Что значит кроссовер: Что такое кроссовер - особенности автомобильного кузова

Содержание

Что такое кроссовер — для чего нужны фильтры частот в акустике

Что такое кроссовер — наиболее значимыми элементами в составе высококачественной автомобильной акустики считается именно кроссовер и усилитель мощности звука. Также одним из самых важных факторов для создания идеальной звуковой картины в салоне автомобиля — это правильный выбор и квалифицированная установка в машине этих устройств, в противном случае получить качественный звук будет очень трудно.

Содержание

Что такое кроссовер и для чего он нужен в аудиоколонках
Усилитель мощности
По каким критериям нужно выбирать автоусилитель?
Специфика установки

В основном плата устройства, состоящая из различных фильтров для разделения входящего звукового сигнала на частоты, размещается в небольшом корпусе. По высокой частоте при настройке как правило берут единицу от 80 до 100 Гц, а по низкой частоте и полосовой RC-фильтр настраивают от 2 до 6 кГц. Бывают такие приборы двух вариантов — активного и пассивного действия.

Как понять, что такое кроссовер — отличаются они друг от друга тем, что активный модуль выполнен на электронных элементах, таких как операционные усилители, микроконтроллеры и другие, для которых необходимо напряжение питания. Устройство для разделения частот пассивного действия собраны на компонентах не требующие источника питания. Помимо этого имеется некоторая особенность в инсталляции, например: активный кроссовер устанавливается только во входной в цепи усилителя, а пассивные располагаются где угодно, как перед усилителем так и после него, то есть впереди динамического излучателя.

Стоит отметить немаловажное достоинство кроссоверов пассивного действия, такое как его способность разграничивать звуковые сигналы для трех полосного громкоговорителя, при задействовании только двух каналов усилителя мощности. Отрицательным моментом считается невозможность настройки устройства без доработки схемы. Все наоборот у кроссоверов активного применения, его органы управления и настройки расположены на внешней стороне корпуса, поэтому такое конструктивное решение предоставляет максимум удобств при эксплуатации устройства.

Недостатком активного прибора разделения частот является его относительно высокая цена, необходимость наличия усилителя мощности на каждый канал, а также существующая возможность появления искажений, исходящих от активных компонентов. При выборе такого компонента нужно определенно знать, что такое кроссовер. Выбор кроссовера осуществляется исходя из параметров акустической системы и количества имеющихся у неё полос. Что касается именно выбора при покупке и выборе места установки, а также тонкой его настройке, то в этом случае целесообразнее будет пригласить опытного специалиста, что бы не было проблем в дальнейшем.

Усилитель мощности

Бывают случаи, когда после приобретения даже дорогой автомагнитолы усилитель в ней оказывается не достаточно качественный. А почему так бывает? Одной из важных причин является маленький объем места предназначенного для размещения магнитолы и как следствие, невозможность реализовать в системе усилитель с большей мощностью. Поэтому автовладельцы, желающие получить качественную звуковую картину, устанавливают дополнительный усилитель мощности.

Устанавливаемые в автомобиль усилители бывают как с одним каналом усиления (моноблок), так и двухканальными (стерео), трёхканальные (стерео + еще канал для сабвуфера), существуют еще четырехканальные, предназначенные для усиления звука во фронте и тылу акустической системы. Есть еще усилители на пять и шесть каналов.

По каким критериям нужно выбирать автоусилитель?

Понятие, что такое кроссовер — первое, на что нужно обращать внимание при покупке аппарата — это номинальная мощность, которая должна быть примерно на 15% меньше мощности громкоговорителей. В случае игнорирования этой зависимости, акустика просто может в скором времени «сгореть». Другим важным параметром является общее сопротивление нагрузки, с которой может эффективно работать устройство.

Комплекс из нескольких усилителей создает условия их включения по мостовой схеме, при которой общая выходная мощность возрастает пропорционально подключенным усилителям. В основном такая схема включения применяется для использования в своем составе сабвуфера. Промышленность выпускает большое количество усилительной техники с уже интегрированными кроссоверами, однако применение внешних устройств существенно облегчает настройку и обслуживание автомобильной акустики.

Специфика установки

Сравнительно маленькие габариты автоусилителя допускают его установку в разнообразных местах салона. Одним из таких вариантов можно назвать нижнюю часть задней полки, там можно закрепить с помощью саморезов либо в пространстве крыла. При самостоятельной сборке сабвуфера или его изготовление по заказу создается прекрасная возможность сразу вмонтировать внутрь корпуса и усилитель. Но при этом нужно учитывать, что он довольно сильно греется при работе, а следовательно необходимо обеспечить усилителю достаточное охлаждение.

Для того, чтобы установить акустический комплекс в свою машину при этом не неся очень больших затрат, то разумнее всего нужно будет брать коаксиальные либо широкополосные динамики, установив их в штатных местах машины, а для усиления звука использовать усилитель встроенный в автомагнитолу. В дальнейшем по необходимости установленную аудиосистему можно модернизировать, добавив к ней активный сабвуфер выполненный в собственном корпусе.

10 причин, почему кроссовер для города — это плохая идея

Все хотят кроссовер, но большинству из тех, кто его хочет, он не нужен. Кроссовер — это мода и маркетинг. И вот 10 подтверждений того, что во многих случаях выгодней и разумней купить хэтчбек, универсал или даже седан, а не кроссовер.

1. Кроссовер заявляется как многофункциональная вещь. А это значит, что почти во всех случаях это компромиссное решение. Кроссоверы по определению не могут быть лучшими по комфорту, по скорости, по управляемости, по проходимости, по вместимости и так далее. Они средненькие. Средненькие во всем. Поэтому, если вы хотите себе комфортную машину, лучше взять седан. Если нужна вместительная — надо брать универсал. Если нужна проходимость — нужен внедорожник. Скорость — хэтчбек. И так далее.

2. Кроссоверы дороже легковушек. Иногда сильно дороже. И это переплата за возможности, которыми вы, возможно, не воспользуетесь никогда. Или воспользуетесь лишь несколько раз в год. Оно того стоит? За те же деньги можно купить более оснащенную легковушку.

3. Переплачивать придется не только при покупке, но и на автомойке. За кроссовер всегда берут больше денег, чем за аналогичную по размерам легковушку.

4. Также переплачивать придется за шины, диски и шиномонтаж. Как правило, маркетологи и дизайнеры всовывают в колесные арки кроссоверов колеса побольше, чтобы машина не смотрелась как рояль. Даже если разница небольшая, 17-е диски значительно дороже 15-х, и в шиномонтаже за них берут больше. А ради чего всё?

Обзор рынка

«Автотор»: концерн готов возобновить работу с BMW, Hyundai и Kia

Эксперт объяснил, когда в России подешевеют автомобили

В России подорожает техосмотр

Названы наиболее угоняемые марки автомобилей в России

Все материалы по теме (1221)

Полное руководство – Университет аудио

Кроссовер динамиков — это технология, используемая в аудиопроизводстве для оптимизации производительности системы динамиков путем отправки каждому динамику только тех частот, для точного воспроизведения которых он предназначен.

Функция кроссовера громкоговорителей состоит в том, чтобы разделить полнодиапазонный аудиосигнал на его высокочастотные, среднечастотные и низкочастотные компоненты и распределить каждую полосу частот по драйверу громкоговорителя, наиболее подходящему для его воспроизведения.

Кроссоверы динамиков реализуются либо с помощью схем, заключенных в корпусах динамиков, либо с помощью обработки перед входом усилителя мощности.

Кроссовер динамиков — это технология, используемая в аудиопроизводстве для оптимизации производительности системы динамиков путем передачи каждому динамику только тех частот, для точного воспроизведения которых он предназначен.

Если вы проектируете звуковую систему, первым шагом должно быть приблизительное определение размещения динамиков, а вторым шагом должен быть выбор динамиков. Я создал два руководства, которые четко познакомят вас с общими правилами размещения колонок и наиболее важными характеристиками колонок, которые следует учитывать при выборе колонок. Загрузите Руководство по размещению динамиков и Руководство по характеристикам динамиков, если они вам пригодятся.

Кроссоверы динамиков используются в различных ситуациях, когда несколько драйверов динамиков работают вместе для создания полнодиапазонного аудиосигнала.

Многие звуковые системы содержат несколько динамиков. В зависимости от размера, формы и конструкции каждый динамик отвечает за точное воспроизведение определенного диапазона или полосы частот. Использование кроссовера позволяет контролировать, какие частоты направляются на какие динамики, чтобы все динамики в системе работали вместе для достижения наилучшего возможного качества звука.

Отправка полнодиапазонного сигнала на все динамики в системе, независимо от конструкции каждого динамика, может быть проблематичной. Во-первых, каждый динамик способен обеспечить точность только в ограниченном диапазоне. Отправка частот за пределами этого диапазона приведет к пустой трате ресурсов, доступных динамику, и приведет к неточным результатам. Кроме того, низкочастотная энергия может повредить высокочастотный драйвер.

Типы драйверов громкоговорителей

Сабвуфер

Сабвуферы — это драйверы громкоговорителей, предназначенные для воспроизведения низких частот.

Для эффективного воспроизведения низких частот необходимо перемещать большой объем воздуха. Для этого требуется динамик с большой площадью диафрагмы и большим ходом диафрагмы. Другими словами, низкочастотные драйверы — это большие динамики, способные к большим движениям. Сабвуферы обычно могут воспроизводить частоты в диапазоне от 1 Гц до 150 Гц.

Сабвуферы чаще всего представляют собой конусы прямого излучателя диаметром 12, 15 или 18 дюймов.

Низкочастотный динамик

Вуферы — это драйверы громкоговорителей, предназначенные для воспроизведения низких и средних частот.

Их конструкция почти идентична конструкции сабвуферов, однако обычно они меньше по размеру и рассчитаны на менее экстремальные нагрузки. Низкочастотные динамики среднего диапазона могут воспроизводить частоты в диапазоне от 60 Гц до 6 кГц.

Это конусы прямого излучателя, обычно диаметром от 5 до 12 дюймов, что позволяет более точно воспроизводить более высокие частоты.

Твитер

Твитеры — это драйверы громкоговорителей, предназначенные для воспроизведения высоких частот.

Ход диафрагмы твитера ограничен ее физическим размером. К счастью, для эффективного воспроизведения высоких частот требуется гораздо меньший ход диафрагмы, чем для воспроизведения низких частот. Рупоры часто используются с высокочастотными драйверами, чтобы еще больше снизить требования к ходу диафрагмы.

Твитеры — это относительно небольшие электромагнитные или пьезоэлектрические драйверы, способные воспроизводить частоты выше 5 кГц.

Обычное использование кроссоверов динамиков

Существует два распространенных применения кроссоверов динамиков: многополосные кабинеты динамиков и многоканальные акустические системы.

Многополосные корпуса динамиков

Многополосный шкаф для динамиков представляет собой единый корпус, содержащий несколько динамиков. На этом изображении вы можете видеть двухполосный динамик. Этот корпус динамика содержит низкочастотный динамик для воспроизведения низких и средних частот и твитер для воспроизведения высоких частот.

Термин 2-полосный означает, что аудиосигнал разделен на две полосы частот: низко-среднечастотную и высокочастотную. Низко-средние частоты отправляются на низкочастотный динамик, а высокие частоты отправляются на твитер с использованием кроссовера. Другой распространенной конструкцией является трехполосный корпус динамика, который может содержать низкочастотный динамик для низких частот, еще один низкочастотный динамик для средних частот и твитер для высоких частот.

Важно отметить, что корпус трехполосной акустической системы может содержать более трех динамиков. Во многих случаях используются два низкочастотных вуфера, а также среднечастотный вуфер и высокочастотный твитер. Сеть кроссовера определяет термин, используемый для описания корпуса динамика.

Многокорпусные акустические системы

Кроссоверные системы

также используются для оптимизации качества звука многокорпусных акустических систем, в которых используются отдельные корпуса динамиков. В этих случаях каждый корпус динамика настроен на воспроизведение определенной полосы частот.

Типичным примером многокорпусной акустической системы является система с отдельным сабвуфером. В этой конфигурации низкие частоты отправляются в корпус динамика сабвуфера, который предназначен для воспроизведения только низких частот. Остальные частоты в низко-среднем, среднем и высоком диапазонах вынесены в отдельный кабинет.

Очень часто эти два метода комбинируются с использованием многополосного корпуса динамиков для низких, средних, средних и высоких частот и отдельного корпуса сабвуфера для низких частот.

Кроссоверы динамиков создаются с использованием фильтров пропускания звука. Например, для установки кроссовера между низкочастотным и высокочастотным динамиками потребуется фильтр нижних частот для сигнала низкочастотного динамика и фильтр верхних частот для сигнала высокочастотного динамика. Это можно сделать с помощью электронных компонентов или цифровой обработки сигналов (DSP).

Фильтры нижних частот пропускают низкие частоты, ослабляя или уменьшая высокие частоты. Фильтры высоких частот пропускают высокие частоты, подавляя при этом низкие частоты. Чтобы узнать больше о фильтрах верхних частот, вы можете прочитать эту статью или посмотреть это видео от Audio University.

Фильтры нижних и верхних частот имеют две основные настройки управления: частоту среза и наклон.

Частота среза

Частота среза фильтра высоких или низких частот определяет, с какой точки начинается фильтр. На этом изображении вы видите фильтр верхних частот с частотой среза 80 Гц. Частота среза обычно соответствует точке, в которой фильтр достигает затухания -3 дБ.

Склон

Наклон фильтра верхних или нижних частот определяет скорость затухания по частоте. Фильтр верхних или нижних частот может быть крутым или постепенным. На следующих изображениях показано сравнение постепенного фильтра с наклоном 6 дБ на октаву и крутого фильтра с наклоном 24 дБ на октаву.

Наиболее распространенные настройки наклона кроссоверных фильтров в профессиональном аудио составляют 12 дБ на октаву и 18 дБ на октаву.

Наклон 6 дБ/октава

Наклон 24 дБ/октава

Точка пересечения

Как указано выше, кроссоверная система обычно представляет собой комбинацию двух аудиофильтров, каждый из которых имеет частоту среза и наклон.

Установка частоты среза и наклона обоих фильтров определяет точку кроссовера.

Точка кроссовера — это точка пересечения двух фильтров.

Точка кроссовера, подходящая для конкретного корпуса динамика, определяется производителем и обычно указана в технических характеристиках, которые можно найти в Интернете или в руководстве пользователя.

В идеале точкой кроссовера будет точка пересечения двух фильтров, составляющих кроссовер, на уровне -3 дБ. Это обеспечит плавную частотную характеристику при объединении драйверов.

Чтобы лучше это представить, посмотрите на этот график. И фильтр нижних частот, и фильтр высоких частот имеют частоту среза 80 Гц. Вы можете видеть, что на частоте 80 Гц есть провал -3 дБ как в низкочастотной, так и в высокочастотной характеристике драйвера. 3 дБ — это половина выходной мощности, а это означает, что когда два драйвера складываются вместе, они объединяются, чтобы заполнить дыру. Теоретически это создаст прямую линию на графике, указывающую, что все частоты представлены одинаково.

Усиление

Хотя усиление технически не является настройкой кроссовера, важно понимать, как оно влияет на точку кроссовера.

Давайте использовать тот же график, что и выше. На этот раз усиление +3 дБ будет применено только к низкочастотному динамику. Как видите, это усиление смещает точку кроссовера. Теперь линии пересекаются не на частоте 80 Гц, а на более высокой частоте.

Это следует учитывать при настройке усиления усилителя в акустической системе с активным кроссовером.

В звуковых системах используются кроссоверы двух типов: пассивные и активные. Не следует путать с активными и пассивными динамиками. В данном случае «пассивный и активный» описывает метод, используемый для реализации перекрестной сети.

Пассивные кроссоверы

Пассивные кроссоверы размещаются между выходом усилителя мощности и входом драйверов громкоговорителей.

Таким образом, пассивные кроссоверы работают с сигналами уровня громкоговорителей, которые намного мощнее сигналов линейного уровня, проходящих через аудиомикшер. При использовании пассивной кроссоверной сети один канал усилителя используется для питания нескольких драйверов.

Пассивный кроссовер чаще всего размещается внутри корпуса динамика. Они состоят из электрических компонентов, таких как конденсаторы и катушки индуктивности. Эти электрические компоненты разделяют сигнал от усилителя и распределяют частоты по нужным драйверам. Большинство сетей с пассивным кроссовером предназначены для работы с определенным драйвером динамика.

Активные кроссоверы

Активные кроссоверы ставятся перед усилителем мощности.

Таким образом, активные кроссоверы работают с сигналами линейного уровня. При использовании сети с активным кроссовером для каждого драйвера или набора драйверов требуются отдельные каналы усилителя.

Системы, включающие двухполосный динамик с питанием от двух каналов усилителя и активный кроссовер, называются системами с двойным усилением. Точно так же трехполосные акустические системы с тремя каналами усилителя и активным кроссовером называются системами с тройным усилением.

Гибридные кроссоверы

Во многих случаях в одной системе используются как пассивные, так и активные кроссоверы.

Например, активный кроссовер можно использовать для отделения низких частот от средних/высоких частот, подавая низкие частоты на один канал усилителя, а средние/высокие частоты на второй канал.

Первый канал усилителя питает автономный сабвуфер, а второй канал усилителя питает двухполосную акустическую систему. Внутри корпуса двухполосного динамика пассивная кроссоверная сеть разделяет и распределяет средние частоты на низкочастотный динамик, а высокие частоты — на твитер.

Что такое активный кроссовер и зачем он мне нужен? – SublimeAcoustic

Все акустические системы используют электронную схему, называемую кроссовером, для разделения звука на частотные диапазоны; он посылает низкочастотные звуки на низкочастотный динамик, а высокочастотные звуки — на твитер. Это важно, потому что каждый из громкоговорителей создан для воспроизведения определенных частотных диапазонов, и они звучат не очень хорошо или даже могут быть повреждены, если работают за пределами их надлежащего диапазона. Громкоговорители могут на самом деле искажать звук в пределах своего естественного диапазона частот, если они также представлены частотами за пределами своего естественного диапазона. Другими словами, если вы посылаете низкие частоты на свой твитер, воспроизводимый им высокочастотный звук будет искажен присутствием низкочастотного сигнала.

В большинстве корпусов динамиков, которые вы видите, используются пассивные кроссоверы , состоящие из больших катушек индуктивности и конденсаторов, которые фильтруют низкие частоты от высоких. Но пассивные кроссоверы имеют ряд весьма существенных недостатков. Одна большая проблема с пассивными кроссоверами заключается в том, что у них не очень резкий спад. Это означает, что часть энергии низких частот по-прежнему будет достигать высокочастотного динамика, а часть энергии высоких частот все еще достигает низкочастотного динамика. Еще одним серьезным недостатком пассивных кроссоверов является эффективность; они тратят впустую огромное количество мощности, которую обеспечивает ваш усилитель. Высокочастотные звуки не попадают в низкочастотный динамик (а низкие частоты не попадают в твитер), по сути, просто закорачивая их; поэтому мощность теряется в виде тепла, рассеиваемого компонентами кроссовера. В некоторых случаях до 50% мощности усилителя теряется на тепло.

Но, безусловно, самая большая проблема с пассивными кроссоверами заключается в том, что они значительно ухудшают качество проходящих через них сигналов, внося следующие искажения:

Интермодуляционное искажение (IMD) : Интермодуляционное искажение — это тип искажения, возникающий, когда перед пассивным кроссовером ставится задача одновременного воспроизведения двух или более частот. Интермодуляция между каждой частотой будет производить дополнительные частоты на гармониках и на суммах исходных частот, которые не являются частью исходного сигнала. Наиболее ярко это проявляется при одновременном воспроизведении очень низких и очень высоких частот. Этот тип искажения приводит к мутности создаваемого звука, что затрудняет различение отдельных инструментов на звуковой сцене. Системы с активным двухканальным или трехканальным усилением гораздо менее восприимчивы к интермодуляционным искажениям, поскольку каналы низкочастотного и высокочастотного динамика управляются отдельными усилителями.
Потеря демпфирования : Колпачки и катушки индуктивности, помещенные в цепь между усилителем и катушкой динамика, вызывают потерю демпфирования, что означает, что усилитель более изолирован от драйвера и имеет более слабый контроль над движением диффузоров громкоговорителя. В результате получается более грязный, менее точный звук. В системе с двойным усилением усилители подключаются непосредственно к катушкам динамиков без конденсаторов или катушек индуктивности, чтобы помешать усилителю точно позиционировать диффузоры, что дает вам значительно более высокое разрешение и яркость звука.
Искажение обратной ЭДС : Обратная ЭДС, или обратная электродвижущая сила, представляет собой напряжение, создаваемое обмоткой динамика, когда импульс конуса заставляет обмотку продолжать движение относительно магнита динамика. Это напряжение, особенно от вуфера, течет обратно через кроссовер к усилителю и в канал твитера. Массивные хаотические взаимодействия, которые могут вызывать эти напряжения, слишком сложны, чтобы даже начать их вычислять. Но они сильно искажают звук. Системы с активным двухканальным усилением никоим образом не подвержены искажению обратной ЭДС.
Фазирование каналов : Как только пассивный кроссовер разделяет аудиосигнал, сигналы НЧ и ВЧ могут быть не в фазе друг относительно друга (что означает, что один опережает или отстает от другого) из-за нестрогих допусков компонентов или связанных с температурой изменений в этих больших дискретных составные части. Это вызывает искажения на частоте кроссовера и вокруг нее, потому что на этих частотах и твитер, и низкочастотный динамик будут возбуждаться, но каждый из них будет находиться в разных фазах. В различные моменты времени НЧ-динамик и твитер будут либо бороться друг с другом, либо усиливать друг друга. Это приводит к искажению звуковой четкости.

Все это значительно искажает итоговый звук. Аудиоинженеры на протяжении десятилетий тщетно пытались придумать еще более сложные схемы пассивных фильтров, чтобы попытаться решить или замаскировать эти присущие им проблемы.

Схемы активного кроссовера , подобные тем, которые используются в Sublime Acoustic K231 , с другой стороны, построены из операционных усилителей высочайшего качества, а функции фильтрации применены к линии -уровня входные сигналы предусилителя вместо выходов высоковольтного усилителя. Эти активные фильтры спроектированы так, чтобы быть на много порядков чище и точнее, чем пассивные. Активные фильтры имеют гораздо более резкий спад, 24 дБ/октаву, что позволяет каждому из громкоговорителей идеально сфокусироваться на воспроизведении только тех частот, для которых они предназначены. Активные кроссоверы также более эффективны с точки зрения мощности из-за того, что фильтры применяются к входному аудиосигналу линейного уровня; только энергия, предназначенная для конкретного драйвера, отправляется на усилитель, который его управляет, поэтому энергия не тратится впустую.

Что значит кроссовер: Что такое кроссовер — особенности автомобильного кузова