Расчет кроссовера для акустики своими силами

Какие колонки бывают

На сегодняшний день практически в каждом автомобиле присутствует магнитола с колонками, расположенными спереди и сзади и способными радовать владельца достойным звуком. На рынке предлагается разнообразие акустических систем, способных удовлетворить запросы даже самых требовательных ценителей музыки. Один из простых вариантов — приобрести магнитолу в комплекте с динамиками. Более сложный способ, правильно подобрать и установить акустику, которая будет соответствовать конкретному автомобилю.

Чтобы получить действительно качественный звук, нужно выяснить, какие типы динамических головок существуют. Условно их подразделяют на:

• широкополосные;
• коаксиальные;
• компонентные.

Широкополосные динамики воспроизводят весь спектр звуковых частот, который способен воспринять человеческий слух. Именно такой акустикой в большинстве случаев комплектуются сегодня автомобили с завода. Если же вы являетесь любителем хорошего звука, то предпочтение следует отдать коаксиальным динамическим головкам. Комплект состоит из нескольких колонок, монтаж которых осуществляется по одной оси. Весь спектр частот, разделённый на низкочастотный (НЧ), среднечастотный (СЧ) и высокочастотный (ВЧ), воспроизводится отдельными динамиками. Путём разделения и расширения диапазона частот, можно улучшить качество звука. Для любителей музыки высокого качества с мощными НЧ, следует рассмотреть компонентную систему, которая, как правило, используется в качестве фронтальных динамиков. Помимо разных типов акустических систем, динамики разделяют по типоразмерам, выбор которых зависит от места установки и от преследуемых целей.

Акустичекие системы разделяются на широкополосные, коаксиальные и компонентные. Отдавать предпочтение тем или иным динамикам нужно в зависимости от преследуемых целей

Для чего предназначены пищалки

В автомобильных акустических системах довольно часто используются пищалки или твитеры. Основное их назначение — воспроизводить звуки высокой частоты. Приобрести элементы можно как отдельно, так и в комплекте с многокомпонентной системой. По внешнему виду такие устройства представляют собой небольшие динамики, которые способны улучшить звук в автомобиле, сделав его ещё звонче и объёмнее. Устанавливают их, как правило, сзади или спереди, что зависит от используемой схемы акустической системы.

Пищалки в автомобиле предназначены для воспроизведения звуков высокой частоты, а устанавливают их в боковые стойки лобового стекла, двери, на торпедо

Как установить кросоверы для колонок

Чтобы не было проблем, как подключить кроссовер для колонок, нужно соблюдать правила монтажа. Нельзя прокладывать вместе силовые и акустические кабели. Это может вызвать низкочастотные наводки в колонках. Такой же эффект вызывает перекрещивание кабелей.Полосовой ограничитель не является устройством, в работу которого требуется какое-либо вмешательство, поэтому блоки можно размещать в любом удобном месте. Главное чтобы туда не попадала пыль, грязь и не было повышенной температуры. Блоки не имеют герметичного корпуса, поэтому негативные внешние факторы могут привести к нарушению внутренних паек и отказу акустической системы. Концы медного кабеля, перед зажимом под винт, желательно облудить тонким слоем припоя. Это снизит окисление меди и возникновение оксидной плёнки. Особенно опасно нарушение контакта между динамиком и усилителем. Отсутствие нагрузки приводит к пробою выходных транзисторов.

Некоторые модификации кроссоверов состоят из двух последовательных фильтров первого порядка. Такие модели имеют на лицевой стороне переключатель ослабления сигнала. При подключении фильтра первого порядка ослабление ненужной полосы частот составляет 6 dB на октаву. Конструкция кроссовера позволяет подключить второе звено и получить ослабление уже 12 dB. При подключении кроссовера к динамикам желательно чтобы органы управления фильтром были доступными.

Оставьте заявку и мы перезвоним Вам в течение 48 часов!

Под автомобильной акустикой принято понимать систему динамиков с проводами и дополнительными устройствами, такими как фильтры и кроссоверы. Акустика установлена практически на любом автомобиле, который выходит с конвейера автозавода. Если подойти к этому вопросу немного абстрактно, то штатные акустические системы по уровню можно разделить на низкие, средние и высокие (как относительно качества выдаваемого звука, так и стоимости, которая включается в стоимость подобной комплектации). А так как возможности автовладельцев не всегда сопоставимы с теми суммами, которые автопроизводители просят за комплектации автомобилей, которые комплектуются качественными акустическими системами, то большинство приобретаемых автомобилей “снабжены” системами низкого уровня. И именно поэтому каждый второй автовладелец задумывается о замене штатной акустики, тем более что и штатные системы более высокого уровня иногда подвергаются доработкам (так как предела совершенству нет).

Действительно ли вы нуждаетесь в автомобильном аудио кроссовере?

Дело в том, что каждая отдельная автомобильная аудиосистема требует некоторого типа кроссовера во многом так же, как для каждой автомобильной аудиосистемы требуется усилитель . Но точно так же, как многие головные устройства включают встроенный усилитель, динамики могут включать встроенные кроссоверы. В базовых автомобильных аудиосистемах вполне можно обойтись без дополнительных устройств. Однако существует ряд обстоятельств, при которых пассивный или активный блок улучшает качество звука, эффективность системы или и то, и другое.

Если ваша автомобильная аудиосистема использует коаксиальные динамики , вам, вероятно, не нужен дополнительный кроссовер. Полнодиапазонные громкоговорители уже имеют встроенные пассивные разделители, которые фильтруют частоты. Даже если вы добавляете усилитель в микс, встроенные переходы громкоговорителей должны быть более чем достаточными. Однако вам может понадобиться кроссовер, если вы добавите усилитель и сабвуфер к этому типу системы.

Предлагаем ознакомится с процедурой замены кроссоверов в авто:

С другой стороны, вам понадобится один или несколько кроссоверов, если вы планируете создать систему, состоящую из компонентных динамиков, нескольких усилителей и сабвуферов. Это особенно актуально, если вы планируете использовать отдельные усилители для управления конкретными громкоговорителями, такими как ваши низкочастотные громкоговорители или высокочастотные динамики. Независимо от того, выбираете вы активные или пассивные кроссоверы, вам нужно предотвратить попадание нежелательных частот в динамики.

Также важно отметить, что послепроцессорные усилители обычно включают встроенные фильтры, которые эффективно действуют как кроссоверы, если вы создаете базовую автомобильную аудиосистему с компонентными динамиками. Фильтр высоких частот в этом типе усилителя позволяет вам управлять твитерами, а фильтр нижних частот позволяет управлять вуферами, не требуя дополнительных кроссоверов

Схемы подключения

Качественный автозвук обеспечивает правильно подобранная частота среза. Если для акустики используется трехполосный кроссовер, то в этом случае определяется 2 частоты среза: 1 — для разницы низких и средних частот, 2 — для фильтрации средних и высоких.

Активный тип усилителя является встроенным оборудованием, поэтому для установки стереосистемы необходимо просто выбрать наиболее подходящее место в машине. Пассивный можно подключить самостоятельно, для этого используется простая схема:

1. Необходимо установить в салоне автомобиля подходящие колонки.
2. Подсоедините динамик к клеммам устройства на входе.
3. Чтобы подключить кроссовер к колонкам авто, необходимо смотреть на маркировку.

Обозначения входов для динамиков:

• Wf — широкополосной;
• Sw — сабвуфер;
• Mw — мидвуфер;
• Tw — высокочастотный.

Упрощенным вариантом подключения является последовательное соединение высокочастотных динамиков с широкополосными. Катушка из тонкого провода присоединяется параллельно твиттерам. Этот вариант позволяет подключить пищалки без кроссовера.

В этом случае усилится звук высокочастотных колонок, но низкочастотные и среднечастотные будут слегка ослабляться. Все зависит от толщины выбранного провода в катушке. Чем он будет тоньше, тем выше будет сопротивление. Альтернативная схема подключения динамиков обеспечит естественным и качественным звуком любую аудиосистему.

Кроссовер представляет собой устройство, предназначенное для разделения подаваемого от магнитолы на автомобильные колонки звукового сигнала на отдельные полосы. Это устройство применяется не только с широкополосными динамиками, но также и со специальными — сабвуферами, мидвуферами и твиттерами. Разобраться, для чего нужен кроссовер в автоакустике, следует для достижения более качественного и естественного звучания.

Эти устройства для автомобильной акустики делятся на два типа: активного и пассивного действия. В первом случае аксессуар оснащается усилителем. Это позволяет добиться более эффективного разделения аудио на полосы и добавляет возможность регулировки частоты разделения, чувствительности и крутизны характеристики. Разделители активного действия редко выпускаются в качестве самостоятельных устройств, входя чаще всего в состав усилителей мощности для автомобильного звука.

Пассивные кроссоверы — самые простые и самые распространенные. Подобное устройство состоит из нескольких фильтров, в состав которых входят катушки и конденсаторы. Первые задерживают высокие частоты, вторые подавляют низкие частоты. Для повышения эффективности катушки и конденсаторы объединяются в цепи. Пассивный разделитель имеет один вход, а также два или три выхода. Каждый динамик подключается к своим клеммам. Магнитола подключается напрямую ко входу разделительного устройства.

По количеству разделяемых полос кроссоверы делятся на двухполосные и трехполосные. В первом случае устройство выделяет отдельно низкие и высокие частоты, которые подаются на низкочастотный динамик и твиттер, соответственно. Трехполосные устройства также дополнительно выделяют и полосу средних частот. Она подается на специальные динамики, называемые мидвуферами. Одно из важных достоинств пассивного разделителя заключается в том, что он не нуждается в дополнительном питании. Имеется возможность регулировать характеристики звука с помощью переключателей.

Куда ставится

Учитывая того, что кроссовер не может быть установлен в любое место, следует отметить те места, которые подходят для установки динамиков и усилителей.

Требования к местам монтажа:

1. Отсутствие каких-либо подтеканий или сырости;
2. Свободный и комфортный доступ как для подключения, так и для настройки;
3. Отличные показатели циркуляции воздушных потоков для обеспечения охлаждения;
4. Отсутствие каких-либо неудобств или помех, которые так или иначе связаны с эксплуатацией транспортного средства;
5. Хороший визуальный внешний вид.

Чаще всего это такие места, как:

1. Спинки сидений (задних);
2. Задняя полка (компрессор может быть расположен как снизу, так и сверху);
3. Под сидениями (передними);
4. Под полом багажника (в том случае, если конструкция транспортного средства это позволяет.

Пассивные и активные кроссоверы

Как вы, наверное, уже догадались, активный кроссовер требует внешнего питания, пассивный — нет. Но это не все отличия между этими двумя типами кроссоверов.

Активный кроссовер обрабатывает сигнал, поступающий с предусилителя головного устройства и в звуковой системе подключается до усилителя мощности. Причем обычно это два-три усилителя (в зависимости от кроссовера: двух- или трехполосный), так как каждый сигнал, полученный на выходе из кроссовера, нужно усиливать отдельно от других. Активные кроссоверы обходятся недешево, поэтому используются в дорогих звуковых системах высокого качества.

Активные (они же электронные) кроссоверы содержат множество активных фильтров, управляя которыми, можно с легкостью изменять частоту среза любого канала. Активные кроссоверы могут иметь любой порядок чувствительности. Активные кроссоверы имеют только один недостаток — стоимость.

В отличие от активного, пассивный кроссовер получает сигнал с усилителя, поэтому устанавливаются непосредственно перед динамиками. И хотя акустические возможности пассивных кроссоверов более скромные, чем акустических, грамотное их применение поможет получить хорошие результаты и сэкономить финансы.

При чувствительности кроссовера менее 18 dB/octave пассивные кроссоверы работают очень неплохо, при большей чувствительности хороший результат обеспечат только активные кроссоверы. Сфера применения пассивных кроссоверов распространяется, как правило, на твитеры и среднечастотные динамики. При их использовании для низкочастотных динамиков необходимо быть уверенным в высоком качестве конденсаторов и катушек, что определяет стоимость таких кроссоверов, приближая ее к стоимости активных кроссоверов.

Особое внимание при выборе пассивного кроссовера нужно уделять его способности выдерживать пиковые нагрузки, которые создает усилитель. В целом, пассивные кроссоверы переносят перегрузки плохо

К тому же пиковые интенсивности сигнала, которые поступают от усилителя, могут менять частоту среза фильтров. Ко всему прочему, перегруженный фильтр ослабляет звуковой сигнал (дэмпинг).

Схемы подключения

Качественный автозвук обеспечивает правильно подобранная частота среза. Если для акустики используется трехполосный кроссовер, то в этом случае определяется 2 частоты среза: 1 — для разницы низких и средних частот, 2 — для фильтрации средних и высоких.

Активный тип усилителя является встроенным оборудованием, поэтому для установки стереосистемы необходимо просто выбрать наиболее подходящее место в машине. Пассивный можно подключить самостоятельно, для этого используется простая схема:

1. Необходимо установить в салоне автомобиля подходящие колонки.
2. Подсоедините динамик к клеммам устройства на входе.
3. Чтобы подключить кроссовер к колонкам авто, необходимо смотреть на маркировку.

Обозначения входов для динамиков:

• Wf — широкополосной;
• Sw — сабвуфер;
• Mw — мидвуфер;
• Tw — высокочастотный.

Упрощенным вариантом подключения является последовательное соединение высокочастотных динамиков с широкополосными. Катушка из тонкого провода присоединяется параллельно твиттерам. Этот вариант позволяет подключить пищалки без кроссовера.

В этом случае усилится звук высокочастотных колонок, но низкочастотные и среднечастотные будут слегка ослабляться. Все зависит от толщины выбранного провода в катушке. Чем он будет тоньше, тем выше будет сопротивление. Альтернативная схема подключения динамиков обеспечит естественным и качественным звуком любую аудиосистему.

Практически каждый автомобилист старается оснастить свою машину музыкой, при этом не всегда придерживаясь правил установки и подключения колонок

Чтобы качество звука радовало, важно не только подобрать динамики, но и знать, куда их установить и как правильно подключить. Если преследуется цель самостоятельного монтажа акустической системы в авто, то с возможными нюансами этой процедуры следует ознакомиться заранее, после чего можно приступать к пошаговым действиям

Как установить кросоверы для колонок

Чтобы не было проблем, как подключить кроссовер для колонок, нужно соблюдать правила монтажа. Нельзя прокладывать вместе силовые и акустические кабели. Это может вызвать низкочастотные наводки в колонках. Такой же эффект вызывает перекрещивание кабелей.Полосовой ограничитель не является устройством, в работу которого требуется какое-либо вмешательство, поэтому блоки можно размещать в любом удобном месте. Главное чтобы туда не попадала пыль, грязь и не было повышенной температуры. Блоки не имеют герметичного корпуса, поэтому негативные внешние факторы могут привести к нарушению внутренних паек и отказу акустической системы. Концы медного кабеля, перед зажимом под винт, желательно облудить тонким слоем припоя. Это снизит окисление меди и возникновение оксидной плёнки. Особенно опасно нарушение контакта между динамиком и усилителем. Отсутствие нагрузки приводит к пробою выходных транзисторов.

Некоторые модификации кроссоверов состоят из двух последовательных фильтров первого порядка. Такие модели имеют на лицевой стороне переключатель ослабления сигнала. При подключении фильтра первого порядка ослабление ненужной полосы частот составляет 6 dB на октаву. Конструкция кроссовера позволяет подключить второе звено и получить ослабление уже 12 dB. При подключении кроссовера к динамикам желательно чтобы органы управления фильтром были доступными.

Важным компонентом в любой качественной системе акустики для транспортных средств является кроссовер, поэтому нужно уметь не только правильно его выбрать, но и знать, как подключить кроссоверы к колонкам. Без этих знаний звучание музыки в транспортном средстве будет далеко от идеала, что для многих равняется испорченным поездкам.

Предназначение

 Кроссовер – это специальное устройство в структуре акустической системы, предназначенное для подготовки требуемого частного диапазона для каждой из установленных звуковых колонок. Последние разработаны для эксплуатации в пределах определённых частотных диапазонов. Выход частоты сигнала, подаваемого на колонку за границы диапазона может привести, как минимум, к искажениям воспроизводимого звука, например:

1. при подаче слишком низкой частоты исказится звуковая картина;
2. при подаче слишком высокой частоты владелец стереосистемы столкнётся не только с искажением звука,но и с выходом из строя твитера (высокочастотного динамика).Он может просто не выдержать этого режима работы.

В нормальных условиях задачей высокочастотного динамика является воспроизведение звука только высокой частоты, низкочастотного, соответственно, низкой. Полоса же, средних частот подаётся на мидвуфер – динамик, отвечающий за звучание средних частот.Исходя из вышесказанного, чтобы качественно воспроизвести автозвук, надо выделить соответствующие полосы частот и подать их на конкретные динамики. Для решения этой задачи и применяется кроссовер.

Устройство кроссовера

Конструктивно в кроссовер входит пара частотных фильтров, работающих следующим образом: например, если частота разделения установлена в 1000 Гц, один из фильтров будет выделять частоты ниже этого показателя. А второй – обрабатывать только полосу частот, превышающих заданную отметку. У фильтров есть свои названия: лоу-пасс – для обработки частоты ниже тысячи герц; хай-пасс – для обработки частоты выше тысячи герц.

Итак, выше был представлен принцип, по которому работает двухполосный кроссовер. На рынке существует и продукция трехполосного типа. Основное отличие, как становится понятно из названия, это третий фильтр, обрабатывающий среднюю полосу частот, от шестисот до пяти тысяч герц.

Технические особенности

В большинстве современных кроссоверов присутствуют катушки индуктивности и конденсаторы. В зависимости от количества и качества изготовления этих реактивных элементов, обусловлена стоимость готового изделия.Для чего же в полосной кроссовер входят катушки и конденсаторы? Причина в том, что это самые простые реактивные элементы. Они без особых трудностей обрабатывают разные частоты звукового сигнала.

Конденсаторы могут выделять и обрабатывать высокие частоты, в то время как катушки нужны для регулирования низких. Грамотно используя эти свойства, в результате можно получить самый простой частотный фильтр. Здесь нет смысла углубляться в сложные законы физики и приводить в качестве примера формулы. Тот, кто хочет более подробно ознакомиться с теоретическими основами, без труда найдёт информацию в учебниках или интернете. Профильным специалистам достаточно освежить в памяти принцип работы сетей LC-CL типа.

Количество реактивных элементов влияет на показатель разрядности кроссовера. Цифрой 1 обозначается один элемент, 2 – соответственно, два. В зависимости от количества и схемы подключения элементов, система по-разному осуществляет фильтрацию неподходящих частот для конкретного канала.

Есть смысл предположить, что большее количество применённых реактивных элементов делает процесс фильтрации лучшим. Схема фильтрации ненужных частот для конкретного канала имеет свою характеристику, называемую крутизной спада.

Называется оно чувствительностью. В зависимости от этого показателя, продукция разделяется на четыре категории:

• модели первого порядка;
• модели второго порядка;
• модели третьего порядка;
• модели четвертого порядка.

Устройство и предназначение

Кроссовер представлен специальным устройством, которое требуется для подготовки требуемой частоты диапазона с учетом особенностей установленных звуковых колонок.

Проводя подключение колонок, следует учитывать, что выход частоты сигнала из требуемого диапазона может привести к искажению звука.

Среди особенностей отметим следующее:

• Слишком низкая частота становится причиной искажения звуковой картины.
• Слишком высокая частота приводит не только к искажению звука, но и выходу из строя твитера. Динамик и сабвуфер быстро сгорают.

При самостоятельном создании акустической системы следует правильно выбрать усилитель. Устройство кроссовера имеет нижеприведенные особенности:

• В устройство входит две пары частотных фильтров.
• Оба фильтра работают исключительно в собстенном диапазоне частот.
• В большинстве случаев устанавливаются конденсаторы и катушки индуктивности. Стоимость готового изделия зависит от качества изготовления основных элементов.
• Конденсаторы предназначены для работы с высокими частотами, катушки — для низких.
• Показатель разрядности устройства зависит от количества элементов, которые применяются при его изготовлении.

Основными показателями при выборе можно назвать индуктивность и сопротивление динамика, который подключается к магнитоле.

Прежде чем изготавливать конструкцию своими руками, следует учитывать, что выделяют два основных типа: активный и пассивный кроссовер. Современный активный кроссовер обладает следующими особенностями:

• Высокая стоимость.
• Поток данных фильтруется намного эффективнее. Это достигается за счет установки дополнительных полупроводниковых элементов.
• Относительно небольшие размеры устройства.
• Кроссовер включается в усилитель как дополнительный элемент.

У активного варианта исполнения есть существенный недостаток, который заключается в потреблении дополнительной энергии. При этом реактивные элементы могут изменять сдвиг по фазе, поэтому владелец не сможет тонко корректировать показатель частоты.

Пассивный вариант исполнения считается самым распространенным устройством, которое встречается на рынке. Среди особенностей этого варианта отметим:

• Устройство не требует дополнительного питания.
• Подобный кроссовер достаточно прост в установке.

Пассивный кроссовер обходится намного дешевле, при этом элемент имеет достаточно большие размеры.

Особенности подключения

Пищалка – это элемент стереосистемы, задачей которого является воспроизведение звука частотой от 3000 до 20 000 герц. Магнитола же выдаёт полный спектр частот, начиная от пяти герц и заканчивая 25 000 герцами.

Пищалка может качественно воспроизвести только автозвук, частота которого составляет минимум две тысячи герц. Если на неё подать более низкочастотный сигнал, он не будет воспроизводиться, а при достаточно большой мощности, на которую рассчитаны средне- и низкочастотные динамики, пищалка может выйти из строя. При этом о каком-либо качестве проигрывания не может быть и речи. Для долговечной и надежной работы пищалки следует избавиться от низкочастотных составляющих, которые присутствуют в общем спектре. То есть, сделать так, чтобы на неё попадал только рекомендованный диапазон рабочих частот.

Первым и самым простым способом отсечения низкочастотной составляющей является последовательная установка конденсатора. Он хорошо пропускает высокочастотную полосу частот, начиная от двух тысяч герц и более. И не пропускает частоты ниже 2000 Гц. По сути, это простейший фильтр, возможности которого ограничены.

Как правило, конденсатор уже присутствует в составе акустической системы, поэтому в дополнительном приобретении не нуждается. Подумать об его покупке следует в том случае, если владелец решил обзавестись бывшей в употреблении магнитолой, и не нашёл конденсатор в комплекте твитера. Выглядеть он может следующим образом:

• Специальная коробочка, на которую подаётся сигнал и далее передается напрямую к пищалкам.
• Конденсатор смонтирован на проводе.
• Конденсатор встроен непосредственно в сам твитер.

Если вы не увидели ни одного из перечисленных вариантов, следует докупить конденсатор отдельно и установить своими руками. В радиомагазинах их ассортимент велик и многообразен.

Диапазон фильтруемых частот зависит от типа установленного конденсатора. Например, владелец может установить конденсатор, который будет ограничивать диапазон частот,подаваемых для колонок на уровне трех или четырех тысяч герц.

При наличии двухполосной системы можно сделать выбор в пользу среза от двух до четырех с половиной тысяч герц.

Подключение

Подключение твитера выглядит следующим образом, он подключается на прямую к динамику который расположен у вас в двери плюс твитера подключается к плюсу динамика а минус к минусу, при этом конденсатор должен присоединяться к плюсу. Это практический совет для тех, кто не знает, как подключить твитеры без кроссовера.

Альтернативный вариант подключения, это — использование кроссовера. В некоторых моделях акустических систем для авто он уже имеется в комплекте. Если отсутствует,можно приобрести его отдельно.