orderkondensatorn ska vara lika med 10 mf, och spolens induktans är 0,2 mg.
För att bestämma de nominella värdena för komponenterna för den andra ordningens crossover (12 dB / oktav) är det nödvändigt att multiplicera från samma tabell för kondensatorn för att multiplicera 0,7 och värdet för induktansspolen multipliceras med 1.414 Koefficient. Man bör komma ihåg att för den andra orderkorsningen behövs två kondensatorer och två induktansspolar. Vi kommer att göra en andra order crossover för en cutoff frekvens på 4000 Hz. För att bestämma värdena för båda kondensatorerna multiplicerar vi värdet från tabell 10 mf per koefficient på 0,7 och vi får 7mf. Vidare, induktansvärde av 0,2 mg multiplicerat på koefficienten 1,414 och erhåller induktansvärde för varje spole av 0,28 mg. En av dessa kondensatorer är satt i följd på en tweeter och den andra är parallell med WOB. En spole parallellt med tweeter, och den andra är konsekvent på vävden.
Passiva och aktiva crossovers
Skillnaden mellan dessa två typer av crossovers är mycket enkel. Den aktiva crossover kräver tillförsel av ström från utsidan och passiv - nej. På grund av detta sker den aktiva crossoveren i ljudsystemet till förstärkaren, bearbetar pipet från rubriken Prepar (gafflar, automagneter). Därefter installeras två eller tre effektförstärkare efter den aktiva crossover. En förstärkare i detta fall är inte placerat, eftersom det inte finns någon punkt i en separerade signalavskiljda signaler för att minska i en förstärkare i en enda signal. Separerade signaler bör förbättras separat. Som du kan se används aktiva crossovers i dyra högkvalitativa ljudsystem.
Passiva crossovers hanterar den förbättrade signalen och är installerade före högtalarna. Möjligheterna för passiva korsningar är begränsade jämfört med aktiva, men deras korrekta användning kan ge goda resultat med minimala finansiella kostnader. Passiva crossovers har visat sig vara krävande på känslighetsordningen mindre än 18 dB per oktav. Ovanför denna gräns fungerar endast aktiva korsningar bra.
Passiva crossovers används huvudsakligen för att bearbeta tweeters och mid-frekvens högtalare. För lågfrekventa högtalare kan dessa crossovers appliceras, men kravet på kondensatorns kvalitet och induktorspolar ökar kraftigt, vilket leder till deras ökning av pris och ökning av storlek. Passiva crossovers bär dåligt överbelastning. Toppsignalintensiteter som kommer från förstärkaren kan ändra frekvensen för filterskärningen. Dessutom lossnar det överbelastade filtret ett pip (dämpning). Därför, vid val av passiva crossovers, uppmärksamma deras förmåga att motstå toppbelastningar som skapas av förstärkaren.
Aktiva (eller elektroniska) crossovers är många aktiva filter som kan styras och enkelt ändra cutofffrekvensen hos någon kanal. Ordern av känslighet hos aktiva crossovers kan vara vilken som helst, från 6 dB till 72 dB per oktav (och ovan). I de huvudsakliga aktiva crossoverna för bilens ljudsystem har en känslighet på 24 dB per oktav. Med sådan känslighet utesluts utbytet av frekvenser mellan högtalarna praktiskt taget. Ljudbilden erhålls mycket hög kvalitet. Den enda nackdelen med aktiva crossovers är deras höga kostnader jämfört med passiv.
Fasförskjutning
Låt oss nu prata om fasskift som kan uppstå i ljudsystem med Crossovers. Fasskift är ett oundvikligt fenomen som är en följd av designfunktionerna hos högpass, lågpass och bandpassfilter.
Fas är den tidsmässiga anslutningen av två signaler. Fasen mäts i grader från 0 till 360. Om två identiska dynamik avger ljudvågor i motsatt fas (fasskifte 180 grader), så finns det en ljuddämpning. Problemet elimineras genom att ändra polaritet på en av högtalarna.
När högtalarsystemet består av sina olika högtalare som arbetar i olika frekvensband (tweeter och midvover) löses eliminering av fasskiftet inte alltid med en enkel förändring av "+" till "-". Längden på vågen från tweeter är kortare än från midwofer. Därför kan framsidan av en högfrekvent våg nå lyssnaren senare (eller tidigare) framsidan av mittfrekvensen (eller lågfrekventa) våg. Denna tidsfördröjning är en följd av fasskiftet. Det är möjligt att optimera ljudbilden i det här fallet genom att fysiskt anpassa två högtalare i förhållande till varandra i det vertikala planet tills ljudmönstret förbättras. Till exempel, med en vågfrekvens på 1000 Hz, elimineras en tidsfördröjning i en MiliceCand med ett skift av högtalarna i förhållande till varandra med 30 cm.
Ställa in aktiv crossover
Det viktigaste med att inrätta korsningen är det rätta urvalet av skärfrekvensen. Om vi \u200b\u200bhar en tre-track aktiv crossover, så underlättar vi uppgiften att bestämma de två punkterna (frekvenserna) av skärningen. Den första punkten bestämmer skärfrekvensen för subwoofern (lågpass) och början av mittfrekvensområdet för Midvuper (högpass). Den andra punkten bestämmer förekomsten av mittområdet (lågpass) och utgångsfrekvensen för högfrekventa intervallet för tweeter (högpass). Det viktigaste är att när du installerar Crossover Cutoff-frekvensen, kom ihåg högtalarens frekvensegenskaper och ladda inte högtalarfrekvenserna som inte ingår i sitt arbetsområde.
Till exempel, om subwoofern hotar lite eller gör en hum betyder det att det är överbelastat med oönskade genomsnittliga frekvenser (över 100 Hz). Överför cutofffrekvensen (lågpass) till 75 Hz-märket och / eller installera, om möjligt, 18 dB känslighet eller 24 dB per oktav. Minns att en ökning av proceduren för korsningens känslighet (värdet av dB / oktav) bättre skär av onödiga frekvenser, inte låta dem läcka genom filtret. Förfarandet för känsligheten hos högpassfilter för midväljaren kan lämnas med 12 dB / oktav (för "mjuka" mittfrekvenshögtalare). En sådan inställning av den aktiva crossen kallas asymmetrisk.
Tabellen visar de initiala värdena för skivfrekvensen för olika typer av högtalare vid inställning av aktiva korsningar.
Vad är en crossover och varför behövs det?Innan du svarar på den här frågan måste du först utföra en liten utflykt till högtalarnas teori och att skissera problemet i allmänhet. Såsom är känt kan nästan vilken som helst av de nuvarande högtalarna effektivt reproducera endast det ointelliga frekvensbandet, begränsat till botten av resonansfrekvensen hos sitt mobilsystem och från ovan - diffusorns mekaniska egenskaper (massa, styvhet). Utöver gränsen för denna bandbredd minskas det ljudtrycket som genereras av högtalaren signifikant, ökar nivån av distorsion. Det är omöjligt att prata om högkvalitativt ljud. Följaktligen, för att överföra hela spektret av ljudsignaler (20-20 000 Hz), måste du använda flera högtalare. För länge sedan insåg akustikspecialister denna nödvändighet, och idag på alla områden av ljudutrustning, oavsett hem- eller bilsystem, implementeras den rådande majoriteten av akustiska system uteslutande enligt ett system med flera emittenter.
För Automotive Audio Systems kan två ganska typiska byggsystem särskiljas, med vilka även små informerade läsare är väl bekanta. Den första och vanligaste består av tre högtalare: riktad exklusivt på basens subwoofer (ca 20-100 Hz), LF / SC-Dynamics för de övre bas- och medelfrekvenserna (100-3000 Hz) och är ansvarig för höga tweeterfrekvenser (från 3000 Hz och ovan). I mer komplexa system, till exempel, i sådana som presenterade yrkesverksamma i tävlingar i billjud, ökar antalet högtalare. Här för varje frekvensområde: lägre bas, medelstora / övre bas, genomsnittliga frekvenser och topp, - specifika högtalare möts. Men trots de uppenbara skillnaderna är båda systemen föremål för ett enda krav: varje högtalare som ingår i högtalarsystemet ska reproducera endast dess frekvensband och inte påverka närliggande. För att uppfylla detta krav innehåller ljudkoden elektriska filter som bara är engagerade i separationen av vissa frekvensband och andra undertryckande. Självklart, om flera högtalare används i det akustiska systemet - subwoofer, lågfrekvent, midfrekvens och högfrekvent, visas behovet av att tillämpa flera elektriska filter. Kombinationen av flera sådana filter kallas crossover.
Filter
I den första approximationen är alla elektriska filter en kombination av flera element med egenskapen hos selektiv överföring av signaler av vissa frekvenser. De enklaste systemen som har liknande egenskaper kan byggas med induktorer och kondensatorer. Principen om drift av dessa system är baserad på beroendet av resistansen hos elementen som ingår i deras sammansättning från frekvensen: i induktansspolar ökar motståndet med ökande signalfrekvens och kondensatorer, tvärtom minskar. Därför är induktansspolar väl överförda låga frekvenser och kondensatorer är höga. Dessa egenskaper används för att bygga filter - lägre (FNH) och övre frekvenser (FVCH). Förutom FNH och FVCH finns det andra typer av filter, till exempel bandbredd - helt enkelt, remsa. Det framgår av det namn som sådana filter är väl saknas bara ett visst frekvensband, och allt som ligger utanför dess gränser, undertrycker remsfiltret (PF). Den vanliga rollen hos sådana filter är fördelningen av det genomsnittliga frekvensområdet för den efterföljande tillförseln av den filtrerade signalen till S-högtalaren. Enligt den uppgift som utförs är följande typ av filter en styrning (RF) - det fullständiga motsatsen till PF. Det frekvensbandet som PF Swallows utan ändringar, skådespelarens filter undertrycker, öppnar gratis åtkomstsignaler utanför detta frekvensintervall. Några mansion från alla ovanstående filtertyper är filter för undertryckning av infusionsfrekvensen (Finch); I huvudsak är dessa samma toppfrekvensfilter, men med en extremt låg cutoff frekvens (10-30 Hz). Utnämning Finch - lågfrekvent huvudskydd (subwoofer) från infusionsfrekvenssignaler, som kan leda till överbelastning av subwoofer, och ibland till dess misslyckande.
Varje filter kännetecknas av flera parametrar. Den första filterparametern är dess order. Filterets ordning motsvarar antalet reaktiva element i kretsen (induktorer, kondensorspoler). Första beställningsfiltret, enligt följande av namnet, innehåller bara ett jetelement. Det andra orderfiltret innehåller två element, etc. I direkt beroende på beställningen är en annan filterindikator en branthet av amplitudfrekvenssvaret. Denna parameter visar hur kraftigt filtret lossnar signalen utanför bandbredd, det vill säga signaler om de frekvenser som inte bör övervinna filterbarriären och komma på högtalaren. Nedgången i nedgången mäts i decibel vid oktav (dB / okt). Octave är ett frekvensband där den övre gränsfrekvensen är dubbelt så mycket längre. Exempelvis kan oktaves betraktas frekvensintervaller från 100 till 200 Hz eller från 200 till 400 Hz. Det är lätt att beräkna att hela sortimentet av ljudsignaler (20-20 000 Hz) innehåller ungefär tio oktav. Den andra måttenheten - Decibel, uppkallad efter uppfinningen av telefonen A. G. Bella; Detta är en logaritm för förhållandet mellan värdena (i detta fall, koefficienterna för sändning av filtret på oktavfrekvenserna), som visar den relativa skillnaden mellan dessa värden. Skillnaden i 6 dB innebär att nivåerna skiljer sig två gånger, 12 dB - fyra gånger, 20 dB - tio gånger, etc. Nu, återvänder till brantheten i nedgången i amplitudfrekvensen, noterar vi att det är numeriskt direkt proportionellt För att beställa filtrera och är lika med 6 * n, där n är filterets ordning. Det är uppenbart att brantheten i första ordningens uppringning av första ordningens filter är 6 dB / okt, den andra - 12 dB / okt, den tredje - 18 dB / okt etc., och ju högre det är, För mer effektivt filtren kan undertrycka onödiga signaler. När man väljer en filterorder, tillsammans med formen av amplitudfrekvenssvar, är det nödvändigt att ta hänsyn till den fasfrekventa egenskapen. En perfekt crossover måste säkerställa ett enhetligt totalt svar över ljudtryck, som summeras från de oscillationer som skapats av alla högtalarsystemets huvud. Vid summering, amplitud och fasförhållanden, såväl som placeringen av huvudet i förhållande till lyssnaren visas. Det optimala resultatet säkerställer användningen av filter av en helt definierad ordning. Mer detaljerad information om detta konto kan intresserade läsare till exempel hitta i boken "radiosändning och elektroakabusty", redigerad av Yu. A. Kovagin, publicerad i förlaget "Radio och kommunikation" 1999
Samtidigt kännetecknar filtrets funktion inte bara ordern och steepsen av ackumuleringen av frekvenssvaret. En mycket om filterets karaktär kan säga approximationsmetoden, på grundval av vilken dess växelförhållande bestäms. Det finns många sådana metoder idag, och de bär alla namnen på skaparna: Butterworth, Bessel, Linkvitz-Raulleigh och många andra. Det verkar som om de många metoderna innebär många konstruktiva skillnader i realisationerna av filter av ens en order, men inget sådant. De reaktiva elementen som kan ses på de elektriska scheman i Batterworth-filtren, Bessel, Linkvitz-Raullea i en order är desamma, men de nämnderna av dessa element är signifikant olika, vilket innebär ett annat beteende hos amplituden och fas- Frekvensegenskaper hos filtren. Som ett resultat är tillfälliga egenskaper också olika.
I allmänhet är alla typer av filter indelade i ytterligare två ganska omfattande klasser - aktiva och passiva, och följaktligen kan crossovers som innehåller dessa filter, vara passiva och aktiva.
Passiva crossovers består uteslutande av jetelement - induktansspolar och kondensatorer, och kräver inte näring. De är mycket oupphörliga, och under vissa förhållanden kan de inkluderas i vilken del av banan, både före effektförstärkaren och efter den. Men oftast passiva crossovers ges ett strikt definierat område mellan effektförstärkare och högtalare. Med hjälp av en crossover till en förstärkare kan du ansluta flera huvuden som arbetar i intilliggande frekvensband. Billiga och arg! Men det finns båda skuggsidorna. Förekomsten av en crossover på banan mellan effektförstärkaren och högtalaren leder till det faktum att de reaktiva elementen och matchande motstånden släpper upp till tio procent av användbar energi. Detta är dock inte den enda bristen på passiva crossovers. Glöm inte att de har mycket blygsamma möjligheter att ställa in ljudet, oftast begränsat till nivåkontrollen för enskilda frekvensband. Egenskaperna hos passiva filter är signifikant beroende av lastmotståndet, vilket är högtalarens elektriska motstånd. I driftsfrekvensområdet är det väldigt impermanent, så de optimala förhållandena för matchning kan inte tillhandahållas, och frekvenssvaret skiljer sig från den beräknade. Det kan också inte hänföras till fördelarna med passiva crossovers.
Aktiva korsningar i tjänsten för bilförstärkare
Om alla filtreringskedjor som för närvarande används i ljudteknik byggdes på passiva element, troligen, efter en tid, skulle kopparstockar på planeten jorden hotas. Varför? Ja, eftersom tillverkningen av även den enklaste FDC i den första ordningen med en låg cutoff frekvens (100 Hz) på basis av induktansspolen kräver mycket koppartråd, och inte enkelt, men det är inte allvarligt: \u200b\u200bett stort kors avsnitt, med små förluster och hög kvalitet. Det är okänt med vad vi skulle möta idag om flera årtionden sedan, elektroniska element - transistorer och operativa förstärkare, som med en viss integration kom att ersätta besvärliga induktorer och kondensatorer, som i en viss integration kombinerat med motstånd och kondensatorer har Samma egenskaper som LC-kedjor - ett identiskt fasskift mellan strömmen och spänningen och beroendet av överföringskoefficienten från frekvensen.
Framväxten av fundamentalt nya filtreringskedjor, liksom någon annan innovation i ljudteknik, orsakade omedelbart en tvister. Den huvudsakliga vågen av kritik härstammar i de racerade audiofilerna, som i en röst hävdade att aktiva filter som kräver matningsspänningar är ett allvarligt hinder för naturligt, naturligt ljud. I detta var de delvis rätt, men en bred lista över fördelar som just uppträdde filter blev ett viktigt argument till deras fördel. Och snart började dessa filter aktivt applicera i de inbäddade tvärstyrkorna hos bilförstärkare. Sådana crossovers är vanligtvis placerade inuti förstärkarhuset, och deras plats i signalvägen är vid ingången, omedelbart efter inmatningskänslighetskretsarna, före förförbättringskretsarna. Jag måste säga, inte den sista rollen i denna omvandling spelade möjligheten att implementera aktiva filter i minimalistiska dimensioner, vilket för passiva analoger till denna dag förblir utopi.
I budgetmodeller av förstärkare utförs inbäddade crossovers på basis av samma filtreringsenheter. Denna typ av filter är en förenklad variation av Bessel-filter; Det är väldigt enkelt i tillverkningen, eftersom Bessel och Butterworth, i motsats till det samma elementen på det nominella värdet och är inte särskilt kritiskt för toleranser till avvikelsen av parametrarna som ibland kan nå många dussintals procent. Självklart är Amcyt- och fasfrekvensegenskaperna hos sådana filter långt ifrån perfektion, om inte att säga mer - de är värsta. Nästa undervattenssten, som kan hittas utförs av de inbyggda budgetkorsoveroverna, är förknippad med separationsfrekvensens organisation. För att minska kostnaden för crossover minimerar många tillverkare medvetet antalet justeringselement, och som ett resultat återställs det andra orderfiltret endast en länk i frekvens. Det är uppenbart att det i det här fallet är ganska svårt att prata om stabiliteten hos crossover-egenskaperna inom hela sortimentet.
I förstärkare av den mellersta och höga prisklassen implementeras crossovers oftast på grundval av Linkvitz-Raullea-filter, Butterworth och Erasch - den andra, tredje, mindre ofta fjärde beställningen. Var och en av dem har sina fördelar och nackdelar, men andra saker är trodde att Batterworth-filtren har minimalt icke-enhetligt frekvenssvar och Bessel-filter - FCH. I denna klass av förstärkare, för att säkerställa exakt skärningsfrekvensinställning, har många respekterade tillverkare antagits av den så kallade "klicka" -metoden. Dess väsen är att frekvensen av FVCH och FGH är konfigurerad med hjälp av ett speciellt "klickfrekvens" matchbord, där exempelvis den extremt vänstra positionen hos potentiometern kan motsvara skivfrekvensen 20 Hz, den efterföljande - 22 Hz, etc., och sista - fem, och ibland tio kiloherts. Denna installationsmetod kännetecknas av en mycket hög noggrannhet av resultatet, det finns i "PPI" och "Orion" -förstärkare och andra.
Ett något annat sätt att ställa in skärfrekvensen visas förstärkare som produceras av italienska företag "STEG", "AudioSystem", liksom ett antal andra företag. Här väljes den önskade frekvensen av skäret genom att installera en given resistiv chipmodul. Denna metod är mindre universell än ovanstående, men det lovar ett bra resultat. Den logiska fortsättningen av detta tillvägagångssätt blir crossovers, i vilka skivfrekvensen är begränsad till några fasta värden. Detta är en ganska utbredd lösning som är vanlig i högklassiga förstärkare. Många avancerade förstärkare från företaget "McIntosh" kan fungera som ett bra exempel. Här är frekvensen av skärfrekvensen för båda filtret - FVCH och FCC fixerad och är begränsad till två värden - 80 och 120 Hz. Förresten, på exemplet av dessa förstärkare, är det möjligt att demonstrera användningen av levande filtreringsfilter i inbäddade crossover. I dem är skådespelarens filter konfigurerat till den genomsnittliga frekvensen av bilens inre resonans (150 Hz) och tillåter till viss del att du kan justera den möjliga uppstigningen på amplitudfrekvensen.
Den speciella gruppen består av crossovers, där du kan justera inte bara frekvensen av ett eller ett annat filter, men dessutom är återstoden också en branthet av amplitudfrekvenssvaret. Sådana rikliga möjligheter är mycket sällsynta, men de skryter av japanska "hdimension" förstärkare från "Forte" -serien, där det maximala möjliga värdet av dämpningsegenskaperna når 48 dB / okt.
Ibland i lågfrekventa länken för inbäddade crossovers kan du möta en FVCH (Finch) med en justerbar kvalitetshastighet, vilket gör att du kan få frekvensliften nära cutoff-frekvensen upp till 10 dB (höljet). En sådan kretslösning finns ofta på "SoundStream" -förstärkare, det låter dig utesluta en separat kaskad av basliftschemat från inställningsbanan.
Genomförandet av filter av undertryckning av infusionsfrekvenser i inbäddade crossover visar tydligt fördelarna med aktiv filtrering. Ett sådant filter på styrelsen för många förstärkare upptar ett obetydligt område, men det gör att du kan justera skärfrekvensen i intervallet från 15 till 50 Hz, och med en steepness av dämpning från 18 till 24 dB / okt. Det är sant att vissa tillverkare ibland medvetet minskar förmågan att inrätta, begränsad till flera fasta, typiska värden. Som praktiken visar är det mer än tillräckligt.
Slutsats
Efter att ha läst denna översyn kommer många läsare säkert att fråga en helt rimlig fråga, om användningen av den inbyggda crossoveren i bilförstärkare är rimlig eller är ett annat sätt att inspektionen av "påförd arbetskraft" betyder? På många sätt beror svaret på den ifrågasatta frågan på förstärkarens nivå. Om enheten tillhör en budget- eller primärklass, hoppas du att den inbäddade crossover inte gör signifikanta förändringar i signalen, kommer definitivt att vara naiv. En annan sak är när förstärkaren tillhör mitten, eller till och med elitklassen. Här spelar tillverkare redan för andra regler. Bolagets auktoritet, och användningen av dåliga uppdelningsfilter, som emellertid och andra element, kan orsaka skador på dess prestige. Det är uppenbart att i det här fallet kan du redan seriöst tänka på att använda förstärkarens crossover, särskilt sedan högklassiga förstärkare, är det vanligtvis mycket bra. Naturligtvis leder en sådan lösning till byggandet av ett ljudsystem på principen om multi-bandförstärkning (BI-AMPING), vilket inte bidrar till budgetens ekonomi, eftersom de förstärkande kanalerna kommer att behövas minst fyra.
