Co to jest crossover i dlaczego jest potrzebny?
Zanim odpowiemy na to pytanie, należy najpierw zrobić krótką dygresję na temat teorii głośników i ogólnie zarysować problem. Jak wiadomo, prawie każdy z obecnie produkowanych głośników jest w stanie skutecznie odtworzyć jedynie wąskie pasmo przenoszenia, ograniczone od dołu częstotliwością rezonansową jego ruchomego układu, a od góry właściwościami mechanicznymi dyfuzora (masa, sztywność). Poza tym pasmem częstotliwości ciśnienie akustyczne generowane przez głośnik jest znacznie zmniejszone, a poziom zniekształceń wzrasta. Nie można w tym przypadku mówić o wysokiej jakości dźwięku. Dlatego, aby przesłać całe spektrum sygnałów audio (20-20 000 Hz), konieczne jest użycie kilku głośników. Dawno temu akustycy dostrzegli tę potrzebę, a dziś we wszystkich obszarach technologii audio, czy to domowych, czy samochodowych, zdecydowana większość głośników jest realizowana wyłącznie w konfiguracji wieloprzetwornikowej.
W odniesieniu do systemów car audio można wyróżnić dwa dość typowe schematy konstrukcyjne, z którymi nawet mniej lub bardziej zorientowani czytelnicy są dobrze zaznajomieni. Pierwszy i najczęściej spotykany składa się z trzech głośników: subwoofera skierowanego wyłącznie na bas (około 20-100 Hz), głośnika niskotonowego / średniotonowego dla wyższych zakresów basów i średnich częstotliwości (100-3000 Hz) oraz głośnika wysokotonowego odpowiedzialnego za wysokie częstotliwości (od 3000 Hz i więcej). W bardziej złożonych układach, takich jak te używane przez profesjonalistów w zawodach car audio, zwiększa się liczbę głośników. Tutaj za każdy zakres częstotliwości: niższy bas, średni/wyższy bas, środek i góra odpowiadają osobne głośniki. Jednak pomimo oczywistych różnic oba schematy podlegają jednemu wymaganiu: każdy głośnik wchodzący w skład zestawu głośnikowego musi odtwarzać tylko własne pasmo częstotliwości i nie wpływać na sąsiednie. Aby spełnić to wymaganie, w torze audio znajdują się filtry elektryczne, które są precyzyjnie zaangażowane w wybór niektórych pasm częstotliwości i tłumienie innych. Oczywiście, jeśli system głośników wykorzystuje kilka głośników - subwoofer, głośnik nisko-średniotonowy, średniotonowy i wysokotonowy, konieczne staje się zastosowanie kilku filtrów elektrycznych. Połączenie kilku takich filtrów nazywa się zwrotnicą.
Filtry
W pierwszym przybliżeniu każdy filtr elektryczny jest zbiorem kilku elementów, które mają właściwość selektywnej transmisji sygnałów o określonych częstotliwościach. Najprostsze obwody o podobnych właściwościach można zbudować za pomocą cewek indukcyjnych i kondensatorów. Zasada działania tych obwodów opiera się na zależności rezystancji ich elementów składowych od częstotliwości: w przypadku cewek indukcyjnych rezystancja wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału, podczas gdy w przypadku kondensatorów przeciwnie, maleje. Dlatego cewki indukcyjne dobrze przechodzą niskie częstotliwości, a kondensatory przechodzą przez wysokie częstotliwości. Właściwości te wykorzystywane są do budowy filtrów - niskich (LPF) i wysokich częstotliwości (HPF). Oprócz filtrów dolnoprzepustowych i górnoprzepustowych istnieją inne rodzaje filtrów, na przykład filtry pasmowoprzepustowe - innymi słowy filtry pasmowoprzepustowe. Z nazwy jasno wynika, że \u200b\u200btakie filtry przepuszczają dobrze tylko określone pasmo częstotliwości, a wszystko, co jest poza nim, tłumi filtr pasmowoprzepustowy (PF). Typową rolą takich filtrów jest izolowanie zakresu średnich częstotliwości w celu późniejszego doprowadzenia przefiltrowanego sygnału do głośnika średniotonowego. W zależności od wykonywanego zadania kolejny typ filtra - notch (RF) - jest całkowitym przeciwieństwem PF. Filtr wycinający tłumi pasmo częstotliwości, które PF przechodzi bez zmian, otwierając swobodny dostęp do sygnałów spoza tego przedziału częstotliwości. Nieco poza wszystkimi powyższymi typami filtrów są filtry do tłumienia częstotliwości podczerwonych (FINCH); w rzeczywistości są to te same filtry górnoprzepustowe, ale z wyjątkowo niską częstotliwością odcięcia (10-30 Hz). Zadaniem Fincha jest ochrona głowicy niskotonowej (subwoofera) przed sygnałami infra-niskiej częstotliwości, co może doprowadzić do przeciążenia subwoofera, a czasem do jego awarii.
Każdy filtr charakteryzuje się kilkoma parametrami. Pierwszym parametrem filtra jest jego kolejność. Kolejność filtra odpowiada liczbie elementów reaktywnych w obwodzie (cewki, kondensatory). Filtr pierwszego rzędu, jak sama nazwa wskazuje, zawiera tylko jeden element reaktywny. Filtr drugiego rzędu zawiera dwa elementy itd. Kolejny indeks filtra jest bezpośrednio zależny od rzędu - stromość zaniku charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej. Ten parametr wskazuje, jak mocno filtr tłumi sygnał poza pasmem przenoszenia, czyli sygnały o tych częstotliwościach, które nie powinny przejść przez barierę filtra i dostać się do głośnika. Nachylenie jest mierzone w decybelach na oktawę (dB/oct). Oktawa to pasmo częstotliwości, w którym górna częstotliwość odcięcia jest dwa razy większa niż dolna granica. Na przykład za oktawę można uznać przedziały częstotliwości od 100 do 200 Hz lub od 200 do 400 Hz. Łatwo obliczyć, że cały zakres sygnałów audio (20-20 000 Hz) zawiera około dziesięciu oktaw. Drugą jednostką miary jest decybel, nazwany na cześć wynalazcy telefonu, AG Bella; jest logarytmem stosunku wartości (w tym przypadku filtr zyskuje na częstotliwościach odcięcia oktawy), pokazującym względną różnicę między tymi wartościami. Różnica 6 dB oznacza, że poziomy różnią się dwukrotnie, 12 dB czterokrotnie, 20 dB dziesięć razy itd. filtr i równa się 6*N, gdzie N jest rzędem filtr. Oczywiście nachylenie filtra pierwszego rzędu wynosi 6 dB/okt., drugiego 12 dB/okt., trzeciego 18 dB/okt., a im jest ono wyższe, tym skuteczniej filtry są w stanie tłumić niepożądane sygnały. Przy wyborze kolejności filtrów, wraz z kształtem charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej, należy wziąć pod uwagę charakterystykę fazowo-częstotliwościową. Idealna zwrotnica powinna zapewniać jednolitą ogólną charakterystykę częstotliwościową pod względem ciśnienia akustycznego, które jest sumą wibracji wytwarzanych przez wszystkie głowice systemu głośnikowego. Podczas sumowania manifestują się zarówno zależności amplitudowe, jak i fazowe, a także położenie głowic względem słuchacza. Optymalny efekt zapewnia zastosowanie filtrów o ściśle określonej kolejności. Bardziej szczegółowe informacje na ten temat zainteresowany czytelnik znajdzie np. w książce „Broadcasting and Electroacoustics” pod redakcją Yu.A. Kovalgina, wydanej przez wydawnictwo Radio and Communications w 1999 roku.
Jednocześnie funkcja filtra charakteryzuje się nie tylko rzędem i stromością zaniku odpowiedzi częstotliwościowej. O naturze filtra można wiele powiedzieć metodą aproksymacyjną, na podstawie której wyznacza się jego transmitancję. Takich metod jest dziś bardzo dużo i wszystkie noszą nazwiska twórców: Butterworth, Bessel, Linkwitz-Ralley i wielu innych. Wydawać by się mogło, że wielość metod oznacza wiele różnic konstrukcyjnych w implementacjach filtrów nawet tego samego rzędu, ale nic z tych rzeczy. Elementy reaktywne, które można zobaczyć w obwodach elektrycznych filtrów Butterwortha, Bessela, Linkwitza-Ralleya tego samego rzędu są takie same, ale wartości znamionowe tych elementów znacznie się różnią, co oznacza różne zachowanie charakterystyki amplitudowej i fazowo-częstotliwościowej filtry. W rezultacie charakterystyki czasowe są również różne.
Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie typy filtrów są dalej podzielone na dwie dość obszerne klasy - aktywną i pasywną, a zatem zwrotnice, które zawierają te filtry, mogą być pasywne i aktywne.
Zwrotnice pasywne składają się wyłącznie z elementów reaktywnych - cewek indukcyjnych i kondensatorów i nie wymagają zasilania. Są bardzo mało wymagające, aw pewnych warunkach można je włączyć w dowolny odcinek toru, zarówno przed, jak i za końcówką mocy. Najczęściej jednak pasywnym zwrotnicom przypisuje się ściśle określony obszar – między końcówką mocy a kolumnami. Za pomocą zwrotnicy możliwe jest podłączenie kilku głowic pracujących w sąsiednich pasmach częstotliwości do jednego wzmacniacza. Tanie i smaczne! Ale są też ciemne strony. Obecność zwrotnicy na ścieżce między końcówką mocy a głośnikiem powoduje, że do 10% energii użytecznej jest rozpraszane na elementach biernych i rezystorach końcowych. To jednak nie jedyna wada pasywnych zwrotnic. Nie zapominajmy też, że mają one bardzo skromne możliwości regulacji dźwięku, najczęściej ograniczone do regulacji poziomu dla poszczególnych pasm częstotliwości. Charakterystyka filtrów pasywnych w dużym stopniu zależy od rezystancji obciążenia, czyli rezystancji elektrycznej głośnika. W zakresie częstotliwości pracy jest on bardzo niestabilny, w związku z czym nie jest możliwe zapewnienie optymalnych warunków dopasowania, a charakterystyka częstotliwościowa filtrów różni się od obliczonej. Nie można tego również przypisać zaletom zwrotnic pasywnych.
Aktywne zwrotnice w służbie samochodowych wzmacniaczy mocy
Gdyby wszystkie układy filtrujące stosowane obecnie w technice audio opierały się na elementach pasywnych, to najprawdopodobniej za jakiś czas zasoby miedzi na planecie Ziemia byłyby zagrożone. Dlaczego? Tak, bo wyprodukowanie nawet najprostszego filtra dolnoprzepustowego pierwszego rzędu o niskiej częstotliwości odcięcia (100 Hz) w oparciu o cewkę indukcyjną wymaga dużo drutu miedzianego i to nie prostego, ale najpoważniejszego: duży przekrój, z małymi stratami i Wysoka jakość. Nie wiadomo, z czym byśmy mieli dzisiaj do czynienia, gdyby kilkadziesiąt lat temu elektronicy nie wynaleźli filtrów aktywnych, w których nieporęczne cewki indukcyjne i kondensatory zastąpiono elementami elektronicznymi - tranzystorami i wzmacniaczami operacyjnymi, które po włączeniu w połączeniu z rezystory i kondensatory mają takie same właściwości jak obwody LC - identyczne przesunięcie fazowe między prądem a napięciem oraz zależność współczynnika transmisji od częstotliwości.
Pojawienie się zasadniczo nowych obwodów filtrów, jak każda inna innowacja w technologii audio, od razu wywołało wiele kontrowersji. Główna fala krytyki wypłynęła z szeregów prawdziwych audiofilów, którzy zgodnie stwierdzili, że wymagające zasilania filtry aktywne stanowią poważną przeszkodę dla naturalnego, naturalnego dźwięku. W tym mieli po części rację, ale długa lista zalet filtrów, która właśnie się pojawiła, stała się ważkim argumentem na ich korzyść. I wkrótce te filtry zaczęły być aktywnie wykorzystywane we wbudowanych zwrotnicach wzmacniaczy samochodowych. Zwrotnice takie zazwyczaj umieszcza się wewnątrz obudowy wzmacniacza, a ich miejsce w torze sygnału znajduje się na wejściu, zaraz za układami regulacji czułości wejściowej, przed układami przedwzmacniacza. Trzeba powiedzieć, że możliwość zaimplementowania filtrów aktywnych w minimalistycznych wymiarach odegrała ważną rolę w tej transformacji, która do dziś pozostaje utopią dla pasywnych analogów.
W budżetowych modelach wzmacniaczy wbudowane zwrotnice oparte są na tych samych jednostkach filtrujących. Ten typ filtra jest uproszczoną odmianą filtra Bessela; jest bardzo łatwy w produkcji, ponieważ w przeciwieństwie do filtrów Linkwitz-Ralley, Bessela i Butterwortha jest zbudowany na elementach o tej samej wartości nominalnej i nie jest szczególnie krytyczny dla tolerancji odchyleń parametrów, które czasami sięgają kilkudziesięciu procent. Oczywiście charakterystyki amplitudowe i fazowo-częstotliwościowe takich filtrów są dalekie od doskonałości, delikatnie mówiąc - są najgorsze. Następna pułapka, jaką można napotkać przy wykonywaniu niskobudżetowych zwrotnic do zabudowy, wiąże się z organizacją doboru częstotliwości zwrotnicy. Aby obniżyć koszt zwrotnicy, wielu producentów celowo minimalizuje liczbę elementów strojenia, w wyniku czego tylko jedno łącze jest dostrajane do częstotliwości w filtrze drugiego rzędu. Widać wyraźnie, że w tym przypadku raczej trudno mówić o stabilności charakterystyki zwrotnicy w całym zakresie ustawień.
We wzmacniaczach średniej i wysokiej kategorii cenowej zwrotnice realizowane są najczęściej w oparciu o filtry Linkwitza-Ralleya, Butterwortha i Bessela - drugiego, trzeciego, rzadziej czwartego rzędu. Każdy z nich ma swoje zalety i wady, ale przy pozostałych parametrach ogólnie przyjmuje się, że filtry Butterwortha mają minimalną nierówność odpowiedzi częstotliwościowej, a filtry Bessela - PFC. W tej klasie wzmacniaczy wielu renomowanych producentów przyjęło tak zwaną metodę „kliknięcia”, aby zapewnić dokładne dostrojenie częstotliwości odcięcia. Jego istota polega na tym, że częstotliwość odcięcia filtra górnoprzepustowego i filtra dolnoprzepustowego jest regulowana zgodnie ze specjalną tabelą korespondencji „częstotliwości kliknięć”, gdzie np. skrajne lewe położenie potencjometru może odpowiadać częstotliwość odcięcia 20 Hz, następna - 22 Hz itd., a druga - pięć, a czasem dziesięć kiloherców. Ta metoda strojenia charakteryzuje się bardzo dużą dokładnością wyniku, występuje we wzmacniaczach „PPI” i „Orion” itp.
Nieco inne podejście do ustawiania częstotliwości odcięcia prezentują wzmacniacze włoskich firm „Steg”, „Audiosystem”, a także szereg innych firm. Tutaj żądana częstotliwość odcięcia jest wybierana przez zainstalowanie jednego lub drugiego rezystancyjnego modułu chipowego. Ta metoda jest mniej uniwersalna niż opisana powyżej, jednak obiecuje dobry wynik. Logiczną kontynuacją tego podejścia są zwrotnice, w których częstotliwość odcięcia jest ograniczona do kilku stałych wartości. To dość powszechne rozwiązanie, często spotykane we wzmacniaczach z wyższej półki. Dobrym przykładem jest wiele high-endowych wzmacniaczy McIntosha. Tutaj częstotliwość odcięcia obu filtrów – HPF i LPF – jest stała i ograniczona do dwóch wartości – 80 i 120 Hz. Swoją drogą na przykładzie tych wzmacniaczy można zademonstrować zastosowanie filtrów wycinających we wbudowanych zwrotnicach. W nich filtr wycinający jest dostrojony do średniej częstotliwości rezonansowej wnętrza samochodu (150 Hz) i w pewnym stopniu pozwala skorygować ewentualny wzrost charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej.
Specjalną grupę tworzą zwrotnice, w których można regulować nie tylko częstotliwość odcięcia danego filtra, ale także nachylenie nachylenia charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej. Tak szeroki wachlarz możliwości to rzadkość sama w sobie, ale mogą się nimi pochwalić japońskie wzmacniacze „chDimension” z serii „Forte”, w których maksymalne możliwe nachylenie charakterystyki tłumienia sięga 48 dB/okt.
Czasami w sekcji niskich częstotliwości wbudowanych zwrotnic można znaleźć filtr górnoprzepustowy (FINCH) z regulowanym współczynnikiem jakości, który pozwala uzyskać wzrost pasma przenoszenia w pobliżu częstotliwości odcięcia do 10 dB ( obwód Hawkinsa). Takie rozwiązanie układu często spotykane we wzmacniaczach Soundstream, pozwala wykluczyć z toru strojenia osobny stopień układu podbicia basów.
Implementacja filtrów dolnoprzepustowych we wbudowanych zwrotnicach wyraźnie pokazuje zalety aktywnego filtrowania. Taki filtr na płytce wielu wzmacniaczy zajmuje znikomą powierzchnię, ale jednocześnie pozwala na regulację częstotliwości odcięcia w zakresie od 15 do 50 Hz oraz ze spadkiem charakterystyki tłumienia od 18 do 24 dB/ paź. To prawda, że niektórzy producenci celowo ograniczają czasem możliwości ustawień, ograniczając się do kilku stałych, typowych wartości. Jak pokazuje praktyka, jest to więcej niż wystarczające.
Wniosek
Po przeczytaniu tej recenzji wielu czytelników zapewne będzie chciało zadać całkiem sensowne pytanie, czy zastosowanie zwrotnicy wbudowanej w samochodowe końcówki mocy jest uzasadnione, czy też jest to po prostu kolejny sposób na wyłudzenie „ciężko zarobionych” środków? Pod wieloma względami odpowiedź na to pytanie zależy od poziomu wzmacniacza. Jeśli urządzenie należy do klasy budżetowej lub podstawowej, to z pewnością naiwnością byłoby mieć nadzieję, że wbudowana zwrotnica nie wprowadzi znaczących zmian w sygnale. Inna sprawa, gdy wzmacniacz należy do średniej, a nawet elitarnej klasy. Tutaj producenci grają według innych zasad. Wiarygodność firmy jest zagrożona, a stosowanie kiepskich filtrów separacyjnych i innych elementów może nadszarpnąć jej prestiż. Oczywiście w tym przypadku można już poważnie pomyśleć o zastosowaniu zwrotnicy wzmacniacza, zwłaszcza przy wzmacniaczach high-end, jej możliwości są zazwyczaj bardzo dobre. Naturalnie takie rozwiązanie doprowadzi do zbudowania systemu audio opartego na zasadzie wzmocnienia wielopasmowego (bi-amping), co bynajmniej nie przyczynia się do oszczędności budżetu, gdyż potrzebne będą co najmniej cztery kanały wzmacniające.

Domowa zwrotnica do akustyki

Domowe zwrotnice do akustyki są potrzebne do rozdzielenia zakresów częstotliwości głośników. Wyrównują te właśnie zakresy pod względem głośności.
Wykonanie domowej zwrotnicy dla akustyki nie jest takie trudne, jeśli znasz kilka tajemnic.

Co to jest crossover i z czym się go je

Najpierw dowiedzmy się, dlaczego potrzebujemy crossovera?
Jest to specjalne urządzenie przeznaczone do separacji częstotliwości audio. Zwrotnice niejako usuwają niepotrzebne częstotliwości, filtrują je.

Na przykład są takie głośniki (patrz) jak głośniki wysokotonowe. Gdyby nie było zwrotnic, to wszystkie częstotliwości byłyby podawane na głośniki wysokotonowe, ich pełny pakiet, wraz z basem i średnicą. Oczywiste jest, że ostatecznie będzie to miało negatywny wpływ na szczegółowość muzyki.
Głośniki wysokotonowe, podobnie jak tweetery, nie są w stanie odtworzyć niskich i średnich dźwięków, a obecność nietypowych częstotliwości stanie się w tym przypadku niebezpiecznym problemem.

Rodzaje crossoverów

Zwrotnice są zwykle podzielone na aktywne i pasywne, a także jednopasmowe, dwupasmowe itp.

Zwrotnica pasywna, jej zalety i wady

Więc:

Pasywna zwrotnica filtruje sygnał za pomocą kondensatorów, rezystorów i cewek. W rezultacie ujawnia się pierwsza wada takich zwrotnic - utrata mocy.

Zwrotnice pasywne podłącza się bezpośrednio przed głośnikami. Okazuje się, że wystarczy jeden wzmacniacz (patrz), co jest niewątpliwym plusem zwrotnic pasywnych.

Zwrotnice pasywne są sprzedawane jako oddzielne jednostki lub jako zestaw z akustyką, zwykle dwudrożną lub więcej.
Wśród wad pasywnych zwrotnic można wyróżnić ograniczone obciążenie szczytowe, co pociąga za sobą szybką awarię.

Aktywny crossover, jego zalety i wady

Więc:

Przed wzmacniaczem zastosowano aktywną zwrotnicę. Dlatego użycie jednego wzmacniacza w tym przypadku jest po prostu niemożliwe.
W przypadku aktywnej zwrotnicy każdy głośnik, czy to wysokotonowy, czy niskotonowy, wykorzystuje osobny kanał wzmacniacza.

Zaletą zwrotnicy aktywnej jest to, że w przeciwieństwie do pasywnej umożliwia precyzyjne dostrojenie cięć. To właśnie ten czynnik determinuje w przeważającej części koszt takiego crossovera, który jest droższy niż jego przeciwnik.

Jednopasmowy crossover

Zaprojektowany do cięcia kanału subwoofera (patrz).

Crossover dwukierunkowy

Zaprojektowany dla akustyki dwudrożnej, składający się z głośnika wysokotonowego i średniotonowego.

Trójdrożny crossover

Zaprojektowany dla trójdrożnej akustyki, składający się z głośnika wysokotonowego, średniotonowego i średniotonowego.

Domowe crossovery

Zdarza się, że stając się właścicielem drogiej akustyki samochodowej, właściciel odkrywa, że w zestawie nie ma crossoverów. Oczywiste jest, że bez nich nie da się obejść, ponieważ głośniki wysokotonowe mogą po prostu się wypalić.
Co robić? Odpowiedź jest śmiesznie prosta - zrób je sam.

Narzędzia

Aby rozpocząć, uzbrój się w niezbędne narzędzia:

Dobra i poręczna lutownica.
Specjalne urządzenie do pomiaru indukcyjności.
Klej „Moment”.
Chlorek żelaza.
Folia z włókna szklanego.
Rurki termokurczliwe.
Uszczelniacz silikonowy.

Instrukcja krok po kroku

Rozpoczynamy proces produkcyjny.

Więc:

Przede wszystkim należy dokładnie przestudiować parametry techniczne zakupionych głośników. Zaleca się zwrócenie szczególnej uwagi na niskie częstotliwości głośników wysokotonowych, a także poziom charakterystycznej czułości basów i głośników wysokotonowych.
Następnie musisz wybrać odpowiedni obwód elektryczny, który obejmuje podłączenie zwrotnicy.

Notatka. Według ekspertów pożądane jest preferowanie filtrów drugiego rzędu, ponieważ w ciasnym wnętrzu samochodu występuje silny wzrost odpowiedzi częstotliwościowej przy średnich i wysokich częstotliwościach.

Trzeba pamiętać, że tweetery podłączone przez filtr 1. rzędu mocno podkreślają syczenie, a niskotonowe wyolbrzymiają jasne dźwięki. W rezultacie, dodając do siebie, otrzymasz bałagan, w którym będzie dużo jasnego i syczącego dźwięku.

Notatka. Jednocześnie im szersze wnętrze samochodu, tym bardziej uda się zminimalizować te niedociągnięcia.

Induktor

Więc:

Nawijamy cewki indukcyjne do głośników. Zwróć uwagę, że robiąc to dla głośnika niskotonowego, lepiej jest użyć drutu miedzianego o średnicy 1 mm i zaizolowanego specjalnym lakierem.

Rada. Przy produkcji cewek zaleca się stosowanie rdzeni ferrytowych. Pozwoli to na uzyskanie mniejszych gabarytów i wagi, a także zmniejszy zużycie drogiego drutu miedzianego. Ponadto możliwe będzie również zmniejszenie rezystancji czynnej cewki.

Wynikową indukcyjność zaleca się kontrolować za pomocą unikalnego urządzenia pomiarowego.

Rada. Podczas nawijania drutu bardzo pożądane jest wykonanie cewki i cewki, a następnie zamocowanie za pomocą kleju. Pozwoli to uniknąć problemów, z którymi często borykają się początkujący.

Wykonanie płytki drukowanej

Więc:

Czas narysować planszę na papierze. Należy to zrobić na podstawie wielkości powstałych cewek i rezystorów.
Rysujemy planszę i przenosimy ją na arkusz specjalnego materiału.

Notatka. Jako taki materiał dobrze byłoby wybrać folię z włókna szklanego.

Od razu wiercimy otwory pod elektrody przyszłych części i przewodów. Pamiętaj, aby wytrawić deskę. Należy to zrobić w następujący sposób: umieścić półfabrykat płyty w roztworze chlorku żelazowego.

Montaż

Montujemy tablice naszego przyszłego crossovera zgodnie ze schematem instalacji.

Notatka. Ostrożnie przyklejamy cewki indukcyjne i kondensatory do płytki. Zaleca się użycie dobrego kleju, takiego jak Moment. Dobre zamocowanie pozwoli domowej roboty separatorowi działać bezawaryjnie przez długi czas w warunkach wibracji i wstrząsów.

Podłączanie przewodów głośnikowych

Więc:

Przewody akustyczne łączymy za pomocą konwencjonalnej lutownicy. W pracy trzeba bardzo uważać, aby nie pomylić wyjść dla głośnika niskotonowego i wysokotonowego. Trzeba też zwrócić uwagę na polaryzację.
Tu też przyda się klej. Konieczne jest wypełnienie „Momentu” drutami, które są lutowane, co ponownie ochroni przed wibracjami i możliwymi pęknięciami.

Połączenie

Więc:

Wykonujemy połączenie testowe i upewniamy się, że sygnał jest podawany do każdego głośnika z odpowiedniego wyjścia domowej zwrotnicy.
W razie potrzeby można również dołączyć rezystor 4 omów przed filtrem górnoprzepustowym.

Notatka. Pamiętaj, że czułość głośników wysokotonowych jest o kilka decybeli wyższa niż czułość głośnika odtwarzającego niskie częstotliwości - w efekcie głośniki wysokotonowe grają głośniej niż głośnik niskotonowy.

Zwrotnica zrób to sam jest pokryta rurką termokurczliwą, z zachowaniem wymaganych wymiarów. Pamiętaj, aby wypełnić krawędzie silikonem, aby wilgoć lub kurz nie dostały się do wnętrza zwrotnicy.
Przedstawione instrukcje pomogą Ci bez problemu wykonać domową zwrotnicę dla akustyki. Podczas operacji zaleca się przestudiowanie dodatkowych materiałów fotograficznych i wideo.
Jeśli chodzi o cenę materiałów eksploatacyjnych, to zależy ona od ilości cewek i wyjść głośnikowych. Ważny jest również zastosowany materiał.

Dla zwykły człowiek, któremu daleko do budowania głośników do odtwarzania muzyki, słowo „zwrotnica do głośników” nic nie znaczy. W Internecie jest wiele informacji na ten temat, w tym artykuły informacyjne, a także filmy.

Co to jest krzyżówka

To „pudełko” jest obowiązkową częścią zestawu głośnikowego. Wynika to z faktu, że na świecie nie ma głośników, które są w stanie odtworzyć pełen zakres częstotliwości z zachowaniem wysokiej jakości. Dlatego do budowy głośników używa się dwóch, trzech lub więcej głośników. Nie zapomnij jednak o „naleśnikach”. Ten typ głośnika składa się z kilku części, dzięki czemu może pochwalić się dość płaską charakterystyką częstotliwościową w całym zakresie częstotliwości.

Zwrotnica ma na celu rozdzielenie przychodzącego sygnału na różne komponenty i przesłanie ich do różnych głośników zestawu głośnikowego. Tak więc głośnik wysokotonowy odtwarza tylko wysokie częstotliwości, podczas gdy głośnik niskotonowy odtwarza średnie i niskie tony. Zwrotnica jest również nazywana filtrem.

Następujące elementy są uważane za jego główne składniki:

kondensator;
induktor.

Razem te elementy elektryczne „odcinają” niepotrzebne częstotliwości, które są wysyłane do głośników. Nawiasem mówiąc, kondensatory i cewki mają inny koszt. Zatem im droższe są te elementy, tym lepiej ostatecznie zabrzmi system głośników.

Kolejność filtrów

Ostateczny wynik będzie zależał od liczby elementów elektrycznych. W zależności od liczby kondensatorów i cewek indukcyjnych filtr może mieć różne rzędy. Jeśli zwrotnica składa się z jednego elementu, powiedzmy kondensatora, to filtr będzie pierwszego rzędu. Aby otrzymać filtr drugiego rzędu, liczba elementów musi być dwukrotnie większa. Jakość filtrowania niepożądanych częstotliwości zależy od kolejności zwrotnicy. Ten parametr nazywany jest nachyleniem zaniku i jest mierzony w dB na oktawę. Im wyższy rząd filtrów, tym bardziej stromy spadek.

Aktywne i pasywne

Crossovery dzielą się na dwie grupy:

aktywny;
bierny.

Każdy typ ma swoje zalety i wady.

Aktywne składają się nie tylko z kondensatorów i cewek, ale także z tranzystorów. Dzięki temu zmniejszono wymiary urządzenia. Trudno znaleźć zwrotnicę aktywną wykonaną jako osobny element. Zasadniczo są integralną częścią samochodowego wzmacniacza audio.

Pasywne są znacznie bardziej powszechne. Główną zaletą tego typu zwrotnic jest to, że nie ma potrzeby stosowania dodatkowego zasilania, dzięki czemu są łatwe w montażu.

Ponadto filtry pasywne i aktywne dzielą się dalej na 3 podgatunki:

Wysoka częstotliwość, zaprojektowana do przepuszczania sygnału o wysokiej częstotliwości, odcinająca wszystko inne. Ten podtyp jest przeznaczony dla głośników wysokotonowych.
Niskie częstotliwości wręcz przeciwnie, odcinają wysokie częstotliwości i przepuszczają przez nie sygnał o niskiej częstotliwości. Używany do głośników niskotonowych.
Filtr szerokopasmowy, zwany także Band Pass. Ten podtyp jest potrzebny do odcięcia częstotliwości, które wykraczają poza określony zakres. Przeznaczony jest do głośników średniotonowych.

Czytanie 3 min. Wyświetlenia 4,1 tys.

Zwrotnica to urządzenie przeznaczone do rozdzielania sygnału audio dostarczanego z radia na osobne pasma. To urządzenie jest używane nie tylko z głośnikami pełnozakresowymi, ale także ze specjalnymi - subwooferami, głośnikami średnio-niskotonowymi i głośnikami wysokotonowymi. Zrozumienie, dlaczego potrzebujesz zwrotnicy w car audio, powinno polegać na uzyskaniu lepszego i bardziej naturalnego dźwięku.

Rodzaje

Te urządzenia do akustyki samochodowej dzielą się na dwa typy: aktywny i pasywny. W pierwszym przypadku akcesorium jest wyposażone we wzmacniacz. Pozwala to na wydajniejsze rozłożenie dźwięku i dodaje możliwość regulacji częstotliwości zwrotnicy, czułości i nachylenia. Rozgałęźniki aktywne rzadko produkowane są jako samodzielne urządzenia, najczęściej wchodzą w skład wzmacniaczy mocy do car audio.

Zwrotnice pasywne są najprostsze i najczęściej spotykane. Takie urządzenie składa się z kilku filtrów, w tym cewek i kondensatorów. Te pierwsze opóźniają wysokie częstotliwości, te drugie tłumią niskie. Aby poprawić wydajność, cewki i kondensatory są łączone w obwody. Rozdzielacz pasywny ma jedno wejście i dwa lub trzy wyjścia. Każdy głośnik jest podłączony do własnych zacisków. Magnetofon podłączony jest bezpośrednio do wejścia urządzenia separującego.

W zależności od liczby pasów do rozdzielenia rozjazdy dzielą się na dwukierunkowe i trójkierunkowe. W pierwszym przypadku urządzenie osobno oddziela niskie i wysokie częstotliwości, które podawane są odpowiednio do głośnika niskotonowego i wysokotonowego. Urządzenia trójpasmowe dodatkowo podkreślają również pasmo średnich częstotliwości. Podawany jest do specjalnych głośników zwanych głośnikami niskotonowymi. Jedną z ważnych zalet pasywnego separatora jest to, że nie potrzebuje on dodatkowego zasilania. Istnieje możliwość regulacji charakterystyki dźwięku za pomocą przełączników.

Instrukcje połączenia

Pasywna zwrotnica do car audio jest podłączona w następujący sposób:

Kup i zainstaluj głośniki.
Przewody wyjściowe głośników z radia są podłączone do zacisków wejściowych urządzenia.
Głośniki podłącza się za pomocą kabli głośnikowych do odpowiednich złączy w urządzeniu, które mogą być oznaczone Wf (dla głośnika szerokopasmowego), Sw (dla subwoofera), Mw (dla głośnika średnio-niskotonowego) i Tw (dla głośnika wysokotonowego). .

Dla doświadczonej osoby instalacja systemu głośników jest prostym zadaniem. Ale dla początkującego wszystko jest tutaj trudne. Aby prawidłowo zainstalować akustykę, musisz wiedzieć, jakie elementy i dlaczego są potrzebne. Jednym z takich elementów jest zwrotnica dla akustyki.

Orientacja funkcjonalna

Zwrotnica to sprzęt będący elementem zestawu głośnikowego. Główną rolą jest rozkład wymaganego zakresu częstotliwości dla zainstalowanego głośnika. Akustyka wytwarzana tylko w dostarczonym zakresie częstotliwości. Dlatego jeśli sygnał jest przesyłany do głośników poza tym zakresem, dźwięk jest zniekształcony.

Na przykład, jeśli prześlesz do odbiornika niską częstotliwość, dźwięk będzie zniekształcony. Jeśli częstotliwość jest bardzo wysoka, grozi to zarówno zniekształconym dźwiękiem, jak i zepsutym sprzętem, ponieważ nie jest w stanie wytrzymać takiego poziomu.

Do odtwarzania dźwięków o wysokiej częstotliwości używane są głośniki, które mogą je transmitować. Głośniki transmitujące niskie częstotliwości działają oddzielnie. Lepiej jest, jeśli te głośniki są umieszczone w samochodzie oddzielnie od siebie. Dźwięki średniotonowe są odtwarzane przez głośniki z dźwiękiem średniotonowym.

Muzyka będzie brzmiała wysokiej jakości, gdy dźwięk zostanie przekazany ściśle do określonego głośnika. Ta praca jest wykonywana przez zwrotnicę dla akustyki.

Projekt

Wygląda prosto, składa się z 2 filtrów działających według schematu. Jeśli częstotliwość dystrybucji wynosi 1000 Hz, to jeden z filtrów zacznie wybierać częstotliwości mniejsze od tej wartości. Drugi wręcz przeciwnie, rozdziela je na ponad 1000 Hz. Nazwy tych filtrów są następujące:

Niskie podanie. Działa z niskimi częstotliwościami (do 1000 Hz).
Wysokie podanie. Działa z wysokimi częstotliwościami (ponad 1000 Hz).

To jest schemat działania zwrotnicy dwukierunkowej. Na rynku akustyki dostępne są głośniki trójdrożne. Zawierają również dodatkowy filtr rozdzielający częstotliwości o wartości średniej (zakres 600-1000 Hz).

Im większa liczba rozkładów częstotliwości dźwięku i ich transmisja do głośników w określonym celu, tym lepszy dźwięk w samochodzie.

Charakterystyka

Zwrotnica składa się z cewki indukcyjnej i kondensatora. Koszt produktu zależy od ilości części i ich właściwości. To właśnie te proste elementy mogą z łatwością przetwarzać fale o różnych częstotliwościach.

Kondensator selekcjonuje i separuje dźwięki o wysokich częstotliwościach, a cewka indukcyjna skierowana jest do działania o niskich częstotliwościach. To prosty, ale efektowny projekt.

Opcje wyposażenia

Istnieją 2 rodzaje crossoverów.

sprzęt pasywny. Ta opcja jest używana najczęściej. Ta pozycja nie wymaga osobnego zasilania. Dzięki temu instalacja systemu jest szybsza i łatwiejsza. Ale jakość nie zawsze jest na dobrym poziomie. Podczas pracy zwrotnica pobiera część energii do pracy, co powoduje przesunięcie fazowe. Zmiany te mogą mieć wpływ na działanie wszystkich urządzeń.
Aktywny. Ma złożoną konstrukcję, ale jednocześnie częstotliwości audio są filtrowane lepiej niż w pasywnym. Urządzenie składa się z kilku cewek, kondensatorów i półprzewodników. Często ten projekt jest dodawany do wzmacniaczy.