Akoestische crossovers zijn elektronische apparaten die één ingangssignaal opnemen en twee of drie uitgangen produceren, bestaande uit gescheiden hoge, midden- en lage frequentiebanden. Verschillende reeksen voeden verschillende luidsprekers of "drivers" in een geluidssysteem: woofers en subwoofers. Zonder crossover treedt een willekeurige storing in het geluid op. Hierbij blokkeert een hoogdoorlaatfilter lage tonen maar stuurt hoogfrequente tonen naar de tweeter, terwijl een laagdoorlaatfilter hoge tonen blokkeert en laagfrequente tonen doorgeeft aan de subwoofer.
Componentengeluidssysteem
Crossover-"netwerken" van coaxiale multi-range autoluidsprekers zijn meestal ingebouwd in luidsprekers en bestaan uit kleine elektrische componenten zoals spoelen of condensatoren. Crossovers voor driewegsystemen met tweeters, midrange-drivers en subwoofers omvatten, naast hoog- en laagdoorlaatfilters,"bandbreedten" reproduceren frequenties tussen twee punten met zowel hoge als lage frequenties op hetzelfde netwerk. Hiervoor kan er alleen een mid-range driver zijn van 100 Hz tot 2500 Hz.
Er zijn twee hoofdtypen akoestische crossovers: actief en passief. Passieve hebben geen stroom nodig om het signaal te filteren. Actieve hebben een stroom- en aardverbinding nodig, maar geven je veel meer flexibiliteit en nauwkeurige controle over gebruikersmuziek.
Actief audiosysteem
Een geluidssysteem wordt "actief" genoemd wanneer elke driver, tweeter en woofer zijn eigen versterkingskanaal heeft. Dit verhoogt het beschikbare vermogen, het dynamische bereik en de controle over de toonrespons van het systeem over het hele audiospectrum aanzienlijk. Een akoestische actieve crossover verbindt de ontvanger en de versterker en snijdt ongewenste frequenties af, zodat het alleen kan focussen op de frequenties die de gebruiker wil horen.
Ze hebben meestal volumeregelaars op elk kanaal, zodat je alle "stemmen" van verschillende stuurprogramma's in balans kunt houden. Sommige crossovers bevatten andere audioverwerkingsfuncties, zoals egalisatie, om het systeem verder aan te passen. Het enige potentiële nadeel van dit soort crossover is dat het +12V, aarde en plug-in-verbindingen vereist. Dit vormt een groter probleem om te installeren en te configureren dan een passief apparaat.
Passieve akoestische apparaten
Akoestische passieve crossover is niet aangesloten op een stroombron. Er zijn twee soorten passieve crossovers: component-crossovers, die zijn aangesloten tussen de versterker en luidsprekers, en ingebouwde, die zich tussen de ontvanger en de versterker bevinden.
Onderdeel. De passieve overgangen van de componenten in het signaalpad komen na de versterker. Dit zijn kleine netwerken van condensatoren en spoelen die meestal in de buurt van luidsprekers worden geïnstalleerd. Component-luidsprekers worden geleverd met cross-overs voor optimale prestaties. Ze zijn eenvoudig te installeren en te configureren. Het signaal met volledig bereik verlaat de versterker en gaat naar een passieve crossover die het in tweeën splitst en de hoge tonen naar de tweeter stuurt en de middentonen en lage tonen naar de woofer. De meeste passieve component-crossovers hebben extra instellingen waarmee u de tweeter kunt uitschakelen als het geluid te hard lijkt voor de woofer.
Naast passieve crossovers die werken op luidsprekersignalen en zijn aangesloten tussen de versterker en luidsprekercomponenten, zijn er ook ingebouwde akoestische auto-crossovers geïnstalleerd voor de versterker. Ze zien eruit als kleine cilinders met RCA-stekkers aan elk uiteinde en kunnen eenvoudig in de ingangen worden gestoken. Ingebouwde crossovers verspillen geen energie zoals hoge frequenties doen voor een subwoofer. Het installeren van een ingebouwde crossover is een geweldige en goedkope manier om het geluid van het centrum te verbeteren, vooral in een luidsprekersysteem met componenten.
Principes van het gebruik van auto-audio
Om te begrijpen wat een crossover is en of de behoefte aan geluid echt een of meer crossovers nodig heeft, is het belangrijk om eerst enkele zeer eenvoudige principes te begrijpen voor het gebruik van een auto-crossover. Het belangrijkste idee is dat muziek bestaat uit geluidsfrequenties die het hele spectrum van het menselijk gehoor bepalen, maar individuele bronnen zijn beter in het creëren van specifieke frequenties dan andere.
Tweeters zijn ontworpen om hoge frequenties weer te geven, woofers zijn ontworpen om lage frequenties weer te geven, enz. Het belangrijkste doel is om muziek te scheiden in zijn componentfrequenties en deze naar specifieke luidsprekers te sturen om een hogere geluidskwaliteit te bereiken. Door ervoor te zorgen dat alleen de juiste frequenties uw klassieke luidsprekers bereiken, kunt u vervorming effectiever verminderen en de geluidskwaliteit van uw autoradiosysteem verbeteren.
Het installeren van passieve akoestische crossovers is een relatief gemakkelijke taak omdat het crossover-bedrading tussen de versterker en luidsprekers biedt. U kunt bijvoorbeeld een passieve crossover aansluiten op een versterkeruitgang en vervolgens de tweeteruitgang aansluiten op een tweeter en de subwooferuitgang op een subwoofer.
De installatie van een actieve auto-audio-crossover zal over het algemeen een meer gecompliceerde procedure zijn. Het grootste probleem is dat actieve crossovers stroom nodig hebben, dus je moet voor elk apparaat stroom- en aardingsdraden leggen. Indien al geïnstalleerdversterker, zal het gemakkelijker zijn om een actieve crossover te installeren. Als u de versterker op dezelfde plaats aardt als waar de versterker is geaard, voorkomt u hinderlijke ruis in de aardlus.
Crossover-classificatie
Akoestische crossovers kunnen worden geclassificeerd op basis van het aantal banden waarin het audiospectrum is verdeeld. Two-way splitst het audiospectrum in twee delen en stuurt informatie naar verschillende soorten stuurprogramma's. Three-way verdeelt het audiospectrum in drie delen, enzovoort. Een cross-over kan ook worden beschreven door het punt waar de steile snede begint. Het verwijst meestal naar de frequentie waarmee de afdaling begint. In duplex hebben beide stuurprogramma's 6 dB op het kruispunt.
Termen die vaak worden gebruikt om crossover-helling te beschrijven, zijn 6 dB/octaaf, 12 dB/octaaf, 18 dB/octaaf of 24 dB/octaaf. De helling van de crossover waarnaar deze termen verwijzen. Bij een verandering van één octaaf zal een crossover van 6 dB/octaaf een output hebben die 6 dB onder het startpunt ligt; 12 dB/octaaf heeft een output van 12 dB. Een andere reeks termen die vaak worden gebruikt om crossover-helling te beschrijven, zijn 1e orde, 2e orde, 3e orde en 4e orde.
Deze termen zijn afgeleid van het aantal componenten dat nodig is om de beschreven helling te creëren. Een crossover van de 1e orde gebruikt 1 component en geeft ongeveer 6 dB/octaaf. Een crossover van de 2e orde gebruikt 2 componenten en geeft je ongeveer 12 dB/octaaf, enz.
Middenluidsprekercomponenten
Als het moeilijk is om een waarde te vinden die niet meer is dan 10% van het gewenste geluid, pas het dan aan. Hierenkele tips voor het werken met verschillende componenten:
- Condensatoren: combineer twee condensatoren, sluit ze parallel aan. Door ze op deze manier te gebruiken, kan men eenvoudig de twee waarden bij elkaar optellen om de gecombineerde equivalente capaciteit te krijgen.
- Weerstanden: sluit twee weerstanden in serie aan om een gecombineerde weerstand te verkrijgen die gelijk is aan de totale waarde. Het vermogen van beide moet hoog zijn om aan de systeemvereisten te voldoen.
- Inductoren: als u niet meerdere inductoren hoeft te gebruiken, kunt u een extra grote kopen en vervolgens de spoelen afwikkelen totdat de gewenste waarde is bereikt. Het nadeel van deze methode is dat je een specifiek type inductiemeter moet gebruiken.
Definieer frequentiebereik
Het aanpassen van de crossover van het luidsprekersysteem is de juiste frequentieaanpassing. Om het toegestane bereik voor instellingen te bepalen, moet u de gegevens van zowel de luidsprekers als de subwoofer weten. Bij het aangeschafte speakerspakket zit altijd een handleiding voor de instellingen die je moet gebruiken.
Anders zijn de volgende regels van toepassing. De hoogste frequentie die de subwoofer aankan, moet worden gebruikt voor crossover-instellingen. De laagste frequentie die de luidspreker aankan, moet worden ingesteld op crossover.
Bijvoorbeeld, voor een subwooferfrequentiebereik van 20-130Hz en een middenluidsprekerfrequentiebereik van 70-20.000Hz, is het toegestane bereikDe crossover-instelling voor de hoofdluidspreker is 70-130 Hz. Dit betekent dat je een instelling kunt toepassen van 70, 80, 90, etc., tot 130 Hz voor de hoofdluidspreker. Indien gebruikt boven of onder de gespecificeerde grootte, zullen frequenties buiten de limieten niet worden gereproduceerd door de subwoofer of de corresponderende luidspreker.
Belangrijkste bouwstenen
In een auto-audiosysteem worden grote buitenboordcondensatoren gebruikt om te voorkomen dat de lichten doven als er harde basnoten worden gespeeld. Dit bereiken ze door de versterker een snelle krachtstoot te geven. Luidspreker-crossover-condensatoren hebben een hoge "weerstand" die gewoonlijk wordt aangeduid als reactief voor laagfrequente signalen.
Er zijn drie hoofdspecificaties voor condensatoren:
- De maximale spanning waarbij het niet onderhevig is aan dialectische storing. Deze doorslag treedt op wanneer het elektrische veld tussen de twee platen van de condensator voldoende wordt om de dialectiek te polariseren, waardoor deze in een geleider verandert. Wanneer dit gebeurt, wordt de condensator heet en kan deze exploderen.
- De capaciteit van condensatoren wordt meestal gemeten in microfarads - mF of uF of (Griekse letter mu) F. Een microfarad is 1/1.000.000 of 1 × 10 -6 Farad. En Picofarads worden ook gebruikt, dat is 1/1.000.000 of 1 × 10-6 microfarad (1 × 10-12 Farad).
- Tolerantie. Dit is een acceptabele variatie van de waarde. Een condensator van 47 mF met een bereik van -20%/+80% zou bijvoorbeeld zijnhebben een capaciteit van 37,6 tot 84,6 mF. Audiosystemen verbinden doorgaans een condensator in serie met elke "hoogfrequente" luidspreker om als hoogdoorlaatfilter te fungeren.
Bereken systeemimpedantie
Als alle luidsprekers parallel zijn aangesloten en dezelfde impedantie hebben, is akoestische crossover-berekening eenvoudig uit te voeren. Deel eenvoudig de impedantie door het aantal parallel geschakelde luidsprekers.
Voorbeeld 1: Vier 8 ohm luidsprekers, parallelle aansluiting: 8/4=2 ohm. Voorbeeld 2: Twee luidsprekers van 4 ohm, parallel circuit: 4 / 2=2 ohm.
Voor het berekenen van luidsprekers die parallel zijn aangesloten maar met verschillende impedanties, is de volgende formule van toepassing:
R totaal=1/(1/r1+1/r2+…..).
In feite is de exacte berekening van het audiosysteem een zeer complex empirisch proces. Om het makkelijker te maken, zijn er veel online rekenmachines voor luidspreker-crossover op internet, zoals een aparte rekenmachine voor 2, 3 en 4 parallel aangesloten luidsprekers, evenals rekenmachines die kunnen worden gebruikt voor complexere serie/parallelle configuraties. Om dit te doen, moet u de impedantie van elke luidspreker invoeren in de witte vierkanten van de bijbehorende rekenmachine. De totale impedantie voor parallel geschakelde luidsprekers wordt bepaald. En er wordt ook een percentage berekend voor elke spreker.
Het display toont hoe het uitgangsvermogen van de versterker over de luidsprekers wordt verdeeld. Bij gebruik in combinatie met verschillende impedanties:Er wordt rekening gehouden met het delen van energie.
Als er één stuurprogramma was dat gemakkelijk en nauwkeurig het hele audiospectrum zou kunnen reproduceren, zou het niet nodig zijn om een crossover te gebruiken. De belangrijkste reden is dat er meestal meerdere drivers nodig zijn om het volledige geluidsspectrum te dekken. Het is niet mogelijk om een driver te maken die zowel hoge als lage frequenties tegelijk kan produceren. Verschillende soorten stuurprogramma's zijn ontworpen om goed te werken in verschillende bereiken. Het gebruik van een crossover helpt om het werk van verschillende chauffeurs te coördineren.
