Кроссовер активный для сабвуфера – Фильтры, они же активные кроссоверы все о них. Настройки и регулировки автомобильного усилителя подробно и в деталях

Содержание

Ликбез от What Hi-Fi: Сабвуферы. Кроссовер • LFE • Фаза

Сабвуфер – это АС большого размера, которая обычно продается отдельно; у нее один или несколько драйверов, специально приспособленных для излучения низкочастотных звуков, которые не под силу маленьким динамикам обычных колонок. Большинство современных активных моделей оснащены встроенными усилителями; их нужно подключать и к выходу аудиотракта, и к сети. Но встречаются и пассивные сабвуферы; им требуется внешний усилитель.

Для воспроизведения самых низких частот нужно уметь быстро и точно перемещать большие объемы воздуха. Звук должен быть не только громким и глубоким; хороший сабвуфер обязан точно прописывать каждую ноту, выдавая НЧ наиболее подходящим для музыки (или фильма) образом.

Не совсем. Каждый аспект конструкции жилища влияет на характер воспроизведения НЧ; сабвуфер по-разному будет реагировать на капитальную внешнюю стену и гипсокартонную внутреннюю переборку – во втором случае ему придется прилагать больше усилий. Установка в углу может сделать бас «жирным» и неконтролируемым; в общем случае ее лучше избегать, но если у вас маленький и слабый сабвуфер и большая комната, то дополнительное отражение звука от стен пойдет ему впрок. Подробнее – во врезке.

Как его подключить?

Для большинства сабвуферов вам понадобится один длинный кабель с RCA-разъемом: подключите его к выходу предусилителя AV-ресивера и входному разъему LFE (канала низкочастотных эффектов) сабвуфера. Некоторые модели оснащены стереовходами для правого и левого каналов; они обычно подключаются к соответствующим выходам предусилителя Hi-Fi-усилителя. Не часто, но встречаются сабвуферы с высокоуровневым подключением, как у АС: вам придется либо протянуть акустический кабель к сабвуферу и оттуда – к колонкам, либо использовать для соединения сабвуфера и усилителя второй комплект кабелей.

А для чего все эти регуляторы?

Большинство моделей оснащены тремя регуляторами. Первый отвечает за громкость (иногда говорят «коэффициент усиления»), и самая частая ошибка – установить его на максимум. Начните с положения «на 11 часов», включите хорошо знакомую музыку и прибавляйте мощность, пока НЧ не станут слишком навязчивыми; затем немного вернитесь назад.

Второй регулятор – для кроссовера. Если ваш AV-ресивер оснащен системой автокалибровки, установите этот регулятор у сабвуфера на максимум (если есть кнопка отключения кроссовера, нажмите ее). Для интегрированного усилителя или старой модели AV-ресивера вам придется поискать в паспорте данные об АХЧ колонок, а именно – частотный диапазон в герцах. Меньшее число говорит о самом низком звуке, на который способны ваши АС; установите кроссовер сабвуфера на значение чуть выше этой цифры.

И, наконец, регулировка фазы. В идеале диффузоры динамиков в колонках и сабвуфере должны двигаться вперед и назад синхронно; на практике этого удается добиться редко, из-за чего уровень НЧ резко падает. Попробуйте исправить ситуацию. Выключите усилитель и поменяйте местами положительные и отрицательные разъемы АС, чтобы они оказались не в фазе. Включите усилитель, сабвуфер и поставьте хорошо знакомую музыку с мощными НЧ. Займите удобное для прослушивания место и попросите друга покрутить регулятор фазы, пока басов не станет меньше. Отметьте это положение, выключите все и восстановите полярность АС.

Искусство сильных басов

Чтобы получить идеальные НЧ, найдите «узловую точку» комнаты с лучшим сочетанием конструкционных и акустических параметров. Для этого вначале поставьте сабвуфер там, где собираетесь чаще всего сидеть, подключите его к усилителю, отсоединив остальные АС, и включите. Затем поставьте музыку с сильной и плотной партией бас-гитары и пройдите вдоль границ комнаты, вслушиваясь в басы. Вы услышите «подъем» звука в некоторых точках и «спад» в других; постарайтесь установить сабвуфер в одной из таких точек подъема.

Три основных типа сабвуферов

Излучающие вниз, фазоинверторные

  • За: Обильные НЧ даже у недорогих и скромно оснащенных моделей; менее чувствительны к акустике комнаты – но покрытие пола имеет значение.
  • Против: На большой мощности воздух громко пыхтит, проходя через порт фазоинвертора; скорость, подвижность и ударная сила уступают соперникам.

Излучающие вперед, закрытые

  • За: Скорость и ударная сила обычно выше, чем у моделей первого типа; приличная глубина НЧ.
  • Против: Динамику приходится тяжко, особенно в больших комнатах. Размер, мощность и качество драйвера решают проблему, но одновременно повышают цену.

«Пуш-пулльные», закрытые

  • За: Экзотическая конструкция с двумя динамиками объединяет достоинства обоих подходов: глубина, скорость и ударная сила. Порта нет, так что нет и его шума.
  • Против: Сложен в разработке (два динамика и более высокая мощность) и потому дорог.

www.dgl.ru

Как выбрать сабвуфер?

Для чего добавлять сабвуфер в акустическую систему? 

Нет ничего лучше, чем отдающие в груди удары ритма и басовая линия, которую ощущаешь костями. Но добавление более мощных низов в общее звучание – не единственная причина для включения сабвуфера в акустическую систему.

Большинство сабов разработаны для передачи частот в диапазоне ниже 100 Гц и принимают на себя обязанность воспроизводить самые глубокие басы, тем самым освобождая основные колонки. Это не столько увеличивает общую громкость системы, сколько распределяет нагрузку по всему частотному диапазону и можно достичь впечатляющего уровня чистоты звучания. В конечном счете, добавив сабвуфер, воспринимаемая громкость увеличится, даже без повышения уровня звукового давления.

 

 

Как подключать сабвуфер?

Есть два основных варианта добавить сабвуфер в акустическую систему: через кроссовер или через специальный подмикс (отдельный выходной сигнал с микшерного пульта).

 

Метод кроссовера 

Наиболее распространенный метод, используемый практически во всех домашних системах – направить сигнал с микшерного пульта на кроссовер, который разделяет звук на несколько частотных диапазонов и распределяет их на разные усилители или колонки. Этот метод имеет преимущество простоты использования: один раз подключил систему – и больше можно не беспокоиться о сабвуфере. Тем не менее, если не позаботиться об использовании высокочастотного фильтра на каналах, которые не требуют расширенного баса, низкочастотные шумы, издаваемые сабвуфером могут быстро загрязнить общее звучание.

 

Схема подключения через кроссовер

 

Метод AUX-микса 

Другой метод заключается в создании специального микса для сабвуфера, обычно получаемого с AUX-посыла микшерного пульта. В большинстве случаев, этот сабмикс будет состоять из каналов, которые обладают достаточно мощными низкими частотами (например, бас-бочка и малый барабан). Преимущество данного метода в том, что только выбранные сигналы будут получать усиление басов и общий микс будет избавлен от нежелательной низкочастотной грязи. Тем не менее, из-за привязке этого метода к специфике общего сигнала, он в основном используется в туровых системах, одними и теми же инженерами для одних и тех же музыкантов.

 

Схема подключения через AUX-выход микшерного пульта

Активные и пассивные сабвуферы

Как и другие акустические системы, сабвуферы могут быть активными (с собственным питанием) и пассивными (без питания). Вкратце расскажем о них.

 

Активные сабвуферы

Как и все активные акустические системы, активные сабвуферы оснащены встроенными усилителями мощности. Их очень просто добавлять в общую систему, не беспокоясь о поиске дополнительного усиления сигнала. Также, активные сабвуферы зачастую оснащены кроссовером, что позволяет подключать стерео микс прямо с пульта или плеера, а затем отправлять очищенный от низких частот сигнал на остальные элементы акустической системы. Встроенный усилитель и другая электроника делают сабвуфер более тяжелым, как по весу, так и в цене, но преимущества легко компенсируют затраты.

Активный сабвуфер Alto TSSub15

 

Пассивные сабвуферы

Большинство пассивных сабвуферов предельно просты и состоят лишь из большого низкочастотного динамика. Иногда добавляется схема для отсеивания частот за пределами оптимального рабочего диапазона. Это делает пассивные сабвуферы сравнительно легкими и дешевыми, а также они легко сочетаемы с любым достаточно мощным усилителем. Но скорее всего, придется инвестировать не только в дополнительный усилитель, но и кроссовер.

 

Пассивный сабвуфер JBL JRX218S

 

Кроссоверы

Кроссоверы бывают различных форматов, конфигураций и степени сложности. Даже с учетом того, что в некоторых акустических системах есть встроенные пассивные кроссоверы, Вам понадобится активный кроссовер для разделения сигнала между основным сигналом и сабвуфером. Большинство активных сабвуферов оснащены активным кроссовером, но они как правило довольно простые и имеют фиксированную точку разделения (обычно, около 100 Гц). Внешние кроссоверы позволяют установить частоту среза и усиление для каждой полосы. Это делает их очень удобными, даже при использовании активной акустики. Более того, продвинутые трех- и четырехполосные кроссоверы разделяют сигнал для средне- и высокочастотных динамиков для ещё большей четкости звучания.

 

 

Кроссовер dbx 234S

Что искать в сабвуфере?

Вот несколько позиций, на которые следует обращать внимание при выборе сабвуфера.

 

Мощность/ допустимая мощность

Поскольку мощность (в активных) и допустимая мощность (в пассивных) не обязательно определяет громкость сабвуфера, следует ориентироваться на основную акустическую систему. Обычно берется сабвуфер с мощностью такой же или немного большей, чем в основных колонках.

 

Размер динамика/частотный диапазон

Эти параметры скорее обозначают оптимальный диапазон и служат больше для подбора под конкретные конфигурации акустических систем. Главное правило у них предельно простое: чем больше диаметр динамика, тем более низкие частоты можно ожидать от саба.

 

Гнездо для стойки

Многие профессиональные сабвуферы оснащены отверстием на верхней панели для установки основной акустической системы на стойку. Это особенно приятная опция если вы используете сабвуфер на сцене: экономится место и источник сигнала не разбросан. 

 

Колесики

Сабвуферы могут быть самым тяжелым оборудованием в Вашей концертной установке. Если Вы часто передвигаетесь или перенастраиваете систему, то эти маленькие колесики уберегут Вашу спину от ненужного напряжения.

 

Подключение

Помимо видов разъёмов сабвуфера (XLR, 1/4″, speakON и т.д.), обратите внимание на тип входов/выходов. Некоторые сабвуферы предполагают объединение в цепь или стерео суммирование для использования с системами 2.1.

 

Кроссовер

Если выбираете активный сабвуфер, то скорее всего, он будет оборудован активным встроенным кроссовером, но лучше на всякий случай проверить. Регулируемая частота кроссовера – реальный бонус для настройки всей системы. Некоторые встроенные кроссоверы оснащены переключателем bypass, который позволяет отключать схему при использовании внешнего кроссовера.

 

DSP

Встроенная цифровая обработка сигнала может быть очень полезной для интеграции с более сложными комплексными системами. Довольно часто DSP включает дополнительные возможности настройки сигнала для лучшего соответствия с основными динамиками, дистанционное управление и многое другое.

 

 

 

Надеемся, данный гид оказался полезным для Вас!

 

djshop.by

Фильтры, они же активные кроссоверы все о них. Настройки и регулировки автомобильного усилителя подробно и в деталях


Фильтры, они же активные кроссоверы все о них. Настройки и регулировки автомобильного усилителя подробно и в деталях

Подробности


Опубликовано 04.10.2016 20:17


Просмотров: 2661

Всем привет 🙂

Важными элементами автомобильных усилителей являются кроссоверы и регулировки. Для чего они используются и что собой представляют, мы рассмотрим в данной статье.

Чтобы сразу все новички поняли о каких «крутилках» будем говорить пару ФОТО исключительно для наглядности, модели усилителей никакого значения не имеют, все что написано в этой статье справедливо для любого автомобильного усилителя.

1. Боковая панель моноблока MacAudio Fearless 1000D

 2. Боковая панель Китайского 4-х канального усилителя PIONEER 78.4

Практически все современные модели автомобильных усилителей оснащены кроссоверами. Кроссовер – специальное устройство, представленное активным фильтром (активный кто не знает потому что реализован схемотехнически на операционных усилителях ОУ, т.е микросхемах), с помощью которого в исходящем аудиосигнале можно выделить нужный диапазон частот для последующего усиления в точности сосредоточиться на главном, а все лишнее отсечь — вот главная задача кроссовера. После таких фильтров сигнал поступает на кнопки где выбирается режим работы Full / L.P.F / H.P.F сразу после кнопок сигнал идет либо дополнительно в предварительный усилитель либо сразу в оконечный усилитель мощности, единого решения нет потому как у каждого производителя своя схемотехника, после мощника сигнал идет уже непосредственно на акустику или же сабвуфер смотря что выступает в роли нагрузки.

Для простой аудиосистемы вполне достаточно усилителя с минимальным набором фильтров, которые необходимы для разделения высоких и низких частот. Не стоит также забывать и о возможном будущем обновлении аудиосистемы. Поэтому, если такая вероятность или возможность в будущем не исключается, то лучше приобрести усилитель с дополнительным набором фильтров.

• Если у Вас дорогая автомагнитола элитного класса, скорее всего в ней имеется встроенный аудио процессор, так называемые процессорные головные устройства (магнитолы). Они с легкостью могут полностью заменить кроссовер, самостоятельно выполняя функции фильтрации аудио сигналов. В таком случае вполне подойдет усилитель без кроссовера т.е с прямым трактом кстати такие усилители очень приятно звучат. Усилители разного типа с одинаковым набором фильтров могут отличаться друг от друга по качеству звучания из-за применения разного качества комплектующих, а также удобству настройки. Это объясняется разными возможностями кроссовера на практике.

• Большинство недорогих усилителей имеют кроссоверы со встроенным заводским значением частоты среза, т.е уже внутри по схемотехнике «выставлена» фиксированная частота обычно производители ее выбирают 80 Гц и нифига)) Вы с ней не сделаете то есть не измените. Более дорогие модели позволяют самостоятельно регулировать данный параметр что в принципе намного лучше Вы сами можете подстроить фильтр непосредственно под свои конкретные компоненты системы и добиться лучшей отдачи в звуке. Такие усилители более предпочтительны и удобные в использовании, поскольку позволяют выбрать нужную частоту среза.

• Еще один важный параметр для кроссовера – крутизна затухания. Величина измеряется в дБ/окт. Минимальное значение характеристики среди допустимых, которое позволяет получить хороший звук, составляет 12/24 дБ/окт. Возможность для настраивания данного параметра также имеется в современных моделях усилителей. Более крутое значение спада устраняет эффект центра звучания баса сзади салона автомобиля. Это позволяет построить высокое качество звучания и получить полноценную звуковую сцену во всем диапазоне допустимых частот. Давайте рассмотрим более подробно:

Допустим, кроссовер имеет частоту среза равную 1000 Гц. Это означает, что один из его фильтров срезает все частоты ниже 1000 Гц и пропускает только частоты выше 1000 Гц. Такой фильтр называют high-pass фильтром. Другой фильтр, пропускающий частоты ниже 1000 Гц называется low-pass. Графически работа этого кроссовера представлена на рисунке слева. Точка пересечения двух кривых есть частота среза кроссовера равная 1000 Гц. В трехполосных кроссоверах присутствует еще и среднечастотный фильтр (band-pass), который пропускает только средний диапазон частот (приблизительно от 600 Гц до 5000 Гц.) На рисунке справа изображена частотная характеристика трехполосного кроссовера.

Порядок чувствительности — это отношение интенсивности выходного сигнала (dB) кроссовера к частоте входного сигнала при условии, что интенсивность входного сигнала постоянна. Обычно чувствительность (крутизну среза) характеризуют как отношение dB/octave. В силу многих математических причин чувствительность кроссоверов всегда кратна 6 децибелам на октаву (6 dB/octave). Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB/octave. Кроссовер второго порядка имеет чувствительность 12 dB/octave, третьего порядка — 18 dB/octave, и чувствительность кроссоверов четвертого порядка равна 24 dB на октаву.

Рассмотрим low-pass фильтр третьего порядка с частотой среза равной 100 Гц. Этот кроссовер пропустит только частоты ниже 100 Гц, а частоты выше 100 Гц срежет. Срезание частот будет происходить следующим образом: все частоты выше 100 Гц будут терять на выходе из фильтра свою интенсивность кратно 18 dB в зависимости от октавы, в которую они входят. То есть, частота в 200 Гц (первая октава выше частоты среза) потеряет свою интенсивность на 18 Дб, интенсивность частоты в 400 Гц (вторая октава) упадет 36 Гц, а третья октава (800 Гц) ослабеет на 54 Дб. И так далее, все последующие октавы будут ослабевать кратно 18 Дб. Менее чувствительный low-pass фильтр первого порядка с частотой среза в 100 Гц будет делать тоже самое, только ненужные октавы будут ослабевать не на 18 Дб, а на 6 Дб. Как видим, фильтры, из которых состоят кроссоверы, не могут сразу срезать ненужные частоты, а делают это постепенно, с разной чувствительностью в зависимости от своего порядка. Ниже на картинках графики как это работает на практике в действии.

Настройка активного кроссовера. Самое важное в настройке кроссовера — это правильный выбор частоты среза. Если мы имеем трех полосный активный кроссовер, то значит перед нами стоит задача в определении двух точек (частот) среза. Первая точка определяет частоту среза для сабвуфера (low-pass) и начало средне частотного диапазона для мидвуфера (high-pass). Вторая точка определяет частоту окончания среднего диапазона (low-pass) и отправную частоту высокочастотного диапазона для твитера (high-pass). Самое главное, при установке частот среза кроссовера помнить о частотных характеристиках динамика и не в коем случае не нагружать динамик частотами, которые не входят в его рабочий диапазон. К примеру, если сабвуфер немного гремит или издает гул (неприятный резонанс корпуса автомобиля) значит он перегружен нежелательными для него средними частотами (выше 100 Гц). Перенесите частоту среза (low-pass) на отметку 75 Гц и/или установите, если возможно, чувствительность на 18 Дб или 24 Дб на октаву. Напомню, что увеличение порядка чувствительности кроссовера (величина dB/octave) более качественно срезает ненужные частоты, не давая им просачиваться через фильтр. Порядок чувствительности high-pass фильтров для мидвуфера можно оставить на 12 Дб/октава (для «мягких» среднечастотных динамиков). Подобная настройка активного кроссовера называется асимметричной. В этой таблице приведены начальные величины частот среза для различных типов динамиков при настройке активных кроссоверов.

• В случае отсутствия на головном устройстве линейных выходов, полезным может стать наличие выходов на усилителе. Наибольшую гибкость имеют выходы, принимающие отфильтрованные сигналы. Примером устройства с данными характеристиками является двухканальный усилитель FP Dual Monitor высшего класса из серии Focal Power. Данная модель имеет встроенный цифро-аналоговый преобразователь (DAC) и современный сверхмощный цифровой аудио процессор.

• Одним из фильтров, которые используются в усилителях, является ФИНЧ (фильтр инфранизких частот). Он же известен как сабсоник Subsonic и особо полезен при наличии фазоинверторного сабвуфера. Предназначение ФИНЧа – удаление сверхнизких частот, которые совершенно бесполезны при воспроизведении музыки, во первых мы их не слышим от природы, во вторых это позволяет защитить динамик от чрезмерных колебаний диффузора и не дает израсходовать лишнюю мощность усилителя, продлевая срок его эксплуатации. Данный фильтр обычно отделяют от кроссовера и считают его самостоятельным компонентом аудиосистемы, но он практически ничем не отличается от других фильтров.

Естественно, кроссоверы отличаются друг от друга не только удобством использования и техническими возможностями, но и качеством. Усилители Hi-end класса существенно «выигрывают» по отношению к усилителям бюджетного варианта по качеству элементной базы, участию в процессе прохождения звукового сигнала, технике расположения схемы секций кроссовера. Ярким примером устройств элитного класса со встроенным кроссовером высококачественной реализации являются усилители Audison (модельный ряд Thesis TH). Данные усилители имеют широкие возможности настройки всех доступных параметров, способны устранять искажения при прохождении звукового сигнала.

Регулировки — еще один важный элемент автомобильных усилителей. Они бывают нескольких видов: Level, Full, Bass Boost, Low (High) Frequency, Subsonic, 4/3/2ch. Рассмотрим более конкретно каждый из них:

Level – используется для согласования уровня чувствительности усилителя с автомагнитолой (громкость звучания).

Фильтр Bass Boost (Bass EQ) — используется для усиления и корректирования низких частот (басов). Простые модели имеют встроенный переключатель частот с единичным значением уровня усиления (чаще всего +18 Дб). У более сложных моделей специальный регулятор позволяет плавно изменять уровень усиления.

Фильтр типа High Frequency используется для выравнивания высоких частот. Диапазон частот, что находится ниже требуемого для фильтра значения, воспроизводится с помощью саба.

Регулировка Low Frequency производит корректировку уровня низких частот. Диапазон частот, которые выше заданного значения отсекается и воспроизводится акустической системой автомобиля, т.е вашими колонками.

Функция Full — используется для работы на широкополосный сигнал, еще его называют как звук в полную полосу.

Фильтр Subsonic – используется для корректирования инфранизких частот воспроизведения. Это дает возможность предотвратить механические неисправности сабвуфера.

Переключатель 4/3/2ch используется в 4-х канальных усилителях. Дает возможность переводить режим работы на 2, 3 или 4 канала в случае необходимости.

Частично материал взят с форума http://magnitola.org

 

Добавить комментарий

avtousilok.kz

Что такое кроссовер звука и для чего он нужен?

Кроссоверы- это устройства в звуковых системах, которые создают нужные рабочие частотные диапазоны для динамиков. Динамики сконструированы таким образом, чтобы работать в определенном частотном диапазоне. Они не приемлют частоты, не входящие в эти рамки. Если на высокочастотный динамик (твитер) подать низкую частоту, то звуковая картина испортится, а если сигнал еще и мощный, то твитер «сгорит». Высокочастотные динамики должны работать только с высокими частотами, а низкочастотные динамики должны получить от общего звукового сигнала только низкочастотный диапазон. Оставшаяся средняя полоса достается среднечастотным динамикам (мидвуферы). Следовательно, задача кроссоверов заключается в разделении звукового сигнала на нужные (оптимальные) частотные полосы для соответствующих типов динамиков.

Проще говоря, кроссовер — это пара электрических фильтров. Допустим, кроссовер имеет частоту среза равную 1000 Гц. Это означает, что один из его фильтров срезает все частоты ниже 1000 Гц и пропускает только частоты выше 1000 Гц. Такой фильтр называют high-pass фильтром. Другой фильтр, пропускающий частоты ниже 1000 Гц называется low-pass,. Графически работа этого кроссовера представлена на рисунке. Точка пересечения двух кривых есть частота среза кроссовера равная 1000 Гц. В трехполосных кроссоверах присутствует еще и среднечастотный фильтр (band-pass), который пропускает только средний диапазон частот (приблизительно от 600 Гц до 5000 Гц.) На рисунке изображена частотная характеристика трехполосного кроссовера.

Порядок чувствительности — это отношение интенсивности выходного сигнала (dB) кроссовера к частоте входного сигнала при условии, что интенсивность входного сигнала постоянна. Обычно чувствительность (крутизну среза) характеризуют как отношение dB/octave. В силу многих математических причин чувствительность кроссоверов всегда кратна 6 децибелам на октаву (6 dB/octave). Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB/octave. Кроссовер второго порядка имеет чувствительность 12 dB/octave, третьего порядка — 18 dB/octave, и чувствительность кроссоверов четвертого порядка равна 24 dB на октаву.

Рассмотрим low-pass фильтр третьего порядка с частотой среза равной 100 Гц. Как уже говорилось выше, этот кроссовер пропустит только частоты ниже 100 Гц, а частоты выше 100 Гц срежет. Срезание частот будет происходить следующим образом: все частоты выше 100 Гц будут терять на выходе из фильтра свою интенсивность кратно 18 dB в зависимости от октавы, в которую они входят. То есть, частота в 200 Гц (первая октава выше частоты среза) потеряет свою интенсивность на 18 Дб, интенсивность частоты в 400 Гц (вторая октава) упадет 36 Гц, а третья октава (800 Гц) ослабеет на 54 Дб. И так далее, все последующие октавы будут ослабевать кратно 18 Дб. Менее чувствительный low-pass фильтр первого порядка с частотой среза в 100 Гц будет делать тоже самое, только ненужные октавы будут ослабевать не на 18 Дб, а на 6 Дб.
Как видим, фильтры, из которых состоят кроссоверы, не могут сразу срезать ненужные частоты, а делают это постепенно, с разной чувствительностью в зависимости от своего порядка.

Кроссоверы первого порядка — это простейший пассивный кроссовер, который состоит из одного конденсатора, и одной катушки индуктивности. Конденсатор работает как high-pass фильтр для защиты твитера от ненужных низких и средних частот. Катушка используется как low-pass фильтр. Чувствительность кроссоверов первого порядка низкая — всего 6 Дб на октаву. Положительная черта этих кроссоверов -отсутствие фазового сдвига между твитером и другим динамиком.

Кроссоверы второго порядка. Их также называют кроссоверами Баттерворта, по имени создателяматематической модели этих кроссоверов. Конструктивно они состоят из одного конденсатора и катушки на твитере и одного конденсатора и катушки на низкочастотном динамике. Они обладают более высокой чувствительностью, равной 12 Дб на октаву, но дают фазовый сдвиг в 180 градусов, что означает несинхронный ход мембран твитера и другого динамика. Для устранения этой проблемы небходимо поменять полярность подключения проводов на твитере.

Кроссоверы третьего порядка. У таких кроссоверов на твитере ставится одна катушка и два конденсатора, тогда как на динамике низкой частоты наоборот. Чувствительность таких кроссоверов равна 18 Дб на октаву, и они имеют хорошие фазовые характеристики при любой полярности. Негативная черта кроссоверов III-го порядка — неприемлемость использования временных задержек для устранения проблем, связанных с динамиками не излучающими на одной и той же вертикальной плоскости.

Кроссоверы четвертого порядка. Кроссоверы Баттерворта четвертого порядка имеют высокую чувствительность равную 24 дБ на октаву, что резко уменьшает взаимовлияние динамиков в области разделения частот. Сдвиг по фазе составляет 360 градусов, что фактически означает его отсутствие. Однако величина фазового сдвига в данном случае непостоянна и может привести к неустойчивой работе кроссовера. Эти кроссоверы практически не применяются на практике.

Оптимизировать конструкцию кроссовера четвертого порядка удалось Линквицу и Рили. Данный кроссовер состоит из двух последовательно соединенных кроссоверов Баттерворта второго порядка для твитера, и тоже самое для басового динамика. Чувствительность их также равна 24 дБ на октаву, однако уровень выходного сигнала на каждом фильтре меньше на 6 дБ, чем уровень выходного сигнала кроссовера. Кроссовер Линквица-Рили не имет фазовых сдвигов и позволяет проводить временную коррекцию для динамиков, не работающих в одной физической плоскости. Эти кроссоверы по сравнению с другими конструкциями дают самые лучшие акустические характеристики.

Конструкция пассивных кроссоверов

Как говорилось выше, пассивный кроссовер состоит из конденсаторов и катушек индуктивности. Для того, чтобы собрать пассивный кроссовер первого порядка необходимо иметь один конденсатор и одну катушку индуктивности. Конденсатор устанавливается последовательно на твитер (high-pass filter), а катушка последовательно на вуфер (low-pass filter). Номинальные значения индуктивности для катушки ((H — микрогенри) и емкости ((F — микрофарады) приводятся в таблице в зависимости от желаемой частоты среза кроссовера и сопротивления динамиков.
Кроссовер I порядка (6 dB/octave)

К примеру, подберем емкость и индуктивность для кроссовера с частотой среза 4000 Гц при сопротивлении динамиков 4 Ом. Из вышеприведенной таблицы находим, что емкость конденсатора первого порядка должна быть равной 10 мФ, а индуктивность катушки 0.2 мГ.

Для определения номинальных значений компонентов для кроссовера второго порядка (12 дБ/октава) необходимо значения из этой же таблицы для конденсатора умножить на коэффициент равный 0.7, а значение для катушки индуктивности умножить на коэффициент 1.414. Надо помнить, что для кроссовера второго порядка необходимо два конденсатора и две катушки индуктивности. Составим кроссовер второго порядка для частоты среза 4000 Гц. Для определения значений для обоих конденсаторов умножаем значение из таблицы 10 мФ на коэффициент 0.7 и получим 7мФ. Далее, значение индуктивности 0.2 мГ умножим на коэффицент 1.414 и получим значение индуктивности для каждой катушки 0.28 мГ. Один из этих конденсаторов устанавливается последовательно на твитер, а второй параллельно на вуфер. Одна катушка параллельно на твитер, а вторая последовательно на вуфер.

Пассивные и активные кроссоверы

Отличие между эти двумя типами кроссоверов очень простое. Активный кроссовер требует подвода питания извне, а пассивный — нет. В силу этого активный кроссовер занимает место в звуковой системе до усилителя, обрабатывая звуковой сигнал с предусилителя головного устройства (допустим, автомагнитолы). Далее, после активного кроссовера устанавливаются два или три усилителя мощности. Один усилитель в этом случае не ставится, так как нет смысла разделенные активным кроссовером сигналы сводить в усилителе в единый сигнал. Разделенные сигналы надо усиливать по отдельности. Как видим, активные кроссоверы применяются в дорогих звуковых системах высокого качества.

Пассивные кроссоверы обрабатывают уже усиленный сигнал и устанавливаются перед динамиками. Возможности пассивных кроссоверов ограничены по сравнению с активными, однако их правильное применение может дать хорошие результаты при минимальных финансовых затратах. Пассивные кроссоверы хорошо себя зарекомендовали при требовании к порядку чувствительности менее 18 дБ на октаву. Выше этого предела хорошо работают только активные кроссоверы.

Пассивные кроссоверы в основном применяются для обработки сигнала твитеров и среднечастотных динамиков. Для низкочастотных динамиков эти кроссоверы применять можно, однако резко возрастает требование в качеству конденсаторов и катушек индуктивности, что приводит к их удорожанию и увеличению в размерах. Пассивные кроссоверы плохо переносят перегрузки. Пиковые интенсивности сигнала, поступающие от усилителя, могут менять частоту среза фильтров. Кроме того, перегруженный фильтр ослабляет звуковой сигнал (damping). Поэтому при выборе пассивных кроссоверов обращайте внимание на их способность выдерживать пиковые нагрузки, создаваемые усилителем.

Активные (или электронные) кроссоверы представляют из себя множество активных фильтров, которыми можно управлять и легко изменять частоту среза любого канала. Порядок чувствительности активных кроссоверов может быть любым, от 6 Дб до 72 Дб на октаву (и выше).В основном активные кроссоверы для автомобильных аудиосистем имеют чувствительность 24 Дб на октаву. При такой чувствительности обмен частотами между динамиками практически исключен. Звуковая картина получается очень качественной. Единственный недостаток активных кроссоверов, — это их дороговизна по сравнению с пассивными.

Фазовый сдвиг

Теперь поговорим о фазовых сдвигах, которые могут возникать в звуковых системах, использующих кроссоверы. Фазовый сдвиг — это неизбежное явление, являющееся следствием конструктивных особенностей high-pass, low-pass и band-pass фильтров.

Фаза — это временная связь двух сигналов. Измеряется фаза в градусах от 0 до 360. Если два одинаковых динамика излучают звуковые волны в противоположной фазе (фазовый сдвиг 180 градусов), то происходит ослабление звука. Проблема устраняется изменением полярности на одном из динамиков .

Когда акустическая система состоит их разных динамиков, работающих в различных частотных диапазонах (твитер и мидвуфер), то устранение фазового сдвига не всегда решается простой сменой «+» на «-«. Длина волны от твитера короче, чем от мидвуфера. Поэтому фронт высокочастотной волны может достигнуть слушателя позже (или раньше) фронта среднечастотной (или низкочастотной) волны. Эта временная задержка является следствием фазового сдвига. Оптимизировать звуковую картину в данном случае можно путем физического выравнивания двух динамиков относительно друг друга в вертикальной плоскости до момента улучшения звуковой картины. К примеру, при частоте волны 1000 Гц временная задержка в одну милисекунду устраняется сдвигом динамиков друг относительно друга на 30 см.

Настройка активного кроссовера

Самое важное в настройке кроссовера — это правильный выбор частоты среза. Если мы имеем трехполосный активный кроссовер, то значит перед нами стоит задача в определении двух точек (частот) среза. Первая точка определяет частоту среза для сабвуфера (low-pass) и начало среднечастотного диапазона для мидвуфера (high-pass). Вторая точка определяет частоту окончания среднего диапазона (low-pass) и отправную частоту высокочастотного диапазона для твитера (high-pass). Самое главное, при установке частот среза кроссовера помнить о частотных характеристиках динамика и не в коем случае не нагружать динамик частотами, которые не входят в его рабочий диапазон.

К примеру, если сабвуфер немного гремит или издает гул, значит он перегружен нежелательными для него средними частотами (выше 100 Гц). Перенесите частоту среза (low-pass) на отметку 75 Гц и/или установите, если возможно, чувствительность на 18 Дб или 24 Дб на октаву. Напомним, что увеличение порядка чувствительности кроссовера (величина dB/octave) более качественно срезает ненужные частоты, не давая им просачиваться через фильтр. Порядок чувствительности high-pass фильтров для мидвуфера можно оставить на 12 Дб/октава (для «мягких» среднечастотных динамиков). Подобная настройка активного кроссовера называется асимметричной.

В этой таблице приведены начальные величины частот среза для различных типов динамиков при настройке активных кроссоверов.

shop.apm.kz

Активные кроссоверы/эквалайзеры / Процессоры / По компонентам

Раздел: Главная / По компонентам / Процессоры / Активные кроссоверы/эквалайзеры





4-х полосный эквалайзер


7-полосный эквалайзер


3-полосный активный кроссовер


2/3-полосный активный кроссовер


7-полосный параметрический эквалайзер 18 дБ


2/3-полосный активный кроссовер


1/2 Din 7-полосный графический эквалайзер с регулировкой уровня сабвуфера


Производитель: PPI

Автомобильный процессор/параметрический эквалайзер для басового канала, 1 линйный вход/1 линейный выход, плавный выбор регулируемой частоты 27-63 Гц, уровня и добротности, Subsonic фильтр 35/50/80 Гц, проводной регулятор уровня и частоты настройки Subsonic, цвет — серебристый


4-х полосный параметрический эквалайзер с входами USB/SD/MMC


4-полосный параметрический эквалайзер 18дБ


3-х полосный электронный кроссовер (front/rear/sub), S/N 100dB, Сабв. выход с регулировкой уровня и кроссовером, фазовращатель


Графический 7-полосный эквалайзер с электронной регулировкой


Производитель: Eton

компонентная АС

типоразмер: 13 см (5 дюйм.)

номинальная мощность 60 Вт

чувствительность 91 дБ (Вт/м)

импеданс 3 Ом


6-канальный эквалайзер


Подголовники с встроенным сенсорным монитором, DVD-проигрывателем и наушниками, 8,8″, 2 AV-входа, AV-выход, ИК-передатчик для наушников





bass-auto.ru

Активный кроссовер — стр. 3

Фильтры-кроссоверы

Идеальный динамик, способный воспроизводить всё разнообразие музыки от самых низких басов до высокого сопрано ещё пока не изобретён. Вместо этого мы используем несколько динамиков, каждый из которых адаптирован к определенной части звукового диапазона.

Для того чтобы выделить только те частоты, на которые расчитан определенный динамик, предназначены фильтры-кроссоверы.

Активный кроссовер.

Кроссоверы могут быть активными и пассивными. Активные фильтры включаются перед усилителями.

Основным преимуществом их использования является возможность комбинирования в схемах установки динамиков с разной мощностью и сопротивленим.

Большинство 4, 5 и 6 -канальных усилителей оборудованы встроенными активным кроссоверами, которые могут задавать частоту и коммутировать входы — выходы.Усилители GENESIS Q-100X, Q-200X, P-300X обладают этими свойствами. Все усилители GENESIS серии 3 оборудованы, встроенными кроссоверами.

Пассивный кроссовер.

Пассивный кроссовер состоит из катушек индуктивности и конденсаторов, и иногда резисторов для согласования с полным сопротивлением. Пассивный фильтр LC-типа (катушка и конденсатор) включается между усилителем и динамиком.

Катушка подавляет высочастотные колебания в то время как низкие частоты проходят через неё, а конденсатор наоборот. Различные частоты работы кроссовера обеспечиваются изменением параметров составных частей. Катушка должна быть высокого качества, из провода большого сечения, для предотвращения потерь и искажений. Лучшими катушками являются катушки без железного сердечника, но они могут быть достаточно велики при больших величинах индуктивности. Для получения больших значения индуктивности часто используются катушки с железным сердечником.

Лучшие конденсаторы выполнены из полиэстра.

Резисторы используются в фильтре для достижения требуемого полного сопротивления. Прочтите часть о спаренной компенсации.

Пассивный фильтр потребляет больше мощности, чем активный.

Частоты кроссовера.

В двухполосной системе с отдельным ВЧ-динамиком частота кроссовера 3-8 kГц, считается нормальной.

В трехполосной системе обычно разделяют сабвуфер 200-400Гц и ВЧ динамик 3-8kГц

В четырехполосной системе частоты отсечки могут быть следующими: сабвуфер 80-130Гц, СЧ динамик 400-600Гц и ВЧ динамик 3-8Гц.

Подобное разделение по частотам может быть изиенено, в зависимости от параметров динамиков и места их монтажа в машине.

Пример кроссовера.

(без сопряженной компенсации)

3-х полосная система

Сабвуфер

0-95 Гц

СЧ

95Гц-5кГц

ВЧ

5кГц —

4-х полосная система

Сабвуфер

0-95 Гц

НЧ

95-520Гц

СЧ

520-5кГц

ВЧ

5кГц —

Системы представлены без компенсации полного сопротивления.

Сдвиг фазы в фильтрах кроссовера.

Все пассивные кроссоверы сдвигают сигнал по фазе. Фильтр 6 дБ сдвигает на 90 градусов, а 12 дБ на 180 градусов. Поэтому, чтобы понять при какой фазе создает лучший звук, следует менять полярность подключения ВЧ-динамика в системе. Для трехполосной системы такая процедура совершенно естественна. Все ВЧ-динамики в системе должны иметь одинаковую полярность (работать в фазе). Также следует подбирать полярность сабвуфера при использовании 12дБ кроссовера.

Если дифузор колонки двигается, но хорошие басы не достигаются, можно попробовать изменить фазу. Если две колонки работают с различной фазой, то звук одного динамика будет заглушать звук другого, как результат — плохое воспроизведение басов.

Сопряженная компенсация

Сопряженная компенсация –это способ выровнять нагрузку акустической системы во всем спектре частот. 4-х омный динамик может увеличить свое полное сопротивление в 25 раз по отношению к нормальному на резонансной частототе (Fs). Чтобы просчитанный фильтр кроссовера cоответствовал требуемой частоте, необходимо параллельно динамику подключить цепь сопряжения. Эта цепь обычно состоит из конденсатора и резистора.

Если Вы не можете расчитать параметры элементов цепочки сопряжения, воспользуйтесь 33 мкФ конденсатором соединённым последовательно с 3,9 Ом резистором для большинства 4, 5,25, 6,5 — дюймовых динамиков.

Пассивный фильтр низких частот с затуханием 6 дБ.

Фильтр 6дБ кроссовера имеет затухание 6дБ на октаву. При подключении такого фильтра сигнал с выхода усилителя уменьшается в 4 раза. Фильтр 6дБ также называют фильтром первого типа. Обычно низкочастотный 6дБ фильтр используют для сабвуферов, при подавлении частот выше, 100 Гц.

Низкочастотный фильтр содержит катушку индуктивности. Частота кроссовера определяется индуктивностью расчитанной в Генри (Н). Для динамиков обычно используются катушки с размерностью mH. 1 H = 1000 mH.

Формула для расчета:

Z = полное сопротивление динамика в Ом

Fc = частота отсечки в Гц

L = индуктивность катушки в mH

Когда катушки соединяются последовательно, величины их индуктивностей складываются. Для расчета используется формула:

Величина индуктивности для различных частот отсечки:

Частота среза

Сопротивление динамика

2 Ома

4 Ома

8 Ом

Hz

L (mH)

L (mH)

L (mH)

65

5

10

20

80

4

8

16

100

3,2

6,4

12,8

130

2,5

5

10

200

1,6

3,2

6,4

360

0,9

1,75

3,5

500

0,65

1,3

2,6

800

0,4

0,8

1,6

1000

0,32

0,64

1,28

Частоты отсечки в заданных величинах:

10 mH

6,3 mH

1,75 mH

2 Ома

32 Hz

50 Hz

183 Hz

4 Ома

64 Hz

101 Hz

365 Hz

8 Ом

128 Hz

203 Hz

730 Hz

Пассивный фильтр высоких частот с затуханием 6 дБ.

Высокочастотный 6дБ фильтр кроссовера содержит конденсатор. Частота кроссовера варьируется величиной конденсатора, которая измеряется в Фарадах (Ф).

Биполярные электролитические конденсаторы обычно имеют емкость приблизительно от 10мкФ и выше. Для меньших значении используются полиэстероловые конденсаторы. Конденсатор на нижнем рисунке пропускает высокие частоты и подавляет низкие.

Формула для расчета:

Z = полное сопротивление динамика в Ом

Fc = частота отсечки в Гц

C = емкость конденсатора в микрофарадах

Когда конденсаторы соединяются параллельно величины их емкостей складываются. Для расчета используется формула:

Величина емкости для различных частот отсечки:

Частота отсечки

Сопротивление динамика

2 Ома

4 Ома

8 Ом

Hz

C (mF)

C (mF)

C (mF)

80

1000

500

250

100

800

400

200

130

600

300

150

200

400

200

100

500

160

80

40

800

100

50

25

1000

80

40

20

2000

40

20

10

5000

16

8

4

Частоты отсечки в заданных величинах:

300 mF

200 mF

150 mF

50 mF

6,8 mF

2 Ома

266

Hz

400

Hz

533

Hz

1,6

kHz

11,7

kHz

4 Ома

133

Hz

200

Hz

266

Hz

800

Hz

5,85

kHz

8 Ом

67

Hz

100

Hz

133

Hz

400

Hz

2,92

kHz

Пассивный фильтр низких частот с затуханием 12 дБ

Фильтр кроссовера в 12дБ имеет затухание 12дБ на октаву. 12дБ фильтр – это комбинация катушки и конденсатора. Его также называют фильтром второго типа. 12дБ фильтры часто используются для сабвуферов, чтобы убрать выше, например, 100 Гц.

Комбинация высоко- и низкочастотного фильтров образует полосовой фильтр.

Формула для расчета:

Z = полное сопротивление динамика в Ом

Fc = частота отсечки в Гц

L = индуктивность катушки в mH

C = емкость конденсатора в микрофарадах

Пассивный фильтр высоких частот с затуханием 12 дБ

Разница между пассивными 12дБ фильтрами высоких и низких частот состоит в том, что на схеме подключения катушка индуктивности и конденсатор меняются местами.

Параметры элементов, используемых в кроссоверах, одинаковы для высоко- и низкочастотных фильтров.

Высокочастотный фильтр пропускает высокие частоты и убирает низкие.

Формула для расчета:

Z = полное сопротивление динамика в Ом

Fc = частота отсечки в Гц

L = индуктивность катушки в mH

C = емкость конденсатора в микрофарадах

Важно помнить!

Когда сабвуфер подключается к 12дБ низкочастотному фильтру кроссовера, конденсатор следует припаивать непосредственно между + и — терминала динамика.

Если низкочастотный динамик будет отключён без одновременного отключения конденсатора, усилитель может быть повреждён.

Если 12дБ фильтр будет подключен без динамика, то усилитель может перегрузиться и (если он включен) повредить внешние цепи.

Параметры элементов для 12Дб пассивных кроссоверов

Частота кроссовера в Гц

2 Ома

4 Ома
8 Ом

C (mF)

L (mH)

C (mF)

L (mH)

C (mF)

L (mH)

62,5

900

7,2

450

14,4

225

28,8

95

600

5

300

10

150

20

140

400

3,2

200

6,4

100

12,8

190

300

2,35

150

4,7

75

9,5

375

150

1,2

75

2,4

38

4,8

520

108

0,87

54

1,75

27

3,5

800

70

0,56

35

1,12

18

2,25

3500

16

0,12

8

0,25

4

0,5

5000

11

0,09

5,6

0,18

2,8

0,36

Элементы высоко- и для низкочастотных фильтров имеют одинаковые параметры. Используйте катушки с низким сопротивлением, лучшее решение — воздушные катушки.

Катушки с железным сердечником должны выдерживать большие токи, иначе магнитное насыщение сердечника станет причиной существенных искажений.

Конденсаторы должны быть биполярного типа, 50 – 100 Вольт.

Кабели – важное звено!

Прочность цепи определяется прочностью слабейшего звена.

Нет ничего необычного в том, что люди покупают дорогостоящие усилители и акустические системы, но забывают об электропроводке.

DLS предлагает высококачественные кабели как для любителей, так и для профессионалов.

textarchive.ru

Кроссовер для активного сабвуфера с дополнительным регулятором

Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.

Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений.
Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.

Как добавить наш сайт в исключения AdBlock

Малогабаритные «полочные» (bookshelf) и мультимедийные акустические системы (АС) имеют невысокую цену. В последнее время они получили широкую популярность.

Но сравнительно высокая (100 Гц и выше) нижняя граница их частотного диапазона требует для эффективного воспроизведения басов применения третьей АС, воспроизводящей только суммарный НЧ канал (т. н. Subwoofer или, попросту, саб).

Отдельный саб НЧ канал имеется и в системах «Домашнего театра» — Dolby АС-3 и ТНХ.

Рис. 1.5. Схема разделительного фильтра для активного сабвуфера с дополнительным регулятором

 

Рис. 1.6. АЧХ устройства при разных положениях движка регулятора boost

Кроссовер (разделительный фильтр) для активного саба Р. Тирнэна (рис. 1.5) содержит дополнительный регулятор, позволяющий оптимизировать акустическую АЧХ на самых низких частотах. Тем самым удается получить максимально верное звучание в условиях реальной жилой комнаты. АЧХ устройства при разных положениях движка регулятора boost показаны на рис. 1.6.

Источник: Сухов Н. Е. — Лучшие конструкции УНЧ и сабвуферов своими руками.

Журнал Радиохобби — http://radiohobby.QRZ.ru

www.qrz.ru