Кросовери акустичні автомобільні: види, призначення, поради з вибору

Акустичні кросовери — це електронні пристрої, які приймають один вхідний сигнал і створюють два або три вихідних, що складаються з розділених смуг високих, середніх і низьких частот. Різні діапазони подають різні гучномовці або «драйвери» в звуковій системі: вуфери та сабвуфери. Без кросовера виникає безладний пробій звуку. У них фільтр верхніх частот блокує мінімуми, але передає високочастотні ноти на твітер, в той час як фільтр нижніх частот блокує максимуми і пропускає низькочастотні ноти на сабвуфер.

Компонентна система звуку

Кроссоверные «мережі» коаксіальних багатодіапазонних автомобільних динаміків зазвичай вбудовані в колонки і складаються з невеликих електричних компонентів, таких як котушки або конденсатори. Кросовери для трисмугові систем, в яких використовуються твітери, драйвери середнього рівня та сабвуфери, включають, крім фільтрів з низьким і високим пропусканням, фільтри «смуги пропускання», відтворюють частоти між двома точками, використовуючи як високочастотний, так і низькочастотний в тій же мережі. Для цього може бути драйвер середнього діапазону тільки від 100 Гц до 2500 Гц.


Існує два основних види акустичних кросоверів: активний і пасивний. Пасивні не потребують потужності для фільтрації сигналу. Активні вимагають підключення до електромережі і заземлення, але дають набагато більшу гнучкість і точний контроль над користувальницької музикою.

Активна аудіосистема

Звукова система називається «активної», коли кожен драйвер, твітер, низькочастотний динамік має власний канал підсилення. Це значно збільшує доступну потужність, динамічний діапазон і управління тональної характеристикою системи по всьому спектру аудіо. Кросовер акустичний активний підключається між приймачем і підсилювачем і відсікає непотрібні частоти, тому він може фокусуватися тільки на частотах, які користувач хоче почути.


Вони зазвичай мають регулятори гучності на кожному каналі, тому можна зберегти в балансі всі «голоси» від різних драйверів. Деякі кросовери включають в себе інші функції обробки звуку, такі як вирівнювання для подальшої настройки системи. Єдиним потенційним недоліком цього виду кросовера є те, що для нього потрібне + 12 В, заземлення і підключаються з'єднання. Це являє собою велику проблему для установки і настройки, ніж у пасивного пристрою.

Пасивні акустичні пристрої

Кросовер акустичний пасивний не підключається до джерела живлення. Існує два типи пасивних кросоверів: компонентні, що з'єднуються між підсилювачем і динаміками, і вбудовані, які розташовані між приймачем і підсилювачем. Компонентні. Пасивні переходи компонентів в сигнальний шлях надходять після підсилювача. Це невеликі мережі конденсаторів і котушок, які зазвичай встановлюються поруч з гучномовцями. Компонентні акустичні системи поставляються з кросоверами, встановленими для оптимальної продуктивності. Вони прості в установці і налаштуванні. Сигнал повного діапазону виходить з підсилювача і переходить до пасивного кросоверу, який поділяє його на дві частини і посилає високі ноти на твітер, а середні і низькі - на низькочастотний гучномовець. Більшість пасивних кросоверів компонентів мають додаткові налаштування, які дозволяють відключати твітер, якщо звук здається надто голосним для низькочастотного динаміка.
Крім пасивних кросоверів, які працюють на сигналах гучномовців і з'єднуються між підсилювачем і компонентами динаміків, є також вбудовані кросовери акустичні автомобільні, що встановлюються перед підсилювачем. Вони виглядають як маленькі циліндри з роз'ємами RCA на кожному кінці і просто підключаються до входів. Вбудовані кросовери не втрачають енергію, як високі частоти для сабвуфера. Установка вбудованого кросовера — відмінний і недорогий спосіб поліпшити звучання центру, особливо у компонентній акустичної системі.

Принципи використання автозвуку

Щоб зрозуміти, що таке кросовер і дійсно потреба в звуці потребує в одному або декількох кросоверах, важливо спочатку зрозуміти окремі дуже прості принципи використання автомобільного кросовера. Головна ідея полягає в тому, що музика складається із звукових частот, які керують усією гамою людського слуху, але окремі джерела краще створюють конкретні частоти, ніж інші. Твітери призначені для відтворення високих частот, вуфери призначені для відтворення низьких частот і т. д. Основна мета - поділ музики на складові частоти і передача конкретних гучномовців для досягнення більш високої точності відтворення аудіо. Переконавшись, що потрібні частоти досягають класичних гучномовців, можна ефективніше зменшити спотворення і поліпшити якість звуку в автомобільної аудіосистеми.
Установка пасивних акустичних кросоверів - щодо неважке завдання, так як забезпечує проведення кросовера між підсилювачем і динаміками. Наприклад, можна під'єднати пасивний кросовер до виходу підсилювача, а потім підключити вихід до твітера високочастотній динаміку і вихід сабвуфера на низькочастотний гучномовець. Установка активного автомобільного аудиокроссовера, як правило, буде більш складною процедурою. Основна проблема полягає в тому, що для активних кросоверів потрібно потужність, тому потрібно буде прокладати дроти живлення і заземлення для кожного пристрою. Якщо вже встановлений підсилювач, встановити активний кросовер буде простіше. Фактично заземлення його у тому ж місці, де заземлений підсилювач, допоможе запобігти дратівливі перешкоди в наземному контурі.

Класифікація кросоверів

Акустичні кросовери можуть бути класифіковані за кількістю смуг, на які поділяється звуковий спектр. Двосторонній поділяє аудиоспектр на дві частини і відправляє інформацію різних типів драйверів. Тристоронній ділить звуковий спектр на три частини і так далі. Кросовер також може бути описаний точкою, де починається крутий зріз. Вона звичайно відноситься до частоти, з якої починається спуск. У двосторонньому, обидва драйвера будуть мати 6 дБ в точці перетину.

Терміни, часто використовувані для опису нахилу кросовера, включають 6 дБ/октаву, 12 дБ/октаву, 18 дБ/октаву або 24 дБ/октаву. Нахил кросовера, на який ці терміни посилаються. При зміні однієї октави кросовер 6 дБ/октава буде мати вихід, який на 6 дБ нижче початкової точки; 12 дБ/октава буде мати вихід на 12 дБ. Інший набір термінів, які часто використовуються для опису нахилу кросовера - 1-го порядку, 2-го порядку, 3-го порядку і 4-го порядку. Ці терміни походять із числа компонентів, необхідних для створення описаного нахилу. Кросовер 1-го порядку покладається на 1 компонент і дасть приблизно 6 дБ/октаву. Кросовер 2-го порядку покладається на 2 компоненти і дасть приблизно 12 дБ/октаву і т. д.

Компоненти центрального гучномовця

Якщо важко знайти значення, яке складає не більше 10% від бажаного звуку, проводять настройку. Ось кілька порад по роботі з різними компонентами: Конденсатори: об'єднати два конденсатори, підключити їх паралельно. Використовуючи їх таким чином, можна просто додати два значення разом, щоб отримати спільну еквівалентну ємність. Резистори: з'єднати послідовно два резистора, щоб забезпечити спільне опір, еквівалентний сумарним значенням. Рейтинг потужності на обох повинен бути високим, щоб відповідати вимогам системи. Індуктори: якщо не потрібно застосовувати кілька індукторів, можна купити негабаритний, а потім розмотати котушки, поки не буде досягнуто потрібного значення. Недоліком цього методу є те, що необхідно використовувати певний тип вимірювача індуктивності.

Визначення частотного діапазону

Налаштування кросовера акустичної системи полягає в правильному регулюванні частот. Для визначення допустимого діапазону, які використовують для налаштувань, необхідно знати дані для колонок, так і сабвуфера. У придбаному пакеті динаміків завжди є керівництво по налаштувань, які необхідно використовувати.
В інших випадках застосовуються наступні правила. Найвища частота, з якою сабвуфер здатний працювати, повинна використовуватися для налаштувань кросовера. Найнижча частота, яку може обробляти динамік, повинна бути встановлена на кросовер. Наприклад, для діапазону частот сабвуфера 20-130 Гц і частотного діапазону центрального динаміка 70-20000 Гц допустимий діапазон налаштування кросовера для головного гучномовця буде 70-130 Гц. Це означає, що можна застосовувати налаштування 708090 і т. д., до 130 Гц для основного гучномовця. Якщо використовується вище або нижче зазначеного розміру, тоді частоти за межами не будуть відтворені ні сабвуфером, ні відповідним динаміком.

Основні конструктивні блоки

У автомобільної аудіосистеми великі підвісні конденсатори використовуються для запобігання загасання вогнів при відтворенні голосних басових нот. Вони досягають цього, надаючи підсилювача швидкий поштовх потужності. Конденсатори для кросоверів акустичних систем мають високе «опір», звичайно зване реактивним для низькочастотних сигналів. Для конденсаторів використовують три основні специфікації: Максимальна напруга, при якому він не піддається діалектичного пробою. Цей пробій виникає, коли електричне поле між двома пластинами конденсатора стає достатнім для поляризації діалектика, тим самим перетворюючи його в провідник. Коли це станеться, конденсатор стане гарячим і може вибухнути. Ємність конденсаторів зазвичай вимірюються в микрофарадах — mF або uF або (грецька буква mu) F. Микрофарад складає 1/1000000 або 1 x 10 -6 Фарада. І також використовуються Picofarads, який складає 1/1000000 або 1 x 10 -6 микрофарада (1 x 10 -12 Фарада). Допуск. Це прийнятна варіація значення. Наприклад, конденсатор ємністю 47 мф з діапазоном -20% /+ 80% буде мати ємність від 376 до 846 мф. В аудіосистемах зазвичай підключається конденсатор послідовно з кожним гучномовцем «високочастотного динаміка» (high-frequency), щоб діяти, як фільтр верхніх частот.

Розрахунок імпедансу системи

Якщо всі динаміки підключені паралельно і мають однаковий імпеданс, то розрахунок акустичного кросовера виконати легко. Просто розділити імпеданс на кількість колонок паралельно. Приклад 1: Чотири 8-омних динаміка, паралельне з'єднання: 8 /4 = 2 Ом. Приклад 2: Два динаміки 4 Ом, паралельна схема: 4 /2 = 2 Ом. Для розрахунків динаміків, з'єднаних паралельно, але мають різний імпеданс, застосовується наступна формула: R total= 1/(1/r1+1/r2+). Насправді точний розрахунок аудіосистеми - дуже складний емпіричний процес. Для спрощення його в інтернеті широко представлені онлайн-калькулятори для розрахунку кросовера акустичних систем, наприклад окремий калькулятор для 2 3 і 4 динаміків, підключених паралельно, а також калькулятори, які можна використовувати для більш складних послідовних/паралельних конфігурацій. Для цього потрібно ввести імпеданс кожного динаміка в білі квадратики відповідного калькулятора. Буде визначено загальний опір для динаміків, підключених паралельно. А також для кожного динаміка розрахований відсоток. На дисплеї буде показано, як вихідна потужність підсилювача розподіляється між гучномовцями. При спільному використанні з різним імпедансом буде враховуватися поділ потужності. Якщо б існував один драйвер, який міг легко і точно відтворювати весь спектр аудіо, використання кросовера не знадобилося б. Основна причина полягає в тому, що для покриття всього спектру звуку зазвичай потрібно кілька драйверів. Неможливо виготовити драйвер, здатний одночасно робити як високі, так і низькі частоти. Різні типи драйверів розроблені для того, щоб добре працювати в різних діапазонах. Використання кросовера допомагає узгодити роботу різних драйверів.