Кроссоверы

Отображать:

Кроссоверы – это устройства в звуковых системах, которые создают нужные рабочие частотные диапазоны для динамиков. Динамики сконструированы таким образом, чтобы работать в определённом частотном диапазоне. Они не приемлют частоты, не входящие в эти рамки. Если на ВЧ-динамик (твитер) подать низкую частоту, то звуковая картина испортится, а если сигнал при этом будет еще и мощный, то твитер «сгорит». ВЧ-динамики должны работать только с высокими частотами, НЧ-динамики должны получать от общего звукового сигнала только низкочастотный диапазон. Оставшаяся средняя полоса должна достаться НЧ-динамикам (мидвуферам).
Задача кроссоверов – разделение звукового сигнала на нужные (оптимальные) частотные полосы для соответствующих типов динамиков. Проще говоря, кроссовер – это пара электрических фильтров. Допустим, кроссовер имеет частоту среза равную 1000 Гц. Это означает, что один из его фильтров срезает все частоты ниже 1000 Гц и пропускает только частоты выше 1000 Гц. Такой фильтр называют high-pass фильтром. Другой фильтр, пропускающий частоты ниже 1000 Гц, называется low-pass. В трёхполосных кроссоверах присутствует еще и среднечастотный фильтр (band-pass), который пропускает только средний диапазон частот (приблизительно от 600 Гц до 5000 Гц).

Порядок чувствительности – это отношение интенсивности выходного сигнала (dB) кроссовера к частоте входного сигнала при условии, что интенсивность входного сигнала постоянна. Обычно чувствительность (крутизну среза) харрактеризуют как отношение dB/октава. Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB на актаву. Соответственно, второго порядка – 12dB/октава.
Кроссоверы первого порядка – это простейший пассивный кроссовер, который состоит из одного конденсатора и одной катушки индуктивности. Конденсатор работает как high-pass фильтр для защиты твитера от ненужных СЧ и НЧ. Катушка используется как low-pass фильтр. Чувствительность таких кроссоверов низкая – всего 6 dB/октава. Положительная черта – отсутствие фазового сдвига между твитером и другим динамиком.
Кроссоверы второго порядка состоят из 1 конденсатора и 1 катушки на твитере и 1 конденсатора и 1 катушки на низкочастотном динамике. Они обладают более высокой чуствительностью, равной 12 dB/октава, но дают фазовый сдвиг в 180 градусов, что означает несинхронный ход мембран твитера и другого динамика. Для устранения этой проблемы необходимо поменять полярность подключения проводов на твитере.
Кроссоверы третьего порядка. У таких кроссоверов на твитере ставится 1 катушка и 2 конденсатора, тогда как на динамике низкой частоты наоборот. Чувствительность кроссоверов равна 18 dB/октава. Негативная черта таких кроссоверов – неприемлемость использования временных задержек для устранения проблем, связанных с динамиками не излучающими на одной и той же вертикальной плоскости.
Фазовый сдвиг – это неизбежное явление, являющееся следствием конструктивных особенностей high-pass, low-pass и band-pass фильтров. Фаза – это временная связь двух сигналов. Измеряется фаза в градусах от 0 до 360. Если два одинаковых динамика излучают звуковые волны в противоположной фаза (фазовый сдвиг 180 градусов), то происходит ослабление звука. Проблема устраняется изменением полярности на одном из динамиков. Когда акустическая система состоит из разных динамиков, работающих в различных диапазонах (твитер и мидвуфер), то устранение фазового сдвига не всегда решается простой сменой + на — . Длина волны твитера короче, чем мидвуфера. Поэтому фронт высокочастотной волны может достигнуть слушателя позже (раньше) фронта среднечастотной (низкочастотной) волны. Эта временная задержка является следствием фазового сдвига. Оптимизировать звуковую картину в данном случае можно путём физического выравнивания двух динамиков относительно друг друга в вертикальной плоскости до момента улучшения звуковой картины. К примеру, при частоте волны 1000 Гц временная задержка в 1 мсек устраняется сдвигом динамиков друг относительно друга на 30 см.

Наверх
Яндекс.Метрика