Кроссовер в аудиосистеме
Приветствую! Сегодня решил рассказать о таком устройстве, как кроссовер — устройство, которое разделяет звуковой сигнал на частоты.
High Pass (Высокочастотный) кроссовер, как не сложно догадаться, пропускает звуковой сигнал выше указанной частоты «как есть», а все что ниже её, он ослабляет. Уровень ослабления также зависит от настройки амплитудочастотной характеристики кроссовера.
Low Pass (Низкочастотный) кроссовер работает в точности, да наоборот. Он пропускает низкие частоты, а высокие изменяет.
Band Pass (Полосовой) кроссовер пропускает звуковой сигнал вплоть до указанного диапазона частот, и ослабляет все, что за его пределами.
Кроссоверы бывают пассивные и активные. Пассивные кроссоверы не требуют источника питания, и состоят из соответствующих компонентов: катушки индуктивности, конденсаторы, и иногда резисторы. Активным же кроссоверам необходим источник питания.
Как правило, пассивные кроссоверы подключаются между усилком и колонками, а активные — между ГУ и усилителем. Есть буквально несколько моделей пассивных кроссоверов, которые подключаются между магнитолой и усилителем, но частота среза этих моделей напрямую зависит от входного сопротивления усилителя, которое зависит от конкретной модели.
Есть много причин для использования кроссоверов. Например, отфильтровать самые низкие частоты, чтобы разгрузить динамики небольшого размера. Или нужно разделить сигнал на ВЧ, СЧ и НЧ. В этом случае, тоже нужен кроссовер.
Кроссоверы характеризуются порядком и частотой среза. Порядок кроссовера показывает крутизну падающего отрезка параметра. Так, кроссовер первого порядка «заваливает» сигнал на 6 dB/октава (т.е. при изминении частоты в 2 раза, мощность изменяется в 4 раза). Кроссовер второго порядка, «заваливает» сигнал уже на 12 dB/октава, а третьего на 18 dB/октава, и так далее.
Частота среза АЧХ, или точка перегиба — это частота, на которой ослабление звукового сигнала достигает -3 dB. То есть для кроссовера первого порядка с частотой среза в 200 HZ ослабление будет -3 dB на 200 HZ, -9 dB на 100 HZ, -15 dB на 50 HZ и так далее. Стоит отметить, что указанная крутизна скатов АЧХ весьма приближенная. Крайне важно сопротивление нагрузки пассивного кроссовера. Если он рассчитан на работу с сопротивлением динамика 4 ОМ, при подключении к другому динамику частота среза будет другая. В кроссоверах, начиная со второго порядка использование нерасчетной нагрузки увеличивает неравномерность АЧХ.
Разумеется встает вопрос: а какой кроссовер лучше — активный или пассивный?
Пассивные кроссоверы заметно уступают активным. Обычная потеря мощности -0,5 dB. При использовании активного кроссовера, потери будут гораздо меньше, но их без проблем можно компенсировать регуляторами чувствительности усилителя. В некоторых активных кроссоверах, есть возможность плавно настроить не только частоту среза, но и крутизну спада АЧХ. К примеру, можно настроить высокочастотный кроссовер на частоты 112,3 Hz, при крутизне спада АХЧ 18 dB/октава. Но активные кроссоверы имеют и недостатки. Во-первых, они существенно дороже пассивных, с аналогичными параметрами. Во-вторых, если кроссовер имеет раздельные выходы для каждой полосы частот, придется использовать отдельные усилители для каждой полосы.
Ну и в-третьих, активные кроссоверы используют активные компоненты, и как следствие, вносят шумы в систему. При использовании пассивных кроссоверов таких нюансов не происходит.
Иногда, уместно будет использовать совместно и активный, и пассивный кроссовер. Чаще всего на сабвуфер ставят отдельный усилитель, чтобы запитать его, как можно мощнее. Еще один усилитель остается на средние и высокие частоты. В этом случае активный кроссовер служит для разделения частот между усилителями (на саб, и на СЧ и ВЧ). А пассивный кроссовер ставится на выходе широкополосного усилителя, и используется для разделения частот на средние и высокие.
Подведем итог: если есть деньги, время и желание повозиться с инсталлом, подойдет активный кроссовер. Если же денег не особо много, да и не хочется возиться с установкой, можно подобрать пассивный кроссовер с хорошими характеристиками.
На этом все, надеюсь теперь вопросов о кроссоверах станет меньше!