Активный кроссовер для 2х полосной системы – Активный кроссовер с фильтрами

О качественном звуке своими руками

Меня периодически спрашивают про методику настройки и согласования динамиков многополосной акустической системы для выполнения условия по время когерентности. Чтобы не отвечать всем, т.к. тема очень обширная, я решил написать серию статей, в которых на примере дешевой пассивной 2-х полосной АС SVEN HP-780S максимально подробно опишу весь процесс доработки до состояния, когда уже "не стыдно" за звук :). Несмотря на то, что доработанная АС (при использовании пассивных фильтров 2-го порядка) не будет фазолинейной и обладать идеальной АЧХ, тем не менее временная когерентность излучения драйверов в области совместного действия - это уже очень близко к идеалу, хоть и с некоторым компромиссом.


Почему именно эта акустика? Все просто - ее абсолютно не жалко раздербанить для экспериментов и у нее неплохой корпус со скругленными боковыми гранями, требующий лишь небольших доработок. Тем не менее звучание акустики "по дефолту", мягко говоря, не очень... Ощущение, что она играет из бочки - бас пустой и гулкий, верхний СЧ диапазон придавлен, сцена размыта, нет эффекта присутствия. Слушать что-либо на такой АС очень скучно и вредно для формирования правильного слуха.
Замеры характеристик АС до доработки
Чтобы понять, с чем придется иметь дело, провожу замеры АЧХ (Рис. 1) и ПХ (Рис. 2). Расстояние от АС до микрофона - 1 м. Микрофон расположен на оси твитера.

Рис 1. Амплитудно-частотная характеристика АС до доработки


На АЧХ имеется плавный провал в области СЧ с последующим подъемом амплитуды до 16 кГц. Неравномерность на низких частотах большей частью обусловлена резонансами комнаты, в которой проводились измерении (при измерении АЧХ мидбаса в ближнем поле, характеристика существенно выравнивается).

Рис 2. Переходная характеристика АС до доработки


На ПХ видно, что динамики включены синфазно - отклики твитера и мидбаса направлены в одну сторону (а это уже интересно... как правило, в таких системах используется фильтр Баттерворта/Линквица-Райли 2-го порядка и правильным считается противофазное включение драйверов)
. Отклик твитера существенно опережает по времени отклик мидбаса, что впрочем не удивительно, учитывая расположение драйверов на одной вертикальной плоскости. Переворот акустики на 180 градусов, когда микрофон находится на оси мидбаса, недостаточен для компенсации временной задержки за счет увеличения расстояния до твитера и уменьшения расстояния до мидбаса.
Кроссовер

Схема кроссовера акустики представлена на Рис. 3, внешний вид кроссовера на Рис. 4.
Обратите внимание на расположение катушек индуктивности. Можно простить применение электролита в НЧ фильтре, но такое расположение катушек - нет!

Рис 3. Принципиальная схема кроссовера (R1011 и R2031 - сопротивление индуктивностей).

Рис 4. Внешний вид кроссовера


Кроссовер в данной АС представляет собой типичный фильтр 2 порядка (но почему включение драйверов синфазное!? ладно смотрим дальше...). Твитер подключен через делитель напряжения (R2041/R2051) для согласования чувствительности драйверов.
Акустические измерения драйверов
Отпаиваю кроссовер, провожу измерения АЧХ и импеданса динамиков (при замере АЧХ динамики из корпуса не доставал). На Рис. 6 и 7 приведены АЧХ и импеданс мидбаса, на Рис. 9 и 10 твитера.

Рис. 5. Внешний вид мидбасового динамика

Рис. 6. АЧХ мидбаса


Рис 7. Импеданс мидбаса


Резонансная частота мидбаса равна 60 Гц. На АЧХ идет спад с 2 кГц, что не позволяет выбрать частоту раздела выше 2.5 кГц. В реальности она должна быть даже ниже. "Сшивать" такой динамик с твитером ой как непросто, ввиду высокой резонансной частоты твитера (как правило).

Рис 8. Внешний вид твитера


Рис. 9. АЧХ твитера

Рис. 10. Импеданс твитера

АЧХ твитера приемлемая, если бы не резкий всплеск амплитуды на 15 кГц. Резонансная частота составляет 1.4 кГц, что достаточно высоко, и частота раздела для такого твитера должна быть значительно дальше 1.4 кГц, примерно 3-4 кГц.

Очевидно, что эти динамики невозможно согласовать для получения относительно ровной АЧХ в области от 200 до 20000 Гц и низким коэффициентом нелинейных искажений.

Моделирование и анализ характеристик АС в LspCAD
Импортирую значения измерений в LspCAD для программного моделирования характеристик АС с родным кроссовером. На Рис. 11 представлены смоделированные характеристики АЧХ и ПХ.

Рис 11. Рассчитанные в LspCAD АЧХ и ПХ акустики


Характеристики акустики, схожие с измеренными, получаются при сдвиге акустических центров твитера и мидбаса dZ~23 мм и расстоянии между фактическими центрами dY=120 мм. По рисунку можно установить, что частота раздела полос равна 3.5 кГц, что не является оптимальным для мидбаса.

На Рис. 12 приведен график группового времени задержки (Group Delay)

Рис. 12. Групповое время задержки АС, смоделированное в LspCAD

ГВЗ в области совместного действия драйверов скачет аки бык с матадором, что не лучшим образом сказывается на формировании сцены и эффекта присутствия. Ни о какой когерентности излучения драйверов и речи быть не может.

Но что произойдет, если изменить полярность твитера на корректную (в противофазе)? Смотрим Рис. 13.

Рис. 13. АЧХ акустики при противофазном включении драйверов


Оказывается, что в этом случае на АЧХ возникает сильный провал, и вдобавок конвульсивная ФЧХ. Хитрые китайцы, вместо того, чтобы сделать все по-уму, совместив акустические центры динамиков и выбрав другую частоту раздела, пошли по пути наименьшего зла :). Ну хоть измерили свое творение и выбрали оптимальный вариант.
Выводы
1. Ввиду неудовлетворительных характеристик отнести данную АС к Hi-Fi уровню никак нельзя.
2. Применяемые в акустике динамики невозможно интегрировать друг с другом для получения приемлемых характеристик из-за сильного завала АЧХ мидбаса на допустимой для твитера частоте радела полос.
3. При доработке АС твитер придется заменить на другой, с резонансной частотой ниже 1 кГц.
Что дальше?
На этом, пожалуй, первую часть можно завершить. Что планируется дальше:
1. Подбор и замена твитера на более подходящий из недорогих. Затем моделирование и оптимизация характеристик в LspCAD под новый твитер и кроссовер, и тестовая сборка кроссовера с последующими измерениями.
2. Доработка корпуса для смещения динамиков относительно друг друга (под мидбас будет сделана дополнительная подложка из фанеры, чтобы совместить акустические центры драйверов с учетом ФЧХ фильтров).
3. Расчет и добавление фазоинвертора для повышения отдачи на НЧ и виброизоляция стенок корпуса.
Обо этом в следующих статьях 😉

Времякогерентная 2-х полосная АС из дешевки или правильная доработка акустической системы (часть 2)

soundfi.blogspot.com

Самодельный кроссовер на СЧ/ВЧ — Сообщество «Автозвук» на DRIVE2

Всем привет!

Ситуация такая, в гараже валялись 3 пары динамиков:
-Штатный вуфер Bose (от Mazda cx-7)
-СЧ Ivolga CS-2.5 mid
-ВЧ Vibe BlackAir V1

характеристики данных динамиков можно найти в инете, кроме конечно же вуфера босе, о них видимо знают только в самой компании))) но предположительно динамик на 100 Вт(?) с импедансом 4 ом(100%).

И из сего добра решил я слепить фронт .
СЧ+ВЧ в стойки лобового стекла, вуфер на своё место в двери. Вуферы питаются от 3 и 4 каналов 4-х канального усилителя Soundstream rub 4.500, 1 и 2 каналы питают соответственно сч+вч.

Вуферы режу Low pass фильтром на частоте 800 Гц (диапазон 50-800 Гц), а сч+вч режу на этой же частоте только уже high pass фильтром (диапазон 800-…Гц), а вот чтоб разделить между собой СЧ и ВЧ динамик решил сделать самодельный кроссовер 2 порядка с частотой среза в 3500 Гц.

Именно такие частоты срезов были выбраны после прочтения кучи литературы и практики …

Собственно сама схема, возможно не все линии видно((

Итак начнем…
Для начала необходимо определить сопротивление динамиков Z на частоте раздела в 3500 Гц. Для примера рассмотрим расчет для ВЧ динамика Vibe…

Подвешиваем динамик(я повесил на люстру)))

На фото конечно же БОСЕ но принцип тот же.


и подключаем его через 100 омный 2 Вт резистор (советский по моему МЛТ)к усилителю звуковой частоты (использовал обычный встроенной усилитель 30 Вт-ных домашних динамиков). Подаем с компа через прогу генератора частоты синусоидальный сигнал 3500 Гц и меряем параметры…

Подключение резистора

Пример расчета динамика Vibe

Аналогично считаем СЧ динамик на той же частоте в 3500Гц.
Сопротивление динамика постоянному току Re меряем тупо мультиметром на клемах и получаем 3,4 ома.

Далее используем программу Speakershop Crossover Module от JBL и вводим рассчитанные параметры в раздел Loudspeakers parameters


Затем рассчитываем необходимые номиналы катушек и конденсаторов

резисторы в схеме я не использовал а регулировал потом гейном на усилителе.

Теперь переходим к изготовлению платы методом ЛУТ (можно найти в интернете)

переносим рисунок платы на заготовленный заранее стеклотекстолит

Раствор хлорного железа. Опускаем туда плату и сидя перед телевизором покачивая ванночку… травим)))

Получилась вот такая печатная плата. Далее лудим…

Припаиваем компоненты и получаем готовый кроссовер 2 порядка. Кстати катушки заказывал отдельно у частного мастера (по 2,5$ за штуку при нынешнем курсе)))

Устанавливаем в свободное место…и наслаждаемся хорошим звуком)))

Себестоимость данного изделия 220 грн или 10$ за штуку.

Будет приятно если кому-то будет полезна данная информация, ну а если что-то сделано не верно готов выслушать критику))))

Всем мира и добра!)

www.drive2.ru

Двухполосная акустика с простыми кроссоверами | журнал SalonAV

Колонки с изюминкой: лаконичность схемы сочетается с тщательным исполнением корпуса.

Разрабатывая и изготавливая новую модель акустики, производитель пытается нарисовать портрет ее слушателя и оценить обстановку, в которой эта система будет установлена. Но я хочу описать конструкцию, идеологом создания которой стал ее будущий хозяин. Вот краткий перечень тех пожеланий, которые мы получили в качестве руководства к действию от очередного заказчика. Это должны быть напольные акустические системы для прослушивания спокойной музыки в уютной домашней обстановке. Они должны гармонировать с имеющимся интерьером, но иметь изюминку в дизайне.

Последним, но категоричным требованием было использование простейших разделительных фильтров первого порядка (похоже, сильно сказалось влияние на заказчика множества статей о вреде фильтров высоких порядков).

Вырисовывалась следующая картина:

1) низкочастотный динамик будет бумажным — порядок фильтра обязывает, хотя алюминиевый диффузор в сочетании с отделкой светлым дубом как нельзя лучше отвечал бы требованиям дизайна квартиры;

2) акустическое оформление — фазоинвертор, так как в результате прослушивания клиент однозначно отдал предпочтение этому типу;

3) система будет двухполосной;

4) интерьер комнаты подразумевал изготовление изделия с плавными линиями, и тут как нельзя лучше пригодилась уникальная методика «монолита», разработанная в нашей компании для производства корпусов. Все его грани получаются скругленными, что также благоприятно сказывается на проблеме дифракции в ВЧ-области.

И про изюминку не забыли: точеный дубовый тоннель фазоинвертора, выведенный на переднюю панель, как нельзя лучше дополнял плавные обводы углов.

Об авторe

Борис Пухов — выпускник Ленинградского Политехнического института, специалист по акустике в компании «Питер-Мьюзик». Принимает непосредственное участие в разработке АС по индивидуальным заказам, причем не только для Hi-Fi-систем, но и домашнего театра. Последнее достижение — запуск в производство автомобильных сабвуферов под торговой маркой Bloodhound.

Покопавшись в истории, мы решили взять за основу разработку пятнадцатилетней давности норвежской фирмы SEAS, благо сейчас в России с такими брэндами, как VIFA, SCANSPEAK и SEAS, проблем нет. Приятно было отметить, что восьмидюймовый бумажный вуфер Н333 и тканевый купольный высокочастотник H519 выпускаются и по сей день. Динамики были приобретены, и начался процесс воплощения в жизнь идеи клиента.

Корпус изготавливается из МДФ высокой плотности (боковые и задняя стенки 19 мм, передняя — 25 мм). После раскроя панели по периметру обклеиваются дубовым бруском таким образом, что в местах их стыков образуются лабиринты — 100-процентная гарантия от утечек. О герметичности конструкции свидетельствует и тот факт, что перед фанерованием приходится сверлить технологическое отверстие, т.к. колебание температуры воздуха приводит к втягиванию стенок. Таким способом и были собраны два 39-литровых корпуса.

Cтык «монолит»: 1 — дубовый брус, 2 — панель МДФ, 3 — шпон.

Особенностью метода «монолит» является то, что корпус получается неразборным, и поэтому перед установкой последней панели производится горячая накатка вибропоглощающего состава «визомат» на внутренние плоскости и установка фильтра. Наличие внутренних распорок придает конструкции дополнительную жесткость. Что характерно, при сборке не используется ни одного шурупа. Трехслойное покрытие матовым лаком надежно защищает корпус от колебаний влажности в помещении и подчеркивает рельефность структуры натурального дерева. Для установки на шипы-опоры в нижней панели на этапе производства монтируются потайные гайки М8.

Несколько слов о фильтре: катушки индуктивности с воздушным сердечником и межслойной пропиткой собственного производства. Конденсатор металлопленочный полипропиленовый К78-19, хорошо себя зарекомендовавший в акустических фильтрах.

Так как от этих колонок не требуется сильных смещений диффузора низкочастотной головки и «ветров» в тоннеле не предвидится, мы ограничились портом диаметром 70 мм. Длину подбирали экспериментально, настраивая корпус на собственную частоту резонанса головки (33 — 35 Гц). На время настройки устанавливался пластиковый тоннель, длина которого подбиралась экспериментально и получилась равной 150 мм. Учитывая скругленность краев точеного тоннеля, мы сделали его длиной 160 мм и вклеили его в корпус колонки. Динамики устанавливались в переднюю стенку на специально отфрезерованный посадочный пояс через прокладку из тонкой резины и закреплялись винтами с помощью саморазжимных бронзовых втулок.

Объем корпуса в нижней части был равномерно заполнен синтетической ватой, объем которой подбирался по минимальной резонансной частоте системы при заглушенном отверстии тоннеля. Все эксперименты и настройки проводились на одном корпусе, а второй был собран по образу и подобию, т.к. динамики фирмы SEAS славятся высокой стабильностью параметров однотипных изделий. Основным критерием качества готовых изделий клиент считал результат прослушивания. Оно производилось совместно с консервативным британским усилителем Musical Fidelity A220. Мягкий тембр, легкость и ажурность звучания с хорошей проработкой пространственной картинки позволяло длительно слушать музыку без признаков утомления, что вполне устраивало их хозяина. Мы все же решили снять АЧХ по звуковому давлению в ближнем поле с помощью спектроанализатора Audio Control SA-3055, используя встроенный генератор розового шума. Расположение микрофона не позволяло фиксировать работу фазоинвертора, о чем свидетельствует явный завал в НЧ области на светодиодном дисплее (шаг 1 дБ), в то время как при прослушивании проблем с басом не возникало. Чувствительность оказалась на уровне 89 дБ.

В завершение хочется отметить, что от качества изготовления корпуса в огромной степени зависит эмоциональное восприятие музыки и радовать глаз — не последняя задача современных акустических систем.

 


Практика AV #2/2001

www.salonav.com

Расчет кроссовера для акустики: делаем своими руками

Расчет кроссовера для акустики75

Расчет кроссовера для акустики, как известно, очень важная операция. На свете не существует идеальных акустических систем, способных воспроизводить частотный диапазон полностью.
И тогда на помощь приходят отдельные участки спектра динамиков. К примеру, если надо воспроизводить НЧ, применяют сабвуфер, а чтобы воспроизвести ВЧ, устанавливают мидбасы.
Когда все эти динамики вместе взятые начинают играть, то может произойти путаница перед поступлением на тот или иной излучатель. По этой причине и необходим бывает активный или пассивный кроссовер для акустики.
В этой статье мы узнаем, для чего нужен расчет фильтра, рассмотрим пассивные кроссоверы, узнаем как они строятся на катушках индуктивности и конденсаторах.

Расчет кроссовера

Кроссоверы для акустики авто самодельные

Чтобы подключить 2-полосную(см.Акустическая двухполосная система и ее преимущества) или другую акустику с большим количеством полос к 1 каналу усилителя или ГУ, нужно некое отдельное устройство, разделяющее сигнал. При этом оно должно выделять для каждой полосы свои частоты. Именно такие устройства и называются фильтрами или кроссоверами.

Примечание. В комплекте с компонентной акустикой, как правило, уже идет пассивный кроссовер. Его готовил производитель и он рассчитан уже изначально.

Но что делать, если нужно разделить частоты по иной схеме (к примеру, если комплект акустики собран из отдельных компонентов)?
В этом случае речь идет о расчете кроссовера.Отметим сразу, что рассчитать кроссовер совершенно не сложно и даже можно самостоятельно изготовить его.

Кроссоверы для акустики на авто Пионер профессиональные

Ниже приводится инструкция о том, как рассчитать кроссовер:

  • Скачиваем специальную программу. Это может быть Crossover Elements Calculator на компьютер;

Специальная программа для расчета кроссовера Crossover Elements Calculator

  • Вводим сопротивления низкочастотного и высокочастотного динамиков. Сопротивление – это номинальное значение сопротивления акустики, выражаемое в Ом. Как правило, средним значением является 4 Ом;
  • Вводим частоту раздела кроссовера. Здесь полезно будет знать, что частоту надо вводить в Гц, но ни в коем случае не в кГц.

Примечание. Если кроссовер второго порядка, то надо еще ввести тип кроссовера.

  • Получить ожидаемый результат можно, нажав на кнопку расчета.

Кроме того, надо знать следующее:

  • Емкость конденсаторов, а вернее их значение вводится в Фарадах;
  • Индуктивность рассчитывается в Генри (mH).

Схема расчета фильтра выглядит примерно так:

Как рассчитать фильтр

Фильтры разного порядка

Чтобы ясно понимать схему расчета кроссовера(см.Самодельные кроссоверы для акустики и их предназначение), нужно понимать разницу между фильтрами разного порядка. Об этом и пойдет речь ниже.

Примечание. Существуют несколько порядков кроссовера. В данном случае порядок означает параметр кроссовера, который характеризует его способность ослаблять не нужные частотные сигналы.

Первый порядок

Схема 2-х полосного кроссовера этого порядка выглядит следующим образом:

2-полосный кроссовер 1-го порядка

По схеме видно, что ФНЧ или фильтр низких частот построен на катушке индуктивности, а фильтр высоких частот – на конденсаторе.

Примечание. Такой выбор компонентов не случаен, так как сопротивление катушки индуктивности повышается прямо пропорционально увеличению частоты. А вот что касается конденсатора, то здесь обратно пропорционально. Получается, что такая катушка отлично пропускает НЧ, а конденсатор отвечает за пропуск ВЧ. Все просто и оригинально.

Фильтр частот по схеме 1-го порядка

Следует также знать, что кроссоверы первого порядка, а вернее их номинал, зависит от выбранной частоты разделения и величины сопротивления колонки. Проектируя ФНЧ, надо в первую очередь обратить внимание на частоту среза НЧ и СЧ динамиков(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами).
А вот проектируя ФВЧ, надо аналогичным образом поступить уже с ВЧ.

Пассивный кроссовер

Что такое в акустике кроссовер

Наиболее доступной на сегодня считается именно пассивная фильтрация, так как она сравнительно проста в реализации. С другой стороны, не все так просто.
Речь идет о следующих недостатках:

  • Согласовать параметры и значение фильтров с характеристиками излучателей колонок очень сложная штука;
  • В процессе эксплуатации может наблюдаться нестабильность параметров акустической системы. К примеру, если повысится сопротивление звуковой катушки при нагреве. В связи с этим значительно ухудшится достигнутое в процессе разработки согласование;
  • Фильтр, обладая внутренним сопротивлением, забирает некоторую часть выходной мощности усилителя. Одновременно с этим ухудшается демпфирование, а это сказывается на качестве звучания и четкости передачи нижнего регистра.

Что такое кроссовер в акустике

Как известно, на сегодняшний день самыми распространенными акустическими системами считаются 2-х компонентные варианты.
В них фильтр разделяет звуковой сигнал на два диапазона:

  • Первый диапазон предназначается исключительно для низких и средних частот. В данном случае используется кроссовер для нижних частот или ФНЧ;
  • Второй диапазон предназначен для ВЧ. Здесь уже используется другой фильтр ФВЧ.

Примечание. Вариантов реализации фильтра может быть несколько, но он все должно отвечать определенным канонам.

Ниже приводится список требований, которым обязательно должен соответствовать кроссовер:

  • Фильтр не должен оказывать влияния на частотный спектр и волну выходящего аудиосигнала;
  • Должен создавать для усилителя, независимую от частоты нагрузку активного характера;
  • Должен суметь обеспечивать вместе с акустическими системами формирование диаграммы направленности. Это должно быть реализовано так, чтобы до слушателя доходило максимум излучения.

Кроссовер АС очень важен

Из статьи мы узнали, как проводится расчет кроссовера акустических систем своими руками. В процессе работ будет полезно также изучить схемы, посмотреть видео обзор и фото – материалы.
Если научиться самостоятельно рассчитывать фильтр, платить за услуги специалистам не придется. Таким образом, цена операции сводится к минимуму, ведь надо только приложить немного терпения и уделить некоторое время изучению.

avtozvuk-info.ru

АвтоЗвук #10 Понятия.Кроссоверы — Лада 2108, 1.6 л., 1998 года на DRIVE2

Мне кажется, было бы неправильно углублятся в автозвук без фундаментальных знаний. Кому это неинтересно могут просто проигнорировать эту запись и некоторые другие т.к. все эти записи пишутся для тех кто действительно заинтересован)))

Примеры будут приводиться для условных динамиков импедансом в 4 Ом каждый и частотой разделения в 4000 Hz. В качестве калькулятора использовал зарубежный сетевой ресурс, достаточно интересный ресурс, кто немного знает английский — рекомендую)

Кроссоверы— это устройства в звуковых системах, которые создают нужные рабочие частотные диапазоны для динамиков. Динамики сконструированы таким образом, чтобы работать в определенном частотном диапазоне. Они не приемлют частоты, не входящие в эти рамки. Если на высокочастотный динамик (твитер) подать низкую частоту, то звуковая картина испортится, а если сигнал еще и мощный, то твитер "сгорит". Высокочастотные динамики должны работать только с высокими частотами, а низкочастотные динамики должны получить от общего звукового сигнала только низкочастотный диапазон. Оставшаяся средняя полоса достается среднечастотным динамикам (мидвуферы). Следовательно, задача кроссоверов заключается в разделении 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.

Точка пересечения двух кривых есть частота среза кроссовера равная 1000 Гц. В трехполосных кроссоверах присутствует еще и среднечастотный фильтр (band-pass), который пропускает только средний диапазон частот (приблизительно от 600 Гц до 5000 Гц.) На рисунке изображена частотная характеристика трехполосного кроссовера.

Порядок чувствительности — это отношение интенсивности выходного сигнала (dB) кроссовера к частоте входного сигнала при условии, что интенсивность входного сигнала постоянна. Обычно чувствительность (крутизну среза) характеризуют как отношение dB/octave. В силу многих математических причин чувствительность кроссоверов всегда кратна 6 децибелам на октаву (6 dB/octave). Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB/octave. Кроссовер второго порядка имеет чувствительность 12 dB/octave, третьего порядка — 18 dB/octave, и чувствительность кроссоверов четвертого порядка равна 24 dB на октаву.

Рассмотрим low-pass фильтр третьего порядка с частотой среза равной 100 Гц. Как уже говорилось выше, этот кроссовер пропустит только частоты ниже 100 Гц, а частоты выше 100 Гц срежет. Срезание частот будет происходить следующим образом: все частоты выше 100 Гц будут терять на выходе из фильтра свою интенсивность кратно 18 dB в зависимости от октавы, в которую они входят. То есть, частота в 200 Гц (первая октава выше частоты среза) потеряет свою интенсивность на 18 Дб, интенсивность частоты в 400 Гц (вторая октава) упадет 36 Гц, а третья октава (800 Гц) ослабеет на 54 Дб. И так далее, все последующие октавы будут ослабевать кратно 18 Дб. Менее чувствительный low-pass фильтр первого порядка с частотой среза в

www.drive2.ru

Самодельные кроссоверы для акустики: для чего предназначены

Самодельный кроссовер для акустики

Самодельные кроссоверы для акустики нужны для разделения частотных диапазонов динамиков. Они выравнивают эти самые диапазоны по громкости звучания.
Самодельный кроссовер для акустики изготовить не так уж и сложно, если знать некоторые секреты.

Что такое кроссовер и с чем его едят

Схемы кроссоверов для акустики

Для начала узнаем, а зачем нужен кроссовер?
Это специальное устройство, предназначенное для разделения ауди частот. Кроссоверы как бы убирают ненужные частоты, фильтруют их.

Как подключить кроссовер к акустике

К примеру, существуют такие динамики(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами), как пищалки. Если бы не было кроссоверов, то на пищалки бы подавались все частоты, полный их пакет, вместе с НЧ и СЧ. Понятно, что это в итоге отрицательно скажется на детальности музыки.
ВЧ динамики, каковыми являются пищалки, не способны воспроизводить низкие и средние звуки и присутствие несвойственных частот станет в этом случае опасной проблемой.

Схема кроссовера для акустики

Виды кроссоверов

Кроссоверы принято разделять на активные и пассивные, а также на однополосные, двухполосные и т.д.

Пассивный кроссовер, его плюсы и минусы

 Итак:

  • Пассивный кроссовер фильтрует сигнал своими конденсаторами, резисторами и катушками. В результате именно этого и выявляется первый недостаток таких кроссоверов – потеря мощности.

Кроссоверы акустических систем

Акустический кроссовер

  • Пассивные кроссоверы продаются отдельными блоками или в комплекте с акустикой, обычно двухполосной или более.
  • Среди недостатков пассивных кроссоверов можно выделить ограниченную пиковую нагрузку, что влечет за собой скорый выход из строя.

Пассивный цифровой кроссовер

Активный кроссовер, его плюсы и минусы

 Итак:

  • Используется активный кроссовер перед усилителем. Поэтому использование одного усилителя в данном случае просто невозможно.
    В случае с активным кроссовером каждый динамик, будь то пищалка или НЧ динамик, используют отдельный канал усилителя.

Активный кроссовер

  • Преимуществом активного кроссовера можно назвать то, что в отличие от пассивного, он дает возможность точной настройки срезов. Именно этот фактор и определяет в большей части стоимость такого кроссовера, который дороже своего оппонента.
Кроссовер однополосный
Кроссовер двухполосный
  • Предназначен для двухполосной акустики, состоящей из твитера и мидбаса.
Кроссовер трехполосный
  • Предназначен для трехполосной акустики, состоящей из твитера, СЧ-динамика и мидбаса.

Самодельные кроссоверы

Случается, что став обладателем дорогой автомобильной акустики, владелец обнаруживает, что в комплекте нет кроссоверов. Понятно, что без них обойтись будет невозможно, так как ВЧ динамики могут просто напросто сгореть.
Что делать? Ответ до смешного прост – изготовить их своими руками.

Инструменты

Для начала вооружимся необходимыми инструментами:

  • Хорошим и удобным паяльником.
  • Специальным прибором, измеряющим индуктивность.
  • Клеем «Момент».
  • Хлорным железом.
  • Фольгированным стеклотекстолитом.
  • Термоусадочной трубкой.
  • Силиконовым герметиком.

Пошаговая инструкция

Начинаем процесс изготовления.

Схема кроссовера

 Итак:

  • В первую очередь, надо тщательнейшим образом изучить теххарактеристики купленных динамиков. Особое внимание рекомендуется уделить низким частотам пищалок, а также уровню характеристической чувствительности НЧ и ВЧ динамиков.
  • Затем нужно подобрать правильную электрическую схему, подразумевающую подключение кроссовера.

Схема кроссовера

Примечание. По мнению специалистов желательно отдать предпочтение фильтрам 2-ого порядка, ведь в тесном салоне авто наблюдается сильный подъем частотной характеристики на средне-высоких частотах.

  • Надо помнить, что ВЧ-динамики, которые подключаются через фильтр 1-ого порядка, сильно подчеркивают шипение, а НЧ-динамики чрезмерно выделяют яркие звуки. В итоге, складываясь вместе, получится кавардак, в котором будет много яркого и шипящего звучания.

Примечание. При этом, чем шире салон авто, тем удастся более минимизировать эти недостатки.

Катушка индуктивности

Катушки индуктивности в кроссовере

 Итак:

  • Наматываем катушки индуктивности для динамиков. Отметим, что делая это для НЧ-динамика, лучше пользоваться медной проволокой, имеющей диаметр 1 мм и изолированной специальным лаком.

Совет. При изготовлении катушек рекомендуется пользоваться ферритовыми сердечниками. Это даст возможность получить меньшие габариты и вес, а также сократить расход недешевой медной проволоки. Кроме того, удастся уменьшить также активное сопротивление катушки.

  • Получившуюся индуктивность рекомендуется контролировать с помощью уникального прибора для измерения.

Совет. При наматывании проволоки крайне желательно делать виток и витку, а затем фиксировать клеем. Это даст возможность избежать проблем, с которыми часто сталкиваются новички.

Делаем печатную плату

 Итак:

  • Пришло самое время начертить плату на бумаге. Делать это нужно, исходя из размеров получившихся катушек и резисторов.
  • Чертим плату и переносим ее на лист специального материала.

Примечание. В качестве такого материала неплохо было бы выбрать фольгированный стеклотекстолит.

  • Сверлим сразу отверстия под электроды будущих деталей и проводов. Обязательно протравливаем плату. Это нужно сделать следующим образом: полуготовую плату поместить в раствор хлорного железа.
Сборка
  • Платы нашего будущего кроссовера собираем согласно схеме установки.

Кроссовер, собранный по стандартной схеме

Примечание. Катушки индуктивности и конденсаторы тщательно клеим к плате. Рекомендуется использовать хороший клей, такой как «Момент». Хорошая фиксация позволит самодельному разделителю длительное время работать безотказно в условиях вибрации и тряски.

Соединяем акустические провода

 Итак:

  • Соединяем акустические провода, используя обычный паяльник. В работе нужно быть крайне внимательным и не перепутать выходы для НЧ и ВЧ-динамика. Обратить внимание нужно и на полярность.
  • Клей пригодится и здесь. Нужно залить «Моментом» провода, которые припаяли, что предохранит опять же от вибраций и возможных переломов.
Подключение

 Итак:

  • Проводим пробное подключение и убеждаемся в том, что сигнал подается на каждый динамик с соответствующего выхода самодельного кроссовера.
  • Если это необходимо, то можно включить и резистор сопротивлением 4 Ом перед ВЧ-фильтром.

Примечание. Помним, что чувствительность ВЧ-динамиков на несколько децибел превышает чувствительность динамика, воспроизводящего низкие частоты – в итоге, пищалки играют громче НЧ-динамика.

Кроссовер акустический автомобильный

Готовый своими руками кроссовер обтягиваем термоусадочной трубкой, соблюдая нужные размеры. Заливаем края обязательно силиконом, чтобы внутрь кроссовера не попала влага или пыль.
Представленная инструкция поможет изготовить самодельный кроссовер для акустики без особых проблем. В процессе операции рекомендуется изучить дополнительно фото и видео – материалы.
Что касается цены на расходные материалы, то она зависит от количества катушек и выходов под динамики. Немаловажное значение имеет и материал, который используется.

avtozvuk-info.ru

Фильтр-кроссовер для 2-полосной концертной АС

В очередной раз понадобились фильтры для двухполосных концертных АС конфигурации НЧ(ШП) данамик + драйвер мощностью до 500 ватт.

Поскольку задача довольно простая и распространённая, остановились на такой вот схеме. В общем то, типовой - без каких-либо уникальных решений. На НЧ - 2-й порядок, на ВЧ - 3-й порядок.
Не спроста на схеме конденсаторы обозначены группами - во-первых, конденсаторы большой ёмкости и напряжения, например, 10мкФ 250В весьма дорогостоящие. Поэтому выгоднее воединять в параллель по несколько меньшей ёмкости. Во-вторых конструкциция (печатная плата) с посадочными местами под несколько конденсаторов, соединённых в параллель, позволит в небольших пределах менять (подбирать) частоту срезу, допаивая и выпаивая конденсаторы.

Разработать печатную плату было совсем не сложно. Постарались предусмотреть по-максимуму - сверловку под разные типоразмеры конденсаторов, отверстия для крепления, отверстия для опосывания мощных резисторов проволокой, чтобы не от выпадали, в случае перегрева. Так же универсальное посадочное место под защитную лампу накаливания в ВЧ звене - можно впаять разные патроны.

Изготовили платы на заводе. Шеллкографией нанесли посадочные места и номиналы элементов, маркировку входов и выходов. Теперь для сборки фильтра на плате не обязательно иметь перед глазами схему.

Так выглядят фильтры в сборе. По желанию заказчика установлены недорогие металоплёночные конденсаторы. Посадочные места же позволяют поставить более дорогостоящие и популярные в подобных конструкциях полиэстеровые конденсаторы.



Платы доступны для заказа по предоплате.

Видео испытания

radiomonkeys.blogspot.com

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о