Čo je to vstavaná výhybka v reproduktoroch. Crossovery
Crossovers, čiže oddeľovanie frekvenčné filtre, sa prvýkrát objavia v zornom poli tých, ktorí sa stretávajú so svetom autorádia, ako súčasť akustického balíka komponentov. Jednoduchú funkciu týchto malých boxov ľahko vysvetlí aj predavačka v predajni - oddelia signál vo viacpásmových reproduktoroch tak, aby basový reproduktor prijímal nízke frekvencie, stredový - stredy, a "výškový" - horný tie. Je to však v praxi naozaj také jednoduché, ak výhybky zaberajú v katalógoch výrobcov audiozariadení do áut o nič menej strán ako zosilňovače a ani sa nemusíte snažiť postaviť v aute hudobný systém na hi-fi úrovni bez takých “ krabice“.
Obviňujte reproduktory
Pri crossoveroch totiž nie je všetko také jednoduché, ako by sa budúcemu manažérovi predaja mohlo zdať. Ak hlavné komponenty reproduktorový systém- reproduktory - každý špecialista (alebo aj nie celkom špecialista) si môže vybrať na základe vlastných preferencií (preto sa niekedy krížia ideologicky úplne odlišné značky), výber separačných filtrov sa často stáva kameňom úrazu aj pre skúsených inštalatérov.
Každý, kto sa aspoň trochu vyzná, vie, že najvýznamnejším zdrojom skreslenia zvuku sú reproduktory. Ideálnym východiskom z tejto situácie by bol reproduktor schopný samostatne reprodukovať celý zvukový rozsah. Žiaľ, ešte sa nikomu nepodarilo vyrobiť plnohodnotný širokopásmový žiarič. Najúspešnejšie pokusy viedli k reproduktorom, ktoré sú schopné pracovať vo väčšine rozsahu, ale nie viac ako uspokojivé.
A je potrebné, aby reproduktor fungoval bezchybne, a nie v časti rozsahu, ale vo všetkom, inak bude všetko úsilie zbavené praktického významu. V boji o ideálnu kvalitu zvuku treba celkový frekvenčný rozsah rozdeliť na časti a do čela každej z nich postaviť reproduktor optimalizovaný pre každé frekvenčné pásmo – subwoofer, stredobas, stredotón alebo výškový reproduktor. Divízia je v skutočnosti riadená crossovermi. A spravodlivosť (čítaj „kvalita“) ich „zdieľania“ závisí od inteligencie samotných crossoverov, medzi ktorými sú niekedy veľmi inteligentné exempláre a niekedy tak-tak.
Ste pasívny alebo aktívnejší?
Existujú iba dva spôsoby, ako rozdeliť signál v audiu v aute (ako v domácom audiu). Môžete to urobiť na výstupe zosilňovača, ktorý je zverený rozšíreným pasívnym výhybkám. Z pohľadu obvodov ide o oveľa primitívnejšie zariadenia ako aktívne krížové filtre. Pri pasívnych výhybkách je výber požadovaného pásma zverený rôznym indukčnostiam, kapacitám a odporom, teda takej výplni, ktorá nepotrebuje doplnkové jedlo. Inými slovami, pasívne výhybky využívajú elektrickú energiu vedenia, ku ktorému sú pripojené.
Ich hlavnými výhodami sú nízke náklady a flexibilita pri budovaní audio systému v aute. Pomocou pasívnych výhybiek môžete vytvoriť vynikajúci reproduktorový systém založený na jedinom zosilňovači. Preto ich často využívajú automobiloví akrobacii (profesionálni inštalatéri aj športovci) - ak majú montážnici určité zručnosti, systém niekoľkých pasívnych filtrov dokáže do reproduktorov vydať takmer dokonalý signál, ktorý, ako by sa zdalo, nie je možné. získané bez použitia drahých elektronických komponentov.
Existujú samozrejme aj nevýhody. Po prvé, v pasívnej výhybke je takmer nemožné zmeniť akékoľvek nastavenia okrem zoslabenia signálu na tweeteri. Po druhé, sú to „transportné straty“ alebo útlm zvukového signálu (ktorý má lákavý anglický názov damping), ku ktorému dochádza pri prechode signálu cez induktor a v dôsledku odporu kábla. To znamená, že signál poctivo podávaný zosilňovačom sa do reproduktorov dostane nielen prefiltrovaný, ale aj zredukovaný a v niektorých prípadoch aj dosť citeľný.
Nie bezdôvodne sa tiež verí, že pasívne výhybky v blízkosti elektrického vedenia môžu zachytiť indukčné rušenie, takže výrobcovia odporúčajú skryť pasívne oddeľovacie zariadenia pred intrigami bludného prúdu. Pri výbere pasívnych výhybiek je prvá vec, ktorú by ste mali venovať pozornosť, ich schopnosť vydržať špičkové zaťaženie vytvárané zosilňovačom, pretože neznášajú preťaženie celkom dobre.
Príliš intenzívny signál prichádzajúci zo zosilňovača môže výrazne zmeniť medznú frekvenciu pasívnych filtrov, to znamená, že reproduktory v tomto prípade prijímajú frekvenciu, ktorú potrebujú, plus trochu susednú, čo v prípade stredobasov nemusí mať vplyv na kvalitu zvuku ( ak nekonkurujete), ale výškové reproduktory sú vystavené značnému riziku „vyhorenia v práci“.
Na spracovanie signálu výškových a stredotónových reproduktorov sa používajú prevažne pasívne výhybky. Pre woofery a subwoofery je možné tieto výhybky použiť, avšak v tomto prípade sa požiadavka na kvalitu kondenzátorov a tlmiviek dramaticky zvyšuje, čo vedie k ich zdražovaniu a zväčšovaniu.
Druhý spôsob, ako rozdeliť signál, je urobiť to nie za zosilňovačom, ale pred ním. Na túto, nepochybne zodpovednejšiu úlohu, sa používajú aktívne crossovery. Takéto zariadenia sú súpravou aktívnych filtrov, ktoré možno ovládať a ľahko meniť medznú frekvenciu ľubovoľného kanála. Vo väčšine prípadov sú umiestnené hneď za prehrávačom, tak blízko, ako to koncept konkrétnej inštalácie umožňuje.
V porovnaní s pasívnymi crossovermi majú aktívne crossovery viac výhod a je tu len jedna zjavná nevýhoda - sú oveľa drahšie. Prvou a hlavnou výhodou aktívnych výhybiek je možnosť nastavenia ich parametrov podľa vlastností konkrétnych reproduktorov. Okrem úpravy frekvencií filtra majú moderné aktívne výhybky celú zbierku dodatočných úprav, ktoré dokážu správne pripraviť signál pred vstupom do zosilňovača.
O aktívnych výhybkách treba povedať hlavne to, že nie sú také univerzálne, aby ste sa zaobišli bez pasívnych filtrov, ale pri výbere medzi nastaviteľnými výhybkami a zariadeniami s pevným nastavením je osemkrát z desiatich správnejšie uprednostniť prvé. Toto je jedno z mála nepísaných pravidiel vo svete car audio.
Teraz k drobným nevýhodám. Je ich málo. V prípade, že aktívna výhybka má samostatné výstupy pre každé frekvenčné pásmo, je potrebné použiť samostatné zosilňovače pre každé pásmo. Vzhľadom na to, že priemerná cena aktívnej výhybky je tristo menových jednotiek a dobrý dvojkanálový zosilňovač utiahne ďalších dvesto, potešenie z vybavenia vášho audio systému aktívnym frekvenčným deličom môže výrazne zvýšiť nákladovú položku.
Po druhé, pretože aktívny prechod podľa definície používa aktívne zložky, vnáša do systému dodatočný šum, zatiaľ čo pri pasívnej výhybke k tomu nedochádza. Prítomnosť aktívneho crossoveru v autorádiu naznačuje seriózny prístup ku kvalite zvuku. A ak sa predtým verilo, že výhybky sú výsadou drahých inštalácií, dnes ich možno nájsť aj v audio systémoch strednej triedy.
Veda a technika
Pasívne a aktívne filtre sú rozdelené do troch typov. Prvým sú vysokofrekvenčné ("high pass") výhybky, ktoré prepúšťajú signály s frekvenciou nad určitou frekvenciou bez zmeny, signalizujú viac nízke frekvencie prejsť cez to so slabosťou. Nízkopriepustné („dolnopriepustné“) výhybky naopak prepúšťajú nízke frekvencie a potláčajú vysoké. Tretím typom výhybky je pásmová priepustnosť. Sú to filtre, ktoré prepúšťajú signály v určitom frekvenčnom rozsahu a tlmia signál mimo neho. Pásmové priepusty sa spravidla používajú pre reproduktory stredného rozsahu.
Okrem medznej frekvencie je základnou charakteristikou výhybky jej poradie. Nie, nie z hľadiska toho, ako úhľadne sú filtračné komponenty zabalené v kryte – v tomto ohľade sú crossovery mimoriadne čisté zvieratá. Poradie je pomer kvality filtrovania a výhybkového útlmu prijímaného signálu. Výhybky prvého a druhého rádu majú jednoduchšie filtre a tým aj sklon k neoprávneným manipuláciám so signálom v čase ich preťaženia.
Ich biotopmi sú hlavné jednotky, ktoré stoja až 200 dolárov alebo lacné sady „oddelených“ reproduktorov bez predstierania, že patria k serióznej značke. Existuje toľko výnimiek, koľko chcete, ale všeobecné štatistiky sú len také. Výhybky tretieho rádu možno nájsť v mnohých výkonových zosilňovačoch, kde koexistujú s ekvalizérmi a ak máte šťastie, aj s digitálnymi procesormi, o ktorých sa ešte bude diskutovať. Štvrtý rad crossoverov hovorí o ich elitárstve. Vo väčšine prípadov sú takéto prechody umiestnené v samostatnom puzdre.
O tom, ako efektívne rozdeľovač štvrtého rádu „odrezáva“ extra frekvencie, nie tak dávno kolovali medzi inštalatérmi zariadení skutočné legendy. Tieto filtre sa nikdy nepokazia zdieľaním strednej frekvencie s výškovým reproduktorom a prekvapia nositeľa neočakávaným signálom, ktorý dodajú do zosilňovača. Pre crossovery štvrtého rádu je všetko prísne a jasné, ako v najlepšie bankyŠvajčiarsko.
Najdôležitejšia vec pri nastavovaní crossoveru je správna voľba medzná frekvencia. Ak máme trojcestný aktívny crossover, tak stojíme pred úlohou určiť dva deliace body. Prvý bod definuje medznú frekvenciu pre subwoofer a začiatok stredového pásma pre stredový reproduktor.
Druhý bod definuje koncovú frekvenciu stredného rozsahu a počiatočnú frekvenciu vysokofrekvenčného rozsahu pre výškový reproduktor. Ak sa s týmito bodmi pomýlite, nebude tam žiadna kvalita zvuku a výškové reproduktory, ktoré prehltnú nízke frekvencie, budú hrať v odpadkovom koši. Preto je výber frekvenčných filtrov oveľa zodpovednejším procesom ako nákup a inštalácia reproduktorov.
Ohrozený druh a vznikajúci druh
V prostredí audiofilov sa v poslednom čase čoraz viac ustálila upravená verzia ľudového výrazu. "Inokedy iné decibely," hovoria včerajší analógoví nadšenci, keď idú nakupovať MP3 prehrávače a digitálne procesory. Crossovery v skutočnosti vykonávajú len časť funkcií digitálnych procesorov, sú stále veľmi žiadané, ale vyhliadky na rozvoj priemyslu analógových filtrov sú dosť vágne.
Nedávny všeobecný konsenzus je, že zvukový procesor je len zábavná hračka, aj keď môže mať nejaké využitie, a že priestorové procesory a zariadenia na obnovu basov nie sú nič iné ako „bzučiaky“ a „píšťalky“, ktoré v správne vybranom zariadení vôbec nie sú potrebné. systém, dnes úplne zabudnutý. Zvukové procesory víťazne pochodujú krajinou automobilového audio systému. Zoznam možností skutočne nie je najdrahší digitálne zariadenie vzbudzuje u audiofilov úžas.
Okrem digitálnych ovládačov úrovne signálu majú procesory množstvo ekvalizérov (nie parametrických, ale digitálnych, samozrejme), blokov oneskorenia signálu a smerovacích blokov, ktoré dodávajú každému kanálu vlastnosti potrebné pre kvalitnú reprodukciu konkrétnej melódie. Aktívne digitálne filtrovanie je tu už samozrejmosťou.
Najvýznamnejšia nevýhoda digitálne filtre je, že ich procesory sú často zavalené prácou „v kombinácii“: prideľovanie určitej frekvencie, oneskorenie alebo dokonca zosilnenie signálu. V takýchto podmienkach je kvalita filtrovania výrazne znížená, takže väčšina profesionálnych systémov obsahuje signálový procesor aj analógovú výhybku.
Prvý je zodpovedný za rôzne efekty a filigránske nastavenia zvukového obrazu a druhý robí to, čo vždy robil po starom, teda kvalitatívne rozdeľuje signál prijímaný z procesora a prenáša ho do reproduktorov.
Niektorí profesionálni inštalatéri sa domnievajú, že iba vysoké náklady na digitálne audio zariadenia spomaľujú zánik analógových filtrov. Iní veria, že bez ohľadu na to, ako ďaleko pokročil pokrok, vždy bude v autorádiu miesto pre také zariadenie, ako je dobrý analógový crossover 3. alebo 4. rádu. Oba názory možno považovať za správne, pričom netreba zabúdať, že k nim vedie veľa ciest kvalitný zvuk, a crossover je nevyhnutným prvkom každého z nich. A ak áno, je dôležité, či v crossoveri bude procesor alebo nie? Hlavná vec je, že on sám bol.
12 komentárov k článku: Čo je to crossover?
V krížení je veľa prvkov, spravidla sú to cievky, kondenzátory, odpory, nič drahé a veľmi komplikované ... S najväčšou pravdepodobnosťou bol niektorý z prvkov na doske kríženia spájkovaný alebo oxidovaný. Myslím, že sa nič vážne nestalo. Stačí odstrániť kryt z kríža a pozrieť sa bližšie ...
vypadol mi zvuk z laveho nizkofrekvencneho reproduktora, funguju stredo- a vysokofrekvencne reproduktory.mozem povedat ze vyhorela vyhybka?Alebo potom by nefungovala cela strana.4tisic dolarov - pokracuj .... je to radšej sa zastreliť.Pýtam sa, aby som sa vyhol oklamaniu od ostatných inštalatérov.
Crossovery sú zariadenia v zvukových systémoch, ktoré vytvárajú požadované prevádzkové frekvenčné rozsahy pre reproduktory. Reproduktory sú navrhnuté tak, aby fungovali v určitom frekvenčnom rozsahu. Neakceptujú frekvencie mimo týchto limitov. Ak sa na vysokofrekvenčný reproduktor (výškový reproduktor) aplikuje nízka frekvencia, zvukový obraz sa zhorší a ak je signál tiež silný, výškový reproduktor „vyhorí“. Výškové reproduktory by mali pracovať iba s vysokými frekvenciami a basové reproduktory by mali z celkového zvukového signálu prijímať iba nízkofrekvenčný rozsah. Zostávajúce stredné pásmo ide do stredobasových reproduktorov (stredobasových reproduktorov). Úlohou výhybiek je preto rozdeliť zvukový signál do požadovaných (optimálnych) frekvenčných pásiem pre príslušné typy reproduktorov.
Jednoducho povedané, crossover je dvojica elektrických filtrov. Povedzme, že výhybka má medznú frekvenciu 1000 Hz. To znamená, že jeden z jeho filtrov odreže všetky frekvencie pod 1000 Hz a prepustí len frekvencie nad 1000 Hz. Takýto filter sa nazýva hornopriepustný filter. Ďalší filter, ktorý prepúšťa frekvencie pod 1000 Hz, sa nazýva dolná priepust.
Priesečníkom týchto dvoch kriviek je deliaca medzná frekvencia 1000 Hz. Trojpásmové výhybky majú tiež stredopásmový filter (pásmová priepust), ktorý prepúšťa len stredný frekvenčný rozsah (približne od 600 Hz do 5000 Hz.) Obrázok ukazuje frekvenčnú odozvu trojpásmovej výhybky.
Poradie citlivosti je pomer intenzity výstupného signálu (dB) výhybky k frekvencii vstupného signálu za predpokladu, že intenzita vstupného signálu je konštantná. Citlivosť (cutoff slope) je typicky charakterizovaná ako pomer dB/oktáva. Z mnohých matematických dôvodov je citlivosť výhybiek vždy násobkom 6 decibelov na oktávu (6 dB/oktávu). Výhybka prvého rádu má citlivosť 6 dB/oktávu. Výhybka druhého rádu má citlivosť 12 dB/oktávu, výhybka tretieho rádu má citlivosť 18 dB/oktávu a výhybka štvrtého rádu má citlivosť 24 dB/oktávu.
Zvážte dolnopriepustný filter tretieho rádu s medznou frekvenciou 100 Hz. Ako je uvedené vyššie, táto výhybka prepustí iba frekvencie pod 100 Hz a obmedzí frekvencie nad 100 Hz. K odrezaniu frekvencie dôjde nasledovne: všetky frekvencie nad 100 Hz stratia na výstupe filtra svoju intenzitu o násobok 18 dB v závislosti od oktávy, do ktorej vstúpia. To znamená, že frekvencia 200 Hz (prvá oktáva nad medznou frekvenciou) stratí na intenzite o 18 dB, intenzita frekvencie 400 Hz (druhá oktáva) klesne o 36 Hz a tretia oktáva (800 Hz) zoslabne o 54 dB. A tak ďalej, všetky nasledujúce oktávy budú utlmené o násobok 18 dB. Menej citlivý dolnopriepustný filter prvého rádu s medznou frekvenciou 100 Hz urobí to isté, len zbytočné oktávy sa utlmia nie o 18 dB, ale o 6 dB.
Ako vidíte, filtre, ktoré tvoria výhybky, nemôžu okamžite odrezať zbytočné frekvencie, ale robia to postupne, s rôznou citlivosťou v závislosti od ich poradia.
Kondenzátory sú najjednoduchšie výhybky na zahrnutie do jednotlivých kanálov. Stredobasy pripájame priamo k jednému páru kanálov a výškové reproduktory k inému páru kanálov cez kondenzátory. Vo väčšine prípadov sú ich kapacity rádovo 3-5 mikrofarád.
Crossovery prvého rádu- Ide o najjednoduchšiu pasívnu výhybku, ktorá pozostáva z jedného kondenzátora a jednej tlmivky.
Kondenzátor funguje ako hornopriepustný filter na ochranu výškového reproduktora pred nežiaducimi nízkymi a strednými frekvenciami. Cievka sa používa ako dolnopriepustný filter.
Citlivosť výhybiek prvého rádu je nízka – iba 6 dB na oktávu. Pozitívnou vlastnosťou týchto výhybiek je absencia fázového posunu medzi výškovým reproduktorom a druhým reproduktorom.
Crossovery druhého rádu. Nazývajú sa tiež crossovery Butterworth, podľa tvorcu matematického modelu týchto crossoverov. Konštrukčne pozostávajú z jedného kondenzátora a cievky na výškovom reproduktore a jedného kondenzátora a cievky na basovom reproduktore.
Majú vyššiu citlivosť, rovných 12 dB na oktávu, ale dávajú fázový posun o 180 stupňov, čo znamená, že membrány výškového reproduktora a iného meniča nie sú synchronizované.
Ak chcete tento problém vyriešiť, musíte obrátiť polaritu vodičov na vysokotónovom reproduktore.
Crossovery tretieho rádu. Pri takýchto výhybkách je na výškovom reproduktore umiestnená jedna cievka a dva kondenzátory, kým na nízkofrekvenčnom reproduktore je to naopak.
Citlivosť takýchto výhybiek je 18 dB na oktávu a majú dobré fázové charakteristiky v akejkoľvek polarite.
Negatívnou vlastnosťou výhybiek 3. rádu je neprijateľnosť používania časových oneskorení na odstránenie problémov spojených s reproduktormi, ktoré nevyžarujú v rovnakej vertikálnej rovine.
Prechody štvrtého rádu. Výhybky Butterworth štvrtého rádu majú vysokú citlivosť 24 dB na oktávu, čo drasticky znižuje vzájomný vplyv reproduktorov v oblasti frekvenčného oddelenia. Fázový posun je 360 stupňov, čo v skutočnosti znamená, že neexistuje žiadny fázový posun. Veľkosť fázového posunu však v tomto prípade nie je konštantná a môže viesť k nestabilnej prevádzke výhybky. Tieto crossovery sa v praxi prakticky nepoužívajú.
Linkwitzovi a Rileymu sa podarilo optimalizovať dizajn crossoveru štvrtého rádu. Táto výhybka pozostáva z dvoch výhybiek Butterworth zapojených do série pre výškový reproduktor a rovnakého pre basový menič. Majú tiež citlivosť 24 dB na oktávu, ale výstupná úroveň na každom filtri je o 6 dB nižšia ako výstupná úroveň výhybky. Crossover Linkwitz-Riely nemá žiadne fázové posuny a umožňuje korekciu času pre ovládače, ktoré nepracujú v rovnakej fyzickej rovine. Tieto výhybky ponúkajú najlepší akustický výkon v porovnaní s inými dizajnmi.
Navrhovanie pasívnych crossoverov
Ako už bolo uvedené vyššie, pasívna výhybka pozostáva z kondenzátorov a tlmiviek. Na zostavenie pasívnej výhybky prvého rádu je potrebné mať jeden kondenzátor a jednu tlmivku. Kondenzátor je inštalovaný sériovo na vysokotónovom reproduktore (hornopriepustný filter) a cievka je v sérii na basovom reproduktore (dolnopriepustný filter). Hodnoty indukčnosti cievky ((H - mikrohenries) a kapacity ((F-mikrofarady) sú uvedené v tabuľke v závislosti od požadovanej medznej frekvencie a impedancie reproduktora.
Vyberme si napríklad kapacitu a indukčnosť pre výhybku s medznou frekvenciou 4000 Hz s impedanciou reproduktora 4 ohmy. Z vyššie uvedenej tabuľky zistíme, že kapacita kondenzátora prvého rádu by mala byť 10 mF a indukčnosť cievky by mala byť 0,2 mH.
Na určenie nominálnych hodnôt komponentov pre výhybku druhého rádu (12 dB / oktáva) je potrebné vynásobiť hodnoty z tej istej tabuľky pre kondenzátor faktorom rovným 0,7 a hodnota pre induktor vynásobená faktorom 1,414. Treba mať na pamäti, že kríženie druhého rádu vyžaduje dva kondenzátory a dva induktory. Urobme výhybku druhého rádu pre medznú frekvenciu 4000 Hz. Ak chcete určiť hodnoty pre oba kondenzátory, vynásobte hodnotu z tabuľky 10 mF faktorom 0,7 a získajte 7 mF. Ďalej sa hodnota indukčnosti 0,2 mH vynásobí faktorom 1,414 a dostaneme hodnotu indukčnosti pre každú cievku 0,28 mH. Jeden z týchto kondenzátorov je inštalovaný sériovo na vysokotónovom reproduktore a druhý paralelne na basovom reproduktore. Jedna cievka paralelne s výškovým reproduktorom a druhá v sérii s basovým reproduktorom.
Pasívne a aktívne crossovery
Rozdiel medzi týmito dvoma typmi crossoverov je veľmi jednoduchý. Aktívna výhybka vyžaduje externé napájanie, zatiaľ čo pasívna výhybka nie. Z tohto dôvodu prebieha aktívna výhybka v zvukovom systéme pred zosilňovačom, pričom spracováva zvukový signál z predzosilňovača hlavnej jednotky (napríklad autorádia). Ďalej, po aktívnom crossoveri sú nainštalované dva alebo tri výkonové zosilňovače. V tomto prípade nie je nainštalovaný jeden zosilňovač, pretože nemá zmysel redukovať signály oddelené aktívnym crossoverom na jeden signál v zosilňovači. Oddelené signály musia byť zosilnené oddelene. Ako vidíte, aktívne výhybky sa používajú v drahých zvukových systémoch. Vysoká kvalita.
Pasívne výhybky spracovávajú už zosilnený signál a inštalujú sa pred reproduktory. Možnosti pasívnych crossoverov sú v porovnaní s aktívnymi obmedzené, ale ich správna aplikácia môže dať dobré výsledky s minimálnymi finančnými nákladmi. Pasívne výhybky fungujú dobre, keď vyžadujú rádovo citlivosť menšiu ako 18 dB na oktávu. Nad touto hranicou fungujú dobre len aktívne crossovery.
Pasívne výhybky sa používajú najmä na spracovanie signálu výškových a stredotónových reproduktorov. Pre nízkofrekvenčné reproduktory je možné tieto výhybky použiť, avšak dopyt po kvalite kondenzátorov a tlmiviek prudko stúpa, čo vedie k ich zdražovaniu a zväčšovaniu rozmerov. Pasívne crossovery zle znášajú preťaženie. Špičkové intenzity signálu prichádzajúce zo zosilňovača môžu zmeniť medznú frekvenciu filtrov. Preťažený filter navyše tlmí zvukový signál (tlmenie). Preto pri výbere pasívnych výhybiek venujte pozornosť ich schopnosti odolávať špičkovým zaťaženiam vytváraným zosilňovačom.
Aktívne (alebo elektronické) výhybky sú súpravou aktívnych filtrov, ktoré možno ovládať a jednoducho meniť medznú frekvenciu ľubovoľného kanála. Poradie citlivosti aktívnych výhybiek môže byť od 6 dB do 72 dB na oktávu (a vyššie).Väčšinou aktívne výhybky pre autorádio majú citlivosť 24 dB na oktávu. Pri tejto citlivosti je prakticky vylúčená frekvenčná výmena medzi reproduktormi. Zvukový obraz je veľmi kvalitný. Jedinou nevýhodou aktívnych crossoverov je ich vysoká cena v porovnaní s pasívnymi.
Fázový posun
Teraz si povedzme o fázových posunoch, ktoré sa môžu vyskytnúť v zvukových systémoch, ktoré používajú výhybky. Fázový posun je nevyhnutný jav vyplývajúci z dizajnové prvky hornopriepustné, dolnopriepustné a pásmové filtre.
Fáza je časovanie dvoch signálov. Fáza sa meria v stupňoch od 0 do 360. Ak dva rovnaké reproduktory vydávajú zvukové vlny v opačnej fáze (fázový posun o 180 stupňov), zvuk je zoslabený. Problém je vyriešený obrátením polarity na jednom z reproduktorov.
Keď sa systém reproduktorov skladá z rôznych reproduktorov pracujúcich v rôznych frekvenčných rozsahoch (výškový reproduktor a stredový basový reproduktor), odstránenie fázového posunu nie je vždy vyriešené jednoduchou zmenou „+“ na „-“. Vlnová dĺžka z výškového reproduktora je kratšia ako zo stredového reproduktora. Preto sa predná časť vysokofrekvenčnej vlny môže dostať k poslucháčovi neskôr (alebo skôr) ako predná časť stredofrekvenčnej (alebo nízkofrekvenčnej) vlny. Toto časové oneskorenie je dôsledkom fázového posunu. V tomto prípade môžete optimalizovať zvukový obraz fyzickým zarovnaním dvoch reproduktorov voči sebe vo vertikálnej rovine, kým sa zvukový obraz nezlepší. Napríklad pri vlnovej frekvencii 1000 Hz sa eliminuje časové oneskorenie jednej milisekunda posunutím reproduktorov voči sebe o 30 cm.
Nastavenie aktívneho prechodu
Najdôležitejšou vecou pri nastavovaní výhybky je výber správnej medznej frekvencie. Ak máme trojpásmovú aktívnu výhybku, potom stojíme pred úlohou určiť dva hraničné body (frekvencie). Prvý bod určuje medznú frekvenciu pre subwoofer (nízkopásmový) a začiatok stredného pásma pre stredný rozsah (horné pásmo). Druhý bod určuje koncovú frekvenciu stredného rozsahu (dolná priepust) a počiatočnú frekvenciu vysokofrekvenčného rozsahu pre výškový reproduktor (horná priepust). A čo je najdôležitejšie, pri nastavovaní deliacich medzných frekvencií nezabudnite na to frekvenčné charakteristiky reproduktor a v žiadnom prípade nezaťažujte reproduktor frekvenciami, ktoré nie sú zahrnuté v jeho prevádzkovom rozsahu.
Napríklad, ak subwoofer trochu rachotí alebo vydáva hukot (nepríjemná rezonancia karosérie auta), tak je preťažený nežiaducimi strednými frekvenciami (nad 100 Hz). Posuňte medznú frekvenciu (dolná priepust) na 75 Hz a/alebo nastavte citlivosť na 18 dB alebo 24 dB na oktávu, ak je to možné.
Pripomeňme, že zvýšenie rádovej citlivosti výhybky (hodnota dB/oktáva) lepšie reže nežiaduce frekvencie a zabraňuje ich úniku cez filter. Poradie citlivosti hornopriepustných filtrov pre stredobasový reproduktor je možné ponechať na 12 dB/oktávu (pre „mäkké“ stredotónové reproduktory). Toto nastavenie aktívneho crossoveru sa nazýva asymetrické.
Čítanie 3 min. Zhliadnutia 4,1 tis.
Výhybka je zariadenie určené na rozdelenie zvukového signálu dodávaného z rádia do samostatných pásiem. Toto zariadenie sa používa nielen s reproduktormi s plným rozsahom, ale aj so špeciálnymi - subwoofery, stredobasové reproduktory a výškové reproduktory. Pochopenie toho, prečo potrebujete výhybku v audio aute, by malo slúžiť na dosiahnutie lepšieho a prirodzenejšieho zvuku.
Druhy
Tieto zariadenia na akustiku automobilov sú rozdelené do dvoch typov: aktívne a pasívne. V prvom prípade je príslušenstvo vybavené zosilňovačom. To umožňuje efektívnejšie prekladanie zvuku a pridáva možnosť upraviť medznú frekvenciu, citlivosť a sklon. Aktívne rozbočovače sa zriedka vyrábajú ako nezávislé zariadenia, najčastejšie sú súčasťou výkonových zosilňovačov pre autorádio.
Pasívne crossovery sú najjednoduchšie a najbežnejšie. Takéto zariadenie pozostáva z niekoľkých filtrov, ktoré zahŕňajú cievky a kondenzátory. Prvé oneskorujú vysoké frekvencie, druhé potláčajú nízke frekvencie. Na zlepšenie účinnosti sú cievky a kondenzátory kombinované v obvodoch. Pasívny rozbočovač má jeden vstup a dva alebo tri výstupy. Každý reproduktor je pripojený k svojim vlastným svorkám. Rádiový magnetofón sa pripája priamo na vstup oddeľovacieho zariadenia.
Podľa počtu jazdných pruhov, ktoré sa majú oddeliť, sa križovatky delia na obojsmerné a trojcestné. V prvom prípade zariadenie oddelene oddeľuje nízke a vysoké frekvencie, ktoré sú privádzané do basového a výškového reproduktora. Trojpásmové zariadenia navyše zvýrazňujú aj stredofrekvenčné pásmo. Je privádzaný do špeciálnych reproduktorov nazývaných midwoofery. Jednou z dôležitých výhod pasívneho separátora je, že nepotrebuje ďalšie napájanie. Pomocou prepínačov je možné upraviť charakteristiku zvuku.
Pokyny na pripojenie
Pasívna výhybka pre autorádio sa pripája takto:
- Kúpte a nainštalujte reproduktory.
- Výstupné vodiče pre reproduktory z rádia sú pripojené na vstupné svorky zariadenia.
- Reproduktory sa pripájajú pomocou reproduktorových káblov k príslušným svorkám na zariadení, ktoré môžu byť označené Wf (pre širokopásmový reproduktor), Sw (pre subwoofer), Mw (pre stredobasový reproduktor) a Tw (pre výškový reproduktor). .
Čo je to crossover a prečo je to potrebné?03.10.2018Pred zodpovedaním tejto otázky je najprv potrebné urobiť krátku odbočku do teórie reproduktorov a načrtnúť problém vo všeobecnosti. Ako viete, takmer každý zo súčasne vyrábaných reproduktorov je schopný efektívne reprodukovať len úzke frekvenčné pásmo, obmedzené zdola rezonančnou frekvenciou jeho pohyblivého systému a zhora mechanickými vlastnosťami difúzora (hmotnosť, tuhosť). Mimo tohto frekvenčného pásma sa výrazne zníži akustický tlak generovaný reproduktorom a zvýši sa úroveň skreslenia. O kvalitnom zvuku sa v tomto prípade hovoriť nedá. Na prenos celého spektra zvukových signálov (20-20 000 Hz) je preto potrebné použiť niekoľko reproduktorov. Akustici si túto potrebu už dávno uvedomili a dnes je vo všetkých oblastiach audio techniky, či už ide o domáce alebo automobilové systémy, prevažná väčšina reproduktorov implementovaná výlučne v konfigurácii s viacerými meničmi.
Pokiaľ ide o autorádio, dva celkom typické obvody konštrukcie, s ktorými sú dobre oboznámení aj viac či menej informovaní čitatelia. Prvý a najbežnejší pozostáva z troch reproduktorov: subwoofer zameraný výlučne na basy (približne 20-100 Hz), basový/stredotónový reproduktor pre horné basy a stredofrekvenčné rozsahy (100-3000 Hz) a výškový reproduktor zodpovedný za vysoké frekvencie (od 3000 Hz a vyššie). V zložitejších schémach, napríklad v tých, ktoré zastupujú profesionáli na súťažiach v audio v aute, počet reproduktorov sa zvyšuje. Tu sú pre každý frekvenčný rozsah: nižšie basy, stredné/horné basy, stredy a vrcholy zodpovedné samostatné reproduktory. Napriek zjavným rozdielom však obe schémy podliehajú jedinej požiadavke: každý reproduktor zahrnutý v systéme reproduktorov musí reprodukovať iba svoje vlastné frekvenčné pásmo a neovplyvňovať susedné. Na splnenie tejto požiadavky sú v audio ceste zahrnuté elektrické filtre, ktoré sa presne podieľajú na výbere niektorých frekvenčných pásiem a potláčaní iných. Je zrejmé, že ak reproduktorový systém používa niekoľko reproduktorov – subwoofer, basový/stredový reproduktor, stredový reproduktor a výškový reproduktor, je potrebné použiť niekoľko elektrických filtrov. Kombinácia niekoľkých takýchto filtrov sa nazýva crossover.
Filtre
V prvej aproximácii je akýkoľvek elektrický filter súborom niekoľkých prvkov, ktoré majú vlastnosť selektívneho prenosu signálov určitých frekvencií. Najjednoduchšie obvody, ktoré majú podobné vlastnosti, môžu byť zostavené pomocou induktorov a kondenzátorov. Princíp činnosti týchto obvodov je založený na závislosti odporu ich základných prvkov od frekvencie: pre induktory sa odpor zvyšuje so zvyšujúcou sa frekvenciou signálu, zatiaľ čo pre kondenzátory sa naopak znižuje. Preto induktory dobre prechádzajú nízkymi frekvenciami a kondenzátory prechádzajú vysokými frekvenciami. Tieto vlastnosti sa využívajú na stavbu filtrov – nízke (LPF) a vysoké frekvencie (HPF). Okrem dolnopriepustných a hornopriepustných filtrov existujú aj iné typy filtrov, napríklad pásmové filtre - inými slovami pásmové filtre. Už z názvu je jasné, že takéto filtre dobre prepustia len určité frekvenčné pásmo a všetko, čo je mimo neho, pásmový filter (PF) potláča. Obvyklou úlohou takýchto filtrov je izolovať stredofrekvenčný rozsah pre následné privádzanie filtrovaného signálu do stredotónového reproduktora. Podľa vykonávanej úlohy je ďalší typ filtra - zárez (RF) - úplným opakom PF. Notch filter potláča frekvenčné pásmo, ktoré PF prejde bez zmien, čím otvára voľný prístup k signálom mimo tohto frekvenčného intervalu. Trochu okrem všetkých vyššie uvedených typov filtrov sú filtre na potlačenie infra-nízkych frekvencií (FINCH); v skutočnosti ide o rovnaké hornopriepustné filtre, ale s extrémne nízkou medznou frekvenciou (10-30 Hz). Účelom Finch je chrániť nízkofrekvenčnú hlavu (subwoofer) pred infra-nízkofrekvenčnými signálmi, ktoré môžu viesť k preťaženiu subwoofera, niekedy až k jeho poruche.
Každý filter sa vyznačuje niekoľkými parametrami. Prvým parametrom filtra je jeho poradie. Poradie filtra zodpovedá počtu reaktívnych prvkov v obvode (tlmivky, kondenzátory). Filter prvého rádu, ako už názov napovedá, obsahuje iba jeden reaktívny prvok. Filter druhého rádu obsahuje dva prvky atď.. Ďalší index filtra je priamo závislý od poradia - strmosť poklesu amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky. Tento parameter udáva, ako prudko filter tlmí signál mimo priepustného pásma, teda signály tých frekvencií, ktoré by nemali prejsť cez filtračnú bariéru a dostať sa do reproduktora. Sklon sa meria v decibeloch na oktávu (dB/oktáva). Oktáva je frekvenčné pásmo, v ktorom je horná medzná frekvencia dvojnásobkom spodnej medznej frekvencie. Napríklad za oktávu možno považovať frekvenčné intervaly od 100 do 200 Hz alebo od 200 do 400 Hz. Je ľahké vypočítať, že celý rozsah audio signálov (20-20 000 Hz) obsahuje približne desať oktáv. Druhou mernou jednotkou je decibel, pomenovaný podľa vynálezcu telefónu A. G. Bella; je logaritmus pomeru hodnôt (v tomto prípade zisk filtra na medzných frekvenciách oktávy), ktorý ukazuje relatívny rozdiel medzi týmito hodnotami. Rozdiel 6 dB znamená, že úrovne sa líšia faktorom dva, 12 dB faktorom štyri, 20 dB faktorom desať atď. filter a rovná sa 6*N, kde N je poradie filter. Je zrejmé, že strmosť filtra prvého rádu je 6 dB / okt, druhého - 12 dB / okt, tretieho - 18 dB / okt atď., A čím je vyššia, tým efektívnejšie sú filtre schopné potlačiť nežiaduce signály. Pri výbere poradia filtra spolu s tvarom amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky je potrebné brať do úvahy aj fázovo-frekvenčnú charakteristiku. Ideálna výhybka by mala poskytovať jednotnú celkovú frekvenčnú odozvu z hľadiska akustického tlaku, ktorý je sčítaný z vibrácií vytvorených všetkými hlavami reproduktorového systému. Pri sčítaní sa prejavujú amplitúdové aj fázové vzťahy, ako aj umiestnenie hláv vo vzťahu k poslucháčovi. Optimálny výsledok je zabezpečený použitím filtrov presne definovaného poradia. Podrobnejšie informácie o tejto téme môžu záujemcovia nájsť napríklad v knihe „Vysielanie a elektroakustika“, ktorú vydal Yu.A. Kovalgin, ktorú vydalo vydavateľstvo Rádio a komunikácie v roku 1999.
Funkcia filtra sa zároveň vyznačuje nielen poradím a strmosťou poklesu frekvenčnej odozvy. O charaktere filtra sa dá veľa povedať aproximačná metóda, na základe ktorej sa určuje jeho prenosová funkcia. Takýchto metód je dnes veľa a všetky nesú mená tvorcov: Butterworth, Bessel, Linkwitz-Ralley a mnoho ďalších. Zdalo by sa, že množstvo metód znamená veľa konštrukčných rozdielov v implementáciách filtrov dokonca rovnakého rádu, ale nič také. Reaktívne prvky, ktoré možno vidieť na elektrické schémy Butterworth, Bessel, Linkwitz-Ralley filtre rovnakého rádu sú rovnaké, ale hodnotenia týchto prvkov sa výrazne líšia, čo znamená odlišné správanie amplitúdových a fázovo-frekvenčných charakteristík filtrov. V dôsledku toho sú odlišné aj časové charakteristiky.
Vo všeobecnosti sú všetky typy filtrov ďalej rozdelené do dvoch pomerne rozsiahlych tried - aktívnych a pasívnych, a teda výhybky, ktoré zahŕňajú tieto filtre, môžu byť pasívne a aktívne.
Pasívne výhybky pozostávajú výlučne z reaktívnych prvkov - induktorov a kondenzátorov a nevyžadujú napájanie. Sú veľmi nenáročné a za určitých podmienok ich možno zaradiť do ktoréhokoľvek úseku cesty, pred aj za koncovým zosilňovačom. Najčastejšie sa však pasívnym výhybkám priraďuje presne definovaná oblasť - medzi výkonovým zosilňovačom a reproduktormi. Pomocou výhybky je možné k jednému zosilňovaču pripojiť viacero hláv pracujúcich v susedných frekvenčných pásmach. Lacné a veselé! Existujú však aj temné stránky. Prítomnosť výhybky na ceste medzi výkonovým zosilňovačom a reproduktorom vedie k tomu, že až desať percent užitočnej energie sa rozptýli na reaktívnych prvkoch a zakončovacích odporoch. To však zďaleka nie je jediný nedostatok pasívnych crossoverov. Netreba zabúdať ani na to, že majú veľmi skromné možnosti úpravy zvuku, najčastejšie obmedzené na ovládanie úrovne pre jednotlivé frekvenčné pásma. Charakteristiky pasívnych filtrov výrazne závisia od záťažového odporu, ktorý je elektrický odpor reproduktor. V rozsahu prevádzkovej frekvencie je preto veľmi nestabilný optimálne podmienky nie je možné zabezpečiť prispôsobenie a frekvenčná odozva filtrov sa líši od vypočítanej. To tiež nemožno pripísať výhodám pasívnych crossoverov.
Aktívne výhybky v službách automobilových zosilňovačov
Ak by všetky filtračné obvody v súčasnosti používané v audio technike boli založené na pasívnych prvkoch, potom by s najväčšou pravdepodobnosťou po určitom čase boli ohrozené zásoby medi na planéte Zem. prečo? Áno, pretože výroba aj najjednoduchšieho dolnopriepustného filtra prvého rádu s nízkou medznou frekvenciou (100 Hz) na základe induktora vyžaduje veľa medený drôt, a nie jednoduchý, ale najzávažnejší: veľký prierez, s nízkymi stratami a vysokou kvalitou. Nie je známe, čomu by sme dnes čelili, keby pred niekoľkými desaťročiami odborníci na elektroniku nevynašli aktívne filtre, kde sa objemné tlmivky a kondenzátory nahradili elektronické prvky- tranzistory a operačné zosilňovače, ktoré majú pri určitom zaradení v kombinácii s rezistormi a kondenzátormi rovnaké vlastnosti ako LC obvody - identický fázový posun medzi prúdom a napätím a závislosť koeficientu prenosu od frekvencie.
Vzhľad zásadne nových filtračných obvodov, ako každá iná inovácia v audio technológii, okamžite vyvolal veľa kontroverzií. Hlavná vlna kritiky vznikla v radoch skutočných audiofilov, ktorí jednomyseľne tvrdili, že aktívne filtre vyžadujúce napájanie sú vážnou prekážkou prirodzeného, prirodzeného zvuku. V tomto mali čiastočne pravdu, ale široký zoznam výhod filtrov, ktoré sa práve objavili, sa stal vážnym argumentom v ich prospech. A čoskoro sa tieto filtre začali aktívne používať v vstavaných výhybkách automobilových zosilňovačov. Takéto výhybky sú zvyčajne umiestnené vo vnútri skrine zosilňovača a ich miesto v signálovej ceste je na vstupe, bezprostredne za obvodmi riadenia vstupnej citlivosti, pred obvodmi predzosilňovania. Treba povedať, že v tejto premene zohrala významnú úlohu možnosť implementácie aktívnych filtrov v minimalistických rozmeroch, ktorá je pre pasívne analógy dodnes utópiou.
V modeloch rozpočtových zosilňovačov sú vstavané výhybky založené na rovnakých filtračných jednotkách. Tento typ filtra je zjednodušenou variáciou Besselovho filtra; jeho výroba je veľmi jednoduchá, pretože na rozdiel od filtrov Linkwitz-Ralley, Bessel a Butterworth je postavený na prvkoch rovnakej nominálnej hodnoty a nie je zvlášť kritický pre tolerancie odchýlok parametrov, ktoré môžu niekedy dosahovať aj desiatky percent. Je zrejmé, že amplitúdová a fázovo-frekvenčná charakteristika takýchto filtrov má ďaleko od dokonalosti, prinajmenšom - sú najhoršie. Ďalšie úskalie, ktoré možno nájsť pri výkone vstavaných výhybiek na rozpočtovej úrovni, je spojené s organizáciou výberu frekvencie výhybiek. Aby sa znížili náklady na crossover, mnohí výrobcovia zámerne minimalizujú počet ladiacich prvkov a výsledkom je, že vo filtri druhého rádu je frekvenčne naladený iba jeden článok. Je zrejmé, že v tomto prípade je dosť ťažké hovoriť o stabilite charakteristiky výhybky v celom rozsahu nastavení.
V zosilňovačoch stredných a vysokých cenovej kategórii crossovery sa najčastejšie realizujú na báze filtrov Linkwitz-Ralley, Butterworth a Bessel - druhého, tretieho, menej často štvrtého rádu. Každý z nich má svoje výhody a nevýhody, ale ak sú ostatné veci rovnaké, všeobecne sa uznáva, že Butterworthove filtre majú minimálnu nerovnomernosť frekvenčnej odozvy a Besselove filtre - PFC. V tejto triede zosilňovačov poskytnúť jemné ladenie medzná frekvencia, mnohí renomovaní výrobcovia prijali takzvanú metódu „kliknutia“. Jeho podstata spočíva v tom, že medzná frekvencia hornopriepustného filtra a dolnopriepustného filtra sa upravuje podľa špeciálnej korešpondenčnej tabuľky „klik-frekvencia“, kde napríklad krajná ľavá poloha potenciometra môže zodpovedať medzná frekvencia 20 Hz, ďalšia - 22 Hz atď., A druhá - päť a niekedy desať kilohertzov. Táto metóda ladenia sa vyznačuje veľmi vysokou presnosťou výsledku, nachádza sa v zosilňovačoch "PPI" a "Orion" atď.
Mierne odlišný prístup k nastaveniu medznej frekvencie demonštrujú zosilňovače vyrábané talianskymi firmami "Steg", "Audiosystem", ako aj radom ďalších spoločností. Tu sa vyberie požadovaná medzná frekvencia inštaláciou jedného alebo druhého odporového čipového modulu. Táto metóda je menej univerzálna ako metóda opísaná vyššie, ale sľubuje dobrý výsledok. Logickým pokračovaním tohto prístupu sú výhybky, pri ktorých je medzná frekvencia obmedzená na niekoľko pevných hodnôt. Toto je pomerne bežné riešenie, ktoré sa často vyskytuje v špičkových zosilňovačoch. Dobrým príkladom je množstvo špičkových zosilňovačov McIntosh. Tu je medzná frekvencia oboch filtrov - HPF a LPF - pevná a je obmedzená na dve hodnoty - 80 a 120 Hz. Mimochodom, na príklade týchto zosilňovačov je možné demonštrovať použitie zárezových filtrov v zabudovaných výhybkách. V nich je zárezový filter naladený na priemernú rezonančnú frekvenciu interiéru auta (150 Hz) a do určitej miery umožňuje korigovať prípadný vzostup amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky.
Špeciálnu skupinu tvoria výhybky, v ktorých si môžete nastaviť nielen medznú frekvenciu konkrétneho filtra, ale aj strmosť strmosti amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky. Takže široké možnosti sami o sebe raritou, no môžu sa pochváliť japonskými zosilňovačmi „chDimension“ zo série „Forte“, v ktorých maximálna možná strmosť útlmu dosahuje 48 dB/okt.
Niekedy v nízkofrekvenčnej časti vstavaných výhybiek nájdete hornopriepustný filter (FINCH) s nastaviteľným faktorom kvality, ktorý vám umožňuje dosiahnuť nárast frekvenčnej odozvy v blízkosti medznej frekvencie až o 10 dB ( Hawkinsov okruh). Takéto obvodové riešenie sa často nachádza v zosilňovačoch Soundstream, umožňuje vylúčiť samostatný stupeň obvodu zosilnenia basov z ladiacej cesty.
Implementácia dolnopriepustných filtrov v zabudovaných výhybkách jasne demonštruje výhody aktívneho filtrovania. Takýto filter na doske mnohých zosilňovačov zaberá zanedbateľnú oblasť, ale zároveň umožňuje nastaviť medznú frekvenciu v rozsahu od 15 do 50 Hz a so sklonom útlmovej charakteristiky od 18 do 24 dB / okt. Pravda, niektorí výrobcovia niekedy zámerne obmedzujú možnosti nastavenia, obmedzujúc sa na niekoľko pevných, typických hodnôt. Ako ukazuje prax, je to viac než dosť.
Záver
Po prečítaní tejto recenzie si zrejme nejeden čitateľ bude chcieť položiť celkom rozumnú otázku, či je použitie vstavanej výhybky v zosilňovačoch automobilov opodstatnené, alebo je to len ďalší spôsob, ako vybrať „ťažko zarobené“ prostriedky? V mnohých ohľadoch odpoveď na túto otázku závisí od úrovne zosilňovača. Ak zariadenie patrí do rozpočtovej alebo základnej triedy, potom by bolo určite naivné dúfať, že vstavaný crossover neprinesie výrazné zmeny signálu. Iná vec je, keď zosilňovač patrí do strednej, ba dokonca elitnej triedy. Tu výrobcovia hrajú podľa iných pravidiel. Dôveryhodnosť spoločnosti je ohrozená a používanie nekvalitných separačných filtrov, ako aj iných prvkov, môže poškodiť jej prestíž. Je zrejmé, že v tomto prípade už môžete vážne uvažovať o použití výhybky zosilňovača, najmä pri špičkových zosilňovačoch sú jeho možnosti zvyčajne veľmi dobré. Prirodzene, takéto riešenie povedie k vybudovaniu audio systému na princípe viacpásmového zosilnenia (bi-amping), čo v žiadnom prípade neprispieva k úspore rozpočtu, pretože budú potrebné minimálne štyri zosilňovacie kanály.
Aby ste pochopili, či potrebujete výhybku, je dôležité najprv pochopiť niektoré základné princípy používania výhybky do auta. Crossovery (audio prechody) sú typ elektronické obvody filtre používané v rôznych audio aplikáciách. Sú určené na rozdelenie zvukového signálu do dvoch alebo viacerých frekvenčných rozsahov. Oddelenie je potrebné, aby sa signály mohli posielať do ovládačov, ktoré sú navrhnuté pre rôzne frekvenčné rozsahy.
Čo je to crossover a ako to funguje
Základnou myšlienkou je, že hudba pozostáva z audio frekvencie, ktoré ovládajú celý rozsah ľudského sluchu, ale niektoré reproduktory sú lepšie pri vytváraní špecifických frekvencií ako iné. Výškové reproduktory majú hrať vysoké frekvencie, basové reproduktory sú určené na reprodukciu nízkych frekvencií atď.
S ohľadom na to sú nováčikovia často prekvapení, keď sa dozvedia, že každý existujúci audiosystém do auta skutočne potrebuje crossovery na tej či onej úrovni. Napríklad veľmi jednoduché systémy ktoré používajú koaxiálne reproduktory v skutočnosti obsahujú malé výhybky zabudované priamo v reproduktoroch. Iné systémy, najmä tie, ktoré používajú komponentné reproduktory, zvyčajne používajú externé výhybky, ktoré prenášajú iba vhodné frekvencie do správnych reproduktorov.
Hlavným účelom rozdelenia hudby na jednotlivé frekvencie a dodania špecifických frekvencií do konkrétnych reproduktorov je dosiahnuť vyššiu vernosť zvuku. Zabezpečením toho, že do správnych reproduktorov sa dostanú len správne frekvencie, môžete účinne znížiť skreslenie a zlepšiť kvalitu zvuku vášho autorádia.
Typy automobilových crossoverov
Existujú dva hlavné typy crossoverov, z ktorých každý najlepšie vyhovuje špecifickým situáciám:
- Pasívne výhybky - umiestnené medzi zosilňovačom a reproduktormi. Odfiltrujte nežiaduce frekvencie. Niektoré reproduktory majú zabudované pasívne výhybky. Keďže tieto výhybky sú jednoducho zapojené medzi zosilňovač a reproduktory, ich inštalácia je pomerne jednoduchá. Pasívnym crossoverom je však vlastný určitý stupeň neefektívnosti.
- aktívne crossovery. Sú tiež známe ako elektronické crossovery. Sú zložitejšie a drahšie ako pasívne. Aktívne výhybky vyžadujú napájanie, ale nestrácajú energiu filtrovaním zosilnené signály ako to robia pasívne zariadenia.
Naozaj potrebujete audio crossover do auta?
Ide o to, že každý jednotlivý audiosystém v aute vyžaduje určitý typ výhybky, podobne ako každý audiosystém v aute vyžaduje zosilňovač. Ale rovnako ako mnohé hlavné jednotky obsahujú vstavaný zosilňovač, reproduktory môžu obsahovať vstavané výhybky. V základných audio systémoch auta je celkom možné zaobísť sa bez prídavných zariadení. Existuje však množstvo okolností, za ktorých pasívna alebo aktívna jednotka zlepšuje kvalitu zvuku, účinnosť systému alebo oboje.
Ak váš autorádio používa koaxiálne reproduktory, pravdepodobne nepotrebujete extra výhybku. Celorozsahové reproduktory už majú zabudované pasívne rozdeľovače, ktoré filtrujú frekvencie. Aj keď do mixu pridáte zosilňovač, prechody vstavaných reproduktorov by mali byť viac než dostatočné. Ak však k tomuto typu systému pridáte zosilňovač a subwoofer, možno budete potrebovať výhybku.
Ponúkame vám, aby ste sa oboznámili s postupom výmeny crossoverov v aute:
Na druhej strane budete potrebovať jednu alebo viac výhybiek, ak plánujete postaviť systém, ktorý pozostáva z komponentných reproduktorov, viacerých zosilňovačov a subwooferov. To platí najmä vtedy, ak plánujete použiť samostatné zosilňovače na pohon konkrétnych reproduktorov, ako sú vaše basové alebo výškové reproduktory. Či už si vyberiete aktívne alebo pasívne výhybky, musíte zabrániť tomu, aby sa nežiaduce frekvencie dostali do vašich reproduktorov.
Je tiež dôležité poznamenať, že postprocesorové zosilňovače zvyčajne obsahujú vstavané filtre, ktoré efektívne fungujú ako výhybky, ak vytvárate základný audio systém do auta s komponentnými reproduktormi. Hornopriepustný filter v tomto type zosilňovača vám umožňuje ovládať výškové reproduktory a dolnopriepustný filter vám umožňuje riadiť basové reproduktory bez potreby ďalších výhybiek.
Kedy môže aktívny crossover skutočne pomôcť
Zatiaľ čo si vystačíte aj bez výhybky (s použitím iba jedného zosilňovača), zložitejšie zostavy môžu skutočne ťažiť zo zavedenia aktívnej výhybky. Napríklad 3-pásmová výhybka je komponent, ktorý môžete vložiť do systému medzi hlavnú jednotku a viacero zosilňovačov.
V tomto type scenára každý zosilňovač prijíma špecifický frekvenčný rozsah z výhybky; každý zosilňovač sa používa na pohon určitého typu reproduktora. Jeden môže byť napríklad použitý pre predné hornopriepustné reproduktory, druhý môže spolupracovať so zadnými širokopásmovými reproduktormi.
Je potrebná krížová inštalácia pre profesionálnu inštaláciu?
Inštalácia výhybiek nie je kvantová teória poľa, ale musíte bezpodmienečne pochopiť, čo robíte, skôr ako začnete systém aktualizovať sami. Inštalácia pasívnej výhybky je relatívne jednoduchá, pretože zahŕňa zapojenie výhybky medzi zosilňovačom a reproduktormi. Napríklad môžete pripojiť pasívnu výhybku k výstupu vášho zosilňovača, potom pripojiť výstup výškového reproduktora výhybky k vášmu výškovému reproduktoru a výstup subwoofera k vášmu subwoofera.
Inštalácia aktívnej výhybky do auta bude zvyčajne náročnejší postup. Hlavným problémom je, že aktívne výhybky vyžadujú viac energie, takže budete musieť viesť napájacie a uzemňovacie vodiče pre každé zariadenie samostatne. Dobrou správou je, že ak ste už nainštalovali zosilňovač, mali by ste byť pripravení na inštaláciu aktívnej výhybky, pretože zapojenie nie je také ťažké.
Majte na pamäti, že uzemnenie aktívnej výhybky na rovnakom mieste, kde uzemňujete zosilňovač, pomôže zabrániť nepríjemnému šumu pozemnej slučky.