Кросовер для акустики — визначення і для чого призначений

При установці сучасної стереосистеми в автомобіль власник повинен правильно підібрати кросовер. Вибір цей досить простий, якщо знати і розуміти, що це і для чого призначено, а також у складі якої системи даний пристрій буде працювати. Отже, давайте розберемося, що таке кросовер для акустики.

Характеристика, призначення

Кросовер — це спеціальне обладнання в комплекті акустичної системи, головна функція якого полягає в підготовці потрібного діапазону частот для кожного динаміка. Як відомо, будь-яка акустична система розроблена під конкретний діапазон робочих частот. Вихід сигналу, що подається на колонку, за межі діапазону може призвести до спотворення звуку. Так, якщо подати на динамік занадто низьку для нього частоту, тоді звукова картина вийде спотвореною. Якщо частота буде занадто високою, то власник системи зможе зіткнутися не тільки з спотвореним звуком, але і з виходом з ладу високочастотного динаміка. Останній просто не зможе витримати такий режим роботи.

У звичайних умовах функція високочастотних динаміків — відтворення звуків тільки на високих частотах. Низькочастотні акустичні системи працюють окремо. Іноді встановлюються навіть у різних місцях салону. Те саме стосується і звуків середньої частоти. Вони подаються тільки на динамік, що видає середні частоти.

Тому для якісного відтворення музичних треків в автомобілі необхідно виділяти певні частоти і подавати їх строго на конкретні динаміки. Для цього і потрібен кросовер для акустики.

Як влаштований

Конструкція пристрою досить проста. Це два частотних фільтри, що працюють за наступним принципом. Так, коли частота поділу становить 1000 Гц, один з двох фільтрів стане виділяти частоти, які нижче даного показника. Другий же фільтр працюватиме зі смугою частот вище позначки. Фільтри мають свої назви. Лоу-пас призначений для роботи з низькими частотами до 1000 Гц. Хай-пас буде обробляти тільки частоту, що знаходиться в діапазоні вище 1000 Гц.

За таким принципом функціонують двосмугові пристрої. Однак на сучасному ринку є і трисмуговий кросовер. Головна відмінність тут — це ще один фільтр, здатний обробляти середні частоти в діапазоні від 600 до 1000 Гц.

Більше каналів фільтрації звукової частоти і подача їх на відповідні цим частотам динаміки веде до більш якісного звуку в салоні автомобіля.

Технічні особливості кросоверів

Більшість сучасних приладів — це котушки індуктивності та конденсатори. Залежно від числа та якості виготовлення цих елементів формується вартість виробу.

Навіщо в кросовер для акустики входить конденсатор і котушка? Це найбільш прості реактивні деталі. Вони без особливих витрат здатні обробляти різні звукові частоти. Конденсатор може виділити і обробити високу частоту, в той час як котушка індуктивності працює з низькими частотами. Виробники грамотно використовують ці властивості і виготовляють конструктивно прості, але досить ефективні пристрої.

Кількість реактивних деталей впливає на розрядність фільтрів: 1 використовується один елемент, 2 — два елементи. Залежно від числа реактивних деталей, а також схеми кросовера система фільтрує по-різному ті частоти, які не підходять для конкретних каналів. Можна припустити: чим більше в схемі буде реактивних елементів, тим краще кросовери акустичних систем будуть фільтрувати сигнал. Схеми фільтрування мають певну характеристику. Це так звана «крутизна спаду». Іншими словами, це чутливість. Залежно від рівня «крутизни спаду», всю представлену на ринку продукцію може розділити на моделі першого, другого, третього і четвертого класу.

Активне і пасивне обладнання

Пасивний кросовер для акустики — це найбільш поширене рішення. Його часто можна зустріти на сучасному ринку. Як видно з назви, для роботи цього приладу не потрібно додаткове харчування. Тому власнику автомобіля буде набагато швидше і простіше виконати монтаж звукової апаратури. Брак цієї групи пристроїв у тому, що простота не завжди є гарантією якості.

За рахунок пасивної схеми система бере частину енергії для забезпечення роботи фільтра. В цей же час реактивні деталі змінюють фазове зрушення. Природно, це далеко не найсерйозніший недолік. Однак не вийде максимально тонко виконати частотну корекцію. Такого недоліку не має активний кросовер. Справа в тому, що незважаючи на більш складну конструкцію, потік аудіочастот в них фільтрується набагато краще. За рахунок наявності в схемі не тільки декількох котушок і конденсаторів, але і напівпровідників, розробники створюють якісні пристрої з більш компактними розмірами. Активний кросовер рідко зустрічається у вигляді окремого додатка. Однак у будь-якому підсилювачі є такі активні фільтри.

Як налаштувати пристрій правильно?

Для того щоб отримати максимально якісний звук в автомобілі, необхідно правильно підібрати частоту, при якій все зайве буде зрізатися. У випадку з активним приладом, розрахованим на три смуги, потрібно знайти дві точки зрізу. Перша позначить межу в діапазоні між низькими і середніми частотами. Друга — це різниця між середньою і високою частотою.

Як правильно розрахувати своїми руками?

Розрахунок кросовера для акустики — це важливий процес. Ще жоден виробник не зміг виготовити ідеальну акустичну систему, яка б могла якісно відтворювати звук у різному діапазоні. Для низьких частот використовують сабвуфери. Для середніх застосовуються середньочастотні динаміки. Але коли весь цей комплекс почне звучати, то може виникнути певна плутанина. Ось для чого потрібен кросовер в акустиці — щоб на конкретну акустичну систему йшов сигнал тільки певної частоти. Для отримання двополюсної системи або будь-якої іншої до першого каналу підсилювача підключають пристрій, що робить сигнал. Це і є фільтр. У комплекті з акустичними системами вже є пасивні кросовери, виготовлені і розраховані виробниками.

Але як же бути, якщо потрібно розділяти звук на частоти за іншим принципом? Вручну нічого вважати не доведеться — в наш високотехнологічний час навіть для найпростіших операцій існує ПЗ. Ось і для цих розрахунків існує програма, наприклад Crossover Elements Calculator.

Насамперед у програму вводять показник опору динаміків НЧ і ^, який часто становить 4 Ома. Далі вводять частоту, яку прилад повинен розділяти. Тут же вводять і порядок кросовера. Потім натискають на кнопку і чекають, поки програма видасть результат. В результаті вона видасть схему, де будуть вказані потрібні конденсатори і котушки під введені параметри.

Особливості вибору

Ринок пропонує великий вибір пристроїв, які розрізняються за якістю, вартістю, конкретним виробникам. Вибрати кросовер для акустики непросто — не можна просто взяти і купити те, що сподобалося. Вибір роблять під певні акустичні системи. Уявімо, що у вас сабвуфер видає низьку частоту в діапазоні від 18 до 200 Гц, середньочастотний динамік відтворює частоти від 200 до 1000 Гц, а високочастотний — від 1000 до 16 000 Гц. При цьому підсилювач не має вбудованого фільтра і відтворює частоти в діапазоні від 18 до 20 000 Гц. У даному конкретному випадку потрібен трисмуговий кросовер, здатний реалізовувати фільтрацію в цих діапазонах.

Також при виборі звертають увагу на число смуг. Ще один важливий параметр — діапазон частот. Обов’язково слід враховувати пропускну здатність. Багаторівневі пристрої, які мають високу чутливість, здатні значно поліпшити якість звуку.

Ув’язнення

Отже, ми з’ясували, що собою являє кросовер і які функції він виконує. Як бачите, це досить важливий елемент в акустичній системі автомобіля.