Τα ακουστικά crossovers είναι ηλεκτρονικές συσκευές που λαμβάνουν ένα σήμα εισόδου και παράγουν δύο ή τρεις εξόδους που αποτελούνται από διαχωρισμένες ζώνες υψηλής, μεσαίας και χαμηλής συχνότητας. Διαφορετικές σειρές τροφοδοτούν διαφορετικά ηχεία ή "οδηγούς" σε ένα σύστημα ήχου: γούφερ και υπογούφερ. Χωρίς διασταύρωση, εμφανίζεται μια τυχαία διάσπαση του ήχου. Σε αυτά, ένα υψηλοπερατό φίλτρο μπλοκάρει τα χαμηλά αλλά στέλνει νότες υψηλής συχνότητας στο τουίτερ, ενώ ένα χαμηλοπερατό φίλτρο μπλοκάρει τα υψηλά και περνάει νότες χαμηλής συχνότητας στο υπογούφερ.
Σύστημα ήχου εξαρτημάτων
Τα διασταυρούμενα "δίκτυα" ομοαξονικών ηχείων αυτοκινήτου πολλαπλής εμβέλειας είναι συνήθως ενσωματωμένα σε ηχεία και αποτελούνται από μικρά ηλεκτρικά εξαρτήματα όπως πηνία ή πυκνωτές. Τα crossover για συστήματα τριών κατευθύνσεων που χρησιμοποιούν τουίτερ, προγράμματα οδήγησης μεσαίας κατηγορίας και υπογούφερ περιλαμβάνουν, εκτός από τα φίλτρα υψηλής και χαμηλής διέλευσης,Τα "εύρη ζώνης" αναπαράγουν συχνότητες μεταξύ δύο σημείων χρησιμοποιώντας τόσο υψηλές όσο και χαμηλές συχνότητες στο ίδιο δίκτυο. Για αυτό, ενδέχεται να υπάρχει πρόγραμμα οδήγησης μεσαίας εμβέλειας μόνο από 100 Hz έως 2500 Hz.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ακουστικών crossover: ενεργητικό και παθητικό. Τα παθητικά δεν χρειάζονται ρεύμα για να φιλτράρουν το σήμα. Τα ενεργά απαιτούν σύνδεση ρεύματος και γείωσης, αλλά σας προσφέρουν πολύ μεγαλύτερη ευελιξία και ακριβή έλεγχο της μουσικής των χρηστών.
Ενεργό σύστημα ήχου
Ένα ηχοσύστημα ονομάζεται "ενεργό" όταν κάθε πρόγραμμα οδήγησης, tweeter, γούφερ έχει το δικό του κανάλι ενίσχυσης. Αυτό αυξάνει σημαντικά τη διαθέσιμη ισχύ, το δυναμικό εύρος και τον έλεγχο της τονικής απόκρισης του συστήματος σε ολόκληρο το φάσμα ήχου. Ένα ακουστικό ενεργό crossover συνδέεται μεταξύ του δέκτη και του ενισχυτή και διακόπτει τις ανεπιθύμητες συχνότητες, ώστε να μπορεί να εστιάζει μόνο στις συχνότητες που θέλει να ακούσει ο χρήστης.
Συνήθως έχουν χειριστήρια έντασης ήχου σε κάθε κανάλι, ώστε να μπορείτε να κρατάτε σε ισορροπία όλες τις "φωνές" από διαφορετικά προγράμματα οδήγησης. Ορισμένα crossover περιλαμβάνουν άλλες δυνατότητες επεξεργασίας ήχου, όπως εξισορρόπηση για περαιτέρω προσαρμογή του συστήματος. Το μόνο πιθανό μειονέκτημα αυτού του είδους crossover είναι ότι απαιτεί συνδέσεις +12V, γείωση και βύσματα. Αυτό παρουσιάζει μεγαλύτερο πρόβλημα εγκατάστασης και διαμόρφωσης από μια παθητική συσκευή.
Παθητικές ακουστικές συσκευές
Η ακουστική παθητική διασταύρωση δεν είναι συνδεδεμένη σε πηγή ρεύματος. Υπάρχουν δύο τύποι παθητικών διασταυρώσεων: διασταυρώσεις εξαρτημάτων, που συνδέονται μεταξύ του ενισχυτή και των ηχείων, και οι ενσωματωμένες, που βρίσκονται μεταξύ του δέκτη και του ενισχυτή.
Συστατικό. Οι παθητικές μεταβάσεις των εξαρτημάτων στη διαδρομή σήματος έρχονται μετά τον ενισχυτή. Πρόκειται για μικρά δίκτυα πυκνωτών και πηνίων που συνήθως εγκαθίστανται κοντά σε μεγάφωνα. Τα ηχεία εξαρτημάτων διαθέτουν σετ crossover για βέλτιστη απόδοση. Είναι εύκολο να εγκατασταθούν και να ρυθμιστούν. Το σήμα πλήρους εύρους εξέρχεται από τον ενισχυτή και πηγαίνει σε ένα παθητικό crossover που το χωρίζει στα δύο και στέλνει τις ψηλές νότες στο τουίτερ και τις μεσαίες και χαμηλές στο γούφερ. Τα περισσότερα crossover παθητικών στοιχείων έχουν πρόσθετες ρυθμίσεις που σας επιτρέπουν να απενεργοποιήσετε το tweeter εάν ο ήχος φαίνεται πολύ δυνατός για το γούφερ.
Εκτός από τα παθητικά crossover που λειτουργούν με σήματα μεγαφώνων και συνδέονται μεταξύ των στοιχείων του ενισχυτή και των ηχείων, υπάρχουν επίσης ενσωματωμένα ακουστικά crossover αυτοκινήτου που είναι εγκατεστημένα μπροστά από τον ενισχυτή. Μοιάζουν με μικρούς κυλίνδρους με βύσματα RCA σε κάθε άκρο και απλώς βάζουν στις εισόδους. Τα ενσωματωμένα crossover δεν σπαταλούν ενέργεια όπως οι υψηλές συχνότητες για ένα υπογούφερ. Η εγκατάσταση ενός ενσωματωμένου crossover είναι ένας εξαιρετικός και φθηνός τρόπος για να βελτιώσετε τον ήχο του κέντρου, ειδικά σε ένα σύστημα ηχείων.
Αρχές χρήσης ήχου αυτοκινήτου
Για να κατανοήσετε τι είναι ένα crossover και εάν η ανάγκη για ήχο χρειάζεται πραγματικά ένα ή περισσότερα crossover, είναι σημαντικό να κατανοήσετε πρώτα μερικές πολύ απλές αρχές για τη χρήση ενός crossover αυτοκινήτου. Η κύρια ιδέα είναι ότι η μουσική αποτελείται από συχνότητες ήχου που διέπουν ολόκληρη τη γκάμα της ανθρώπινης ακοής, αλλά οι μεμονωμένες πηγές είναι καλύτερες στο να δημιουργούν συγκεκριμένες συχνότητες από άλλες.
Τα τουίτερ είναι σχεδιασμένα να αναπαράγουν υψηλές συχνότητες, τα γούφερ έχουν σχεδιαστεί για να αναπαράγουν χαμηλές συχνότητες κ.λπ. Ο κύριος σκοπός είναι να διαχωρίσουν τη μουσική στις συχνότητες των συστατικών της και να την στείλουν σε συγκεκριμένα ηχεία για να επιτύχουν υψηλότερη πιστότητα ήχου. Φροντίζοντας να φτάνουν μόνο οι σωστές συχνότητες στα κλασικά ηχεία σας, μπορείτε να μειώσετε αποτελεσματικότερα την παραμόρφωση και να βελτιώσετε την ποιότητα ήχου του ηχοσυστήματος του αυτοκινήτου σας.
Η εγκατάσταση παθητικών ακουστικών crossovers είναι μια σχετικά εύκολη εργασία, καθώς παρέχει καλωδίωση crossover μεταξύ του ενισχυτή και των ηχείων. Για παράδειγμα, θα μπορούσατε να συνδέσετε ένα παθητικό crossover σε μια έξοδο ενισχυτή, στη συνέχεια να συνδέσετε την έξοδο του τουίτερ σε ένα τουίτερ και την έξοδο του υπογούφερ σε ένα υπογούφερ.
Η εγκατάσταση ενός ενεργού crossover ήχου αυτοκινήτου θα είναι γενικά μια πιο περίπλοκη διαδικασία. Το κύριο πρόβλημα είναι ότι τα ενεργά crossover απαιτούν τροφοδοσία, επομένως θα χρειαστεί να τρέξετε καλώδια ρεύματος και γείωσης για κάθε συσκευή. Εάν έχει ήδη εγκατασταθείενισχυτή, θα είναι ευκολότερο να εγκαταστήσετε ένα ενεργό crossover. Στην πραγματικότητα, η γείωση του στο ίδιο σημείο με τον ενισχυτή θα βοηθήσει στην αποφυγή ενοχλητικού θορύβου στον βρόχο γείωσης.
Ταξινόμηση Crossover
Τα ακουστικά crossover μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τον αριθμό των ζωνών στις οποίες διαιρείται το φάσμα ήχου. Το αμφίδρομο χωρίζει το φάσμα ήχου σε δύο μέρη και στέλνει πληροφορίες σε διαφορετικούς τύπους προγραμμάτων οδήγησης. Το τρίπτυχο διαιρεί το φάσμα ήχου σε τρία μέρη κ.ο.κ. Ένα crossover μπορεί επίσης να περιγραφεί από το σημείο όπου ξεκινά η απότομη τομή. Συνήθως αναφέρεται στη συχνότητα με την οποία ξεκινά η κατάβαση. Σε διπλή όψη, και τα δύο προγράμματα οδήγησης θα έχουν 6 dB στο σημείο διασταύρωσης.
Οι όροι που χρησιμοποιούνται συχνά για την περιγραφή της κλίσης διασταύρωσης περιλαμβάνουν 6 dB/οκτάβα, 12 dB/οκτάβα, 18 dB/οκτάβα ή 24 dB/οκτάβα. Η κλίση του crossover που αναφέρονται αυτοί οι όροι. Για μια αλλαγή οκτάβας, μια διασταύρωση 6 dB/οκτάβα θα έχει έξοδο που είναι 6 dB κάτω από το σημείο εκκίνησης. Τα 12 dB/οκτάβα θα έχουν έξοδο 12 dB. Ένα άλλο σύνολο όρων που χρησιμοποιούνται συχνά για να περιγράψουν την κλίση διασταύρωσης είναι η 1η τάξη, η 2η τάξη, η 3η τάξη και η 4η τάξη.
Αυτοί οι όροι προέρχονται από τον αριθμό των στοιχείων που απαιτούνται για τη δημιουργία της κλίσης που περιγράφεται. Ένα crossover 1ης τάξης χρησιμοποιεί 1 στοιχείο και θα δώσει περίπου 6 dB/οκτάβα. Ένα crossover 2ης τάξης χρησιμοποιεί 2 στοιχεία και θα σας δώσει περίπου 12 dB/οκτάβα κ.λπ.
Στοιχεία κεντρικού ηχείου
Αν είναι δύσκολο να βρείτε μια τιμή που δεν υπερβαίνει το 10% του επιθυμητού ήχου, προσαρμόστε. Εδώμερικές συμβουλές για την εργασία με διαφορετικά εξαρτήματα:
- Πυκνωτές: συνδυάστε δύο πυκνωτές, συνδέστε τους παράλληλα. Χρησιμοποιώντας τα με αυτόν τον τρόπο, μπορεί κανείς απλά να προσθέσει τις δύο τιμές μαζί για να πάρει τη συνδυασμένη ισοδύναμη χωρητικότητα.
- Αντιστάσεις: συνδέστε δύο αντιστάσεις σε σειρά για να παράσχετε μια συνδυασμένη αντίσταση ισοδύναμη με τη συνολική τιμή. Η ονομαστική ισχύς και στα δύο πρέπει να είναι υψηλή για να πληροί τις απαιτήσεις συστήματος.
- Επαγωγείς: Εάν δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε πολλαπλούς επαγωγείς, μπορείτε να αγοράσετε ένα μεγάλου μεγέθους και στη συνέχεια να ξετυλίξετε τα πηνία μέχρι να επιτευχθεί η επιθυμητή τιμή. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν συγκεκριμένο τύπο μετρητή επαγωγής.
Ορισμός εύρους συχνοτήτων
Η ρύθμιση του crossover του συστήματος ηχείων είναι η σωστή ρύθμιση συχνότητας. Για να προσδιορίσετε το επιτρεπόμενο εύρος που χρησιμοποιείται για τις ρυθμίσεις, πρέπει να γνωρίζετε τα δεδομένα τόσο για τα ηχεία όσο και για το υπογούφερ. Το πακέτο ηχείων που αγοράσατε περιέχει πάντα ένα εγχειρίδιο για τις ρυθμίσεις που πρέπει να χρησιμοποιήσετε.
Διαφορετικά, ισχύουν οι ακόλουθοι κανόνες. Η υψηλότερη συχνότητα που μπορεί να χειριστεί το υπογούφερ θα πρέπει να χρησιμοποιείται για ρυθμίσεις crossover. Η χαμηλότερη συχνότητα που μπορεί να χειριστεί το ηχείο θα πρέπει να οριστεί σε crossover.
Για παράδειγμα, για ένα εύρος συχνοτήτων υπογούφερ 20-130 Hz και ένα εύρος συχνοτήτων κεντρικού ηχείου 70-20.000 Hz, το επιτρεπόμενο εύροςΗ ρύθμιση crossover για το κύριο ηχείο θα είναι 70-130 Hz. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να εφαρμόσετε μια ρύθμιση 70, 80, 90 κ.λπ., έως και 130 Hz για το κύριο ηχείο. Εάν χρησιμοποιείται πάνω ή κάτω από το καθορισμένο μέγεθος, τότε οι συχνότητες εκτός των ορίων δεν θα αναπαραχθούν ούτε από το υπογούφερ ούτε από το αντίστοιχο ηχείο.
Κύρια δομικά στοιχεία
Σε ένα ηχοσύστημα αυτοκινήτου, χρησιμοποιούνται μεγάλοι εξωλέμβιοι πυκνωτές για να αποτρέψουν το ξεθώριασμα των φώτων όταν ακούγονται δυνατές νότες μπάσων. Αυτό το επιτυγχάνουν δίνοντας στον ενισχυτή μια γρήγορη έκρηξη ισχύος. Οι πυκνωτές crossover ηχείων έχουν υψηλή "αντίσταση" που συνήθως αναφέρεται ως αντιδρώντα για σήματα χαμηλής συχνότητας.
Υπάρχουν τρεις κύριες προδιαγραφές για τους πυκνωτές:
- Η μέγιστη τάση στην οποία δεν υπόκειται σε διαλεκτική διάσπαση. Αυτή η διάσπαση συμβαίνει όταν το ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ των δύο πλακών του πυκνωτή γίνει αρκετό για να πολώσει τη διαλεκτική, μετατρέποντάς την σε αγωγό. Όταν συμβεί αυτό, ο πυκνωτής θα ζεσταθεί και μπορεί να εκραγεί.
- Η χωρητικότητα των πυκνωτών συνήθως μετριέται σε microfarads - mF ή uF ή (ελληνικό γράμμα mu) F. Ένα microfarad είναι 1/1.000.000 ή 1 × 10 -6 Farad. Και χρησιμοποιούνται επίσης Picofarad, που είναι 1/1.000.000 ή 1 × 10-6 μικροφαράντ (1 × 10-12 Φαράντ).
- Ανοχή. Αυτή είναι μια αποδεκτή παραλλαγή της τιμής. Για παράδειγμα, ένας πυκνωτής 47 mF με εύρος -20%/+80% θα ήτανέχουν χωρητικότητα από 37,6 έως 84,6 mF. Τα συστήματα ήχου συνήθως συνδέουν έναν πυκνωτή σε σειρά με κάθε ηχείο "υψηλής συχνότητας" για να λειτουργήσει ως φίλτρο υψηλής διέλευσης.
Υπολογισμός σύνθετης αντίστασης συστήματος
Εάν όλα τα ηχεία είναι συνδεδεμένα παράλληλα και έχουν την ίδια σύνθετη αντίσταση, τότε ο υπολογισμός ακουστικής διασταύρωσης είναι εύκολο να γίνει. Απλώς διαιρέστε την αντίσταση με τον αριθμό των ηχείων παράλληλα.
Παράδειγμα 1: Τέσσερα ηχεία 8 ohm, παράλληλη σύνδεση: 8 / 4=2 ohm. Παράδειγμα 2: Δύο ηχεία 4 ohm, παράλληλο κύκλωμα: 4 / 2=2 ohms.
Για τον υπολογισμό των ηχείων που συνδέονται παράλληλα αλλά έχουν διαφορετικές σύνθετες αντιστάσεις, ισχύει ο ακόλουθος τύπος:
R σύνολο=1/(1/r1+1/r2+…..).
Στην πραγματικότητα, ο ακριβής υπολογισμός του ηχοσυστήματος είναι μια πολύ περίπλοκη εμπειρική διαδικασία. Για να το κάνετε πιο εύκολο, υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές αριθμομηχανές για crossover ηχείων στο διαδίκτυο, όπως μια ξεχωριστή αριθμομηχανή για 2, 3 και 4 ηχεία συνδεδεμένα παράλληλα, καθώς και αριθμομηχανές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πιο σύνθετες σειρές/παράλληλες διαμορφώσεις. Για να γίνει αυτό, πρέπει να εισαγάγετε την αντίσταση κάθε ηχείου στα λευκά τετράγωνα της αντίστοιχης αριθμομηχανής. Θα καθοριστεί η συνολική σύνθετη αντίσταση για ηχεία που συνδέονται παράλληλα. Και επίσης υπολογίζεται ένα ποσοστό για κάθε ομιλητή.
Η οθόνη θα δείξει πώς κατανέμεται η ισχύς εξόδου του ενισχυτή μεταξύ των ηχείων. Όταν χρησιμοποιείται μαζί με διαφορετική αντίστασηθα ληφθεί υπόψη η κοινή χρήση ενέργειας.
Εάν υπήρχε ένα πρόγραμμα οδήγησης που μπορούσε να αναπαράγει εύκολα και με ακρίβεια ολόκληρο το φάσμα του ήχου, δεν θα χρειαζόταν να χρησιμοποιήσετε crossover. Ο κύριος λόγος είναι ότι συνήθως απαιτούνται πολλαπλοί οδηγοί για να καλύψουν όλο το φάσμα του ήχου. Δεν είναι δυνατόν να φτιάξουμε έναν οδηγό ικανό να παράγει ταυτόχρονα υψηλές και χαμηλές συχνότητες. Διαφορετικοί τύποι προγραμμάτων οδήγησης έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν καλά σε διαφορετικές περιοχές. Η χρήση crossover βοηθά στον συντονισμό της εργασίας διαφορετικών προγραμμάτων οδήγησης.
