I crossover acustici sono dispositivi elettronici che prendono un segnale in ingresso e producono due o tre uscite costituite da bande separate di alta, media e bassa frequenza. Diverse gamme alimentano diversi altoparlanti o "driver" in un sistema audio: woofer e subwoofer. Senza un crossover, si verifica un'interruzione casuale del suono. In questi, un filtro passa alto blocca i bassi ma invia le note ad alta frequenza al tweeter, mentre un filtro passa basso blocca gli alti e passa le note a bassa frequenza al subwoofer.
Sistema audio a componenti
Le "reti" crossover di altoparlanti coassiali multi-range per auto sono generalmente integrate negli altoparlanti e sono costituite da piccoli componenti elettrici come bobine o condensatori. I crossover per sistemi a tre vie che utilizzano tweeter, driver midrange e subwoofer includono, oltre ai filtri passa alto e passa basso,Le "larghezze di banda" riproducono le frequenze tra due punti utilizzando sia le alte che le basse frequenze sulla stessa rete. Per questo, potrebbe esserci un driver di gamma media solo da 100 Hz a 2500 Hz.
Ci sono due tipi principali di crossover acustici: attivo e passivo. Quelli passivi non hanno bisogno di alimentazione per filtrare il segnale. Quelli attivi richiedono una connessione di alimentazione e messa a terra, ma offrono molta più flessibilità e un controllo preciso sulla musica dell'utente.
Sistema audio attivo
Un sistema audio si dice "attivo" quando ogni driver, tweeter, woofer ha il proprio canale di amplificazione. Ciò aumenta notevolmente la potenza disponibile, la gamma dinamica e il controllo della risposta tonale del sistema sull'intero spettro audio. Un crossover attivo acustico si collega tra il ricevitore e l'amplificatore e taglia le frequenze indesiderate in modo che possa concentrarsi solo sulle frequenze che l'utente desidera ascoltare.
Di solito hanno i controlli del volume su ogni canale, così puoi tenere in equilibrio tutte le "voci" dei diversi driver. Alcuni crossover includono altre funzionalità di elaborazione audio come l'equalizzazione per personalizzare ulteriormente il sistema. L'unico potenziale svantaggio di questo tipo di crossover è che richiede connessioni a +12V, terra e plug-in. Questo presenta un problema maggiore da installare e configurare rispetto a un dispositivo passivo.
Dispositivi acustici passivi
Il crossover passivo acustico non è collegato a una fonte di alimentazione. Esistono due tipi di crossover passivi: crossover a componenti, che sono collegati tra l'amplificatore e gli altoparlanti, e quelli integrati, che si trovano tra il ricevitore e l'amplificatore.
Componente. Le transizioni passive dei componenti nel percorso del segnale vengono dopo l'amplificatore. Si tratta di piccole reti di condensatori e bobine che di solito vengono installate vicino agli altoparlanti. Gli altoparlanti a componenti sono dotati di crossover impostati per prestazioni ottimali. Sono facili da installare e configurare. Il segnale a gamma intera esce dall'amplificatore e va a un crossover passivo che lo divide in due e invia le note alte al tweeter e le note medie e basse al woofer. La maggior parte dei crossover a componenti passivi ha impostazioni aggiuntive che ti consentono di spegnere il tweeter se il suono sembra troppo alto per il woofer.
Oltre ai crossover passivi che operano sui segnali degli altoparlanti e sono collegati tra l'amplificatore e i componenti degli altoparlanti, ci sono anche crossover acustici incorporati per auto installati davanti all'amplificatore. Sembrano piccoli cilindri con spine RCA su ciascuna estremità e si collegano semplicemente agli ingressi. I crossover integrati non sprecano energia come fanno le alte frequenze per un subwoofer. L'installazione di un crossover integrato è un modo ottimo ed economico per migliorare il suono del centro, specialmente in un sistema di altoparlanti a componenti.
Principi di utilizzo dell'autoradio
Per capire cos'è un crossover e se la necessità del suono ha davvero bisogno di uno o più crossover, è importante prima capire alcuni principi molto semplici per l'utilizzo di un crossover per auto. L'idea principale è che la musica sia composta da frequenze sonore che governano l'intera gamma dell'udito umano, ma le singole sorgenti sono più brave di altre a creare frequenze specifiche.
I tweeter sono progettati per riprodurre le alte frequenze, i woofer sono progettati per riprodurre le basse frequenze, ecc. Lo scopo principale è separare la musica nelle sue frequenze componenti e inviarla a altoparlanti specifici per ottenere una fedeltà audio superiore. Assicurandoti che solo le frequenze giuste raggiungano i tuoi altoparlanti classici, puoi ridurre la distorsione in modo più efficace e migliorare la qualità del suono del tuo sistema audio per auto.
L'installazione di crossover acustici passivi è un compito relativamente facile in quanto fornisce un cablaggio crossover tra l'amplificatore e gli altoparlanti. Ad esempio, è possibile collegare un crossover passivo all'uscita di un amplificatore, quindi collegare l'uscita del tweeter a un tweeter e l'uscita del subwoofer a un subwoofer.
L'installazione di un crossover audio per auto attivo sarà generalmente una procedura più complicata. Il problema principale è che i crossover attivi richiedono alimentazione, quindi sarà necessario eseguire i cavi di alimentazione e di terra per ciascun dispositivo. Se già installatoamplificatore, sarà più facile installare un crossover attivo. In effetti, collegarlo a terra nello stesso punto in cui è collegato a terra l'amplificatore aiuterà a prevenire fastidiosi rumori nel circuito di massa.
Classificazione crossover
I crossover acustici possono essere classificati in base al numero di bande in cui è suddiviso lo spettro audio. La modalità bidirezionale divide lo spettro audio in due parti e invia le informazioni a diversi tipi di driver. Tre vie divide lo spettro audio in tre parti e così via. Un incrocio può anche essere descritto dal punto in cui inizia il taglio ripido. Di solito si riferisce alla frequenza con cui inizia la discesa. In duplex, entrambi i driver avranno 6 dB al punto di crossover.
I termini spesso usati per descrivere la pendenza del crossover includono 6 dB/ottava, 12 dB/ottava, 18 dB/ottava o 24 dB/ottava. La pendenza del crossover a cui si riferiscono questi termini. Per un cambio di ottava, un crossover di 6 dB/ottava avrà un'uscita di 6 dB al di sotto del punto di partenza; 12 dB/ottava avrà un'uscita di 12 dB. Un altro insieme di termini che vengono spesso usati per descrivere la pendenza del crossover sono 1° ordine, 2° ordine, 3° ordine e 4° ordine.
Questi termini derivano dal numero di componenti necessari per creare la pendenza descritta. Un crossover di 1° ordine utilizza 1 componente e darà circa 6 dB/ottava. Un crossover di 2° ordine utilizza 2 componenti e ti darà circa 12 dB/ottava, ecc.
Componenti dell' altoparlante centrale
Se è difficile trovare un valore che non superi il 10% del suono desiderato, regolare. Quialcuni suggerimenti per lavorare con diversi componenti:
- Condensatori: unisci due condensatori, collegali in parallelo. Usandoli in questo modo, si possono semplicemente sommare i due valori per ottenere la capacità equivalente combinata.
- Resistori: collegare due resistori in serie per fornire una resistenza combinata equivalente al valore totale. La potenza nominale di entrambi deve essere elevata per soddisfare i requisiti di sistema.
- Induttori: se non è necessario utilizzare più induttori, è possibile acquistarne uno sovradimensionato e quindi svolgere le bobine fino a raggiungere il valore desiderato. Lo svantaggio di questo metodo è che è necessario utilizzare un tipo specifico di misuratore di induttanza.
Definisci gamma di frequenza
La regolazione del crossover del sistema di altoparlanti è la corretta regolazione della frequenza. Per determinare l'intervallo consentito utilizzato per le impostazioni, è necessario conoscere i dati sia per gli altoparlanti che per il subwoofer. Il pacchetto di altoparlanti acquistato contiene sempre un manuale per le impostazioni che devi utilizzare.
Altrimenti, si applicano le seguenti regole. La frequenza più alta che il subwoofer può gestire deve essere utilizzata per le impostazioni di crossover. La frequenza più bassa che l' altoparlante può gestire deve essere impostata su crossover.
Ad esempio, per una gamma di frequenza del subwoofer di 20-130 Hz e una gamma di frequenza dell' altoparlante centrale di 70-20.000 Hz, la gamma consentitaL'impostazione del crossover per l' altoparlante principale sarà 70-130 Hz. Ciò significa che è possibile applicare un'impostazione di 70, 80, 90, ecc., fino a 130 Hz per l' altoparlante principale. Se utilizzate al di sopra o al di sotto delle dimensioni specificate, le frequenze al di fuori dei limiti non verranno riprodotte né dal subwoofer né dall' altoparlante corrispondente.
Mattoni principali
In un sistema audio per auto, vengono utilizzati condensatori esterni di grandi dimensioni per evitare che le luci si affievoliscano quando vengono riprodotte note di basso ad alto volume. Raggiungono questo obiettivo dando all'amplificatore una rapida esplosione di potenza. I condensatori di crossover degli altoparlanti hanno un'elevata "resistenza" comunemente indicata come reattiva per i segnali a bassa frequenza.
Ci sono tre specifiche principali per i condensatori:
- Il voltaggio massimo a cui non è soggetto a rottura dialettica. Questa rottura si verifica quando il campo elettrico tra le due piastre del condensatore diventa sufficiente a polarizzare la dialettica, trasformandola così in un conduttore. Quando ciò accade, il condensatore si surriscalda e potrebbe esplodere.
- La capacità dei condensatori viene solitamente misurata in microfarad - mF o uF o (lettera greca mu) F. Un microfarad è 1/1.000.000 o 1 × 10 -6 Farad. E vengono utilizzati anche i Picofarad, che è 1/1.000.000 o 1 × 10-6 microfarad (1 × 10-12 Farad).
- Tolleranza. Questa è una variazione accettabile del valore. Ad esempio, un condensatore da 47 mF con un intervallo di -20%/+80%.hanno una capacità da 37,6 a 84,6 mF. I sistemi audio in genere collegano un condensatore in serie con ciascun altoparlante "ad alta frequenza" per fungere da filtro passa- alto.
Calcola l'impedenza del sistema
Se tutti gli altoparlanti sono collegati in parallelo e hanno la stessa impedenza, il calcolo del crossover acustico è facile da eseguire. Basta dividere l'impedenza per il numero di altoparlanti in parallelo.
Esempio 1: quattro altoparlanti da 8 ohm, collegamento in parallelo: 8 / 4=2 ohm. Esempio 2: due altoparlanti da 4 ohm, circuito in parallelo: 4 / 2=2 ohm.
Per calcolare gli altoparlanti collegati in parallelo ma con impedenza diversa, si applica la seguente formula:
R totale=1/(1/r1+1/r2+…..).
In effetti, il calcolo esatto del sistema audio è un processo empirico molto complesso. Per semplificare, ci sono molti calcolatori online per il crossover degli altoparlanti su Internet, come un calcolatore separato per 2, 3 e 4 altoparlanti collegati in parallelo, nonché calcolatrici che possono essere utilizzate per configurazioni in serie/parallelo più complesse. Per fare ciò, è necessario inserire l'impedenza di ciascun altoparlante nei quadrati bianchi della calcolatrice corrispondente. Verrà determinata l'impedenza totale per gli altoparlanti collegati in parallelo. E viene calcolata anche una percentuale per ogni oratore.
Il display mostrerà come viene distribuita la potenza di uscita dell'amplificatore tra gli altoparlanti. Se usato insieme con impedenza diversaverrà presa in considerazione la condivisione dell'energia.
Se esistesse un driver in grado di riprodurre facilmente e accuratamente l'intero spettro audio, non ci sarebbe bisogno di utilizzare un crossover. Il motivo principale è che di solito sono necessari più driver per coprire l'intero spettro del suono. Non è possibile realizzare un driver in grado di produrre contemporaneamente sia le alte che le basse frequenze. Diversi tipi di driver sono progettati per funzionare bene in diverse gamme. L'uso di un crossover aiuta a coordinare il lavoro di diversi piloti.
