Активные кроссоверы

Активный кроссовер для биампинга

Я несколько обновил некоторые картинки – как оказалось, в схему и расположение деталей закралась небольшая перепутанница – ничего страшного, но нумерация элементов в монтаже не соответствовала схеме. Да и на самой схеме неправильно было показано подключение С4 (левый вывод). Теперь все правильно, и, самое главное, все это соответствует печатной плате. Печатная плата не изменилась! Там все правильно! Перепутанница была только на этой страничке сайта.

Биампинг – очень хорошая штука, и наконец настала пора его внедрения в мою аппаратуру (в ресивер). Прошли все предварительные тесты и пробы. Ну и наконец появился новый вариант кроссовера. Это дальнейшее улучшение первой модели. Разница в том, что я разработал его под качественные пленочные конденсаторы типа К73-17, К73-44, К78-16, EPCOS и др. (поэтому в плате много “лишних” отверстий для конденсаторов разных габаритов). Кроме того, чтобы уменьшить габариты платы, я использовал SMD резисторы размера 1206 – более мелкие погоды на сделают (конденсаторы-то все равно большие и именно они определяют размеры платы), а паять их несложно. По этой же причине я использовал микросхемы в DIP корпусах – паять просто. SMD конденсаторы использовать нельзя – они керамические, и могут испорить качество звучания.

Схема практически не изменилась (это один канал стереоварианта) – фильтры Баттерворта 3-го порядка ВЧ и НЧ:

Входной конденсатор С0 “отрезает” постоянку на входе. И одновременно (совместно с резистором R0, который должен лежать в пределах 33. 68 кОм) является сабсоник-фильтром – снижает уровень низких частот, ниже частоты среза, его можно расчитать так:

С0 [мкФ] = (4. 5) / Fmin [Гц]

Это для значения 47 кОм, если R0 имеет другое значение, то во сколько раз R0 больше, чем 47 кОм, во столько же раз С0 должен быть меньше, чем по формуле, и наоборот. Частоту среза лучше выбирать раза в 2. 3 ниже, чем самая низкая рабочая частота вам требуется. Исключение составляют случаи, когда ну очень нужно обрезать низкие частоты, то в формулу подставляем нижнюю рабочую частоту.

Резистор R7 регулирует уровень верхних частот – обычно отдача ВЧ динамика выше, и сигнал для него приходится ослаблять. Это важно в биампинге – иначе возможен частотный дисбаланс. Здесь использован многооборотный подстроечный резистор – и герметичный (пыль не попадает и не изменяет сопротивления), и позволяет точно отрегулировать уровень сигнала. Резисторы R8, R9, R10 позволяют “отвязать” блок от источника питания и возможных земляных петель (чтобы кроссовер можно было бы без проблем встроить в уже существующую аппаратуру). Конденсаторы С7. С10 – фильтры питания. Они должны быть одинаковыми для “+” и “-” питания.

Номиналы некоторых деталей не указаны – они зависят от частоты среза фильтра. Сам фильтр можно рассчитать по этой программе. Только нужно, чтобы сопротивления резисторов лежали в пределах 10 кОм. 1МОм (тогда будет меньше помех и влияния кроссовера на другие блоки).

Для себя я сделал фильтр с частотой раздела около 2,5 кГц. Вот его АЧХ – идеал!

Я измерял АЧХ по старинке, при помощи генератора (с низкими искажениями), частотометра и электронного вольтметра. Точки, в который производились измерения показаны на линиях (черным и голубым цветом). Суммарная электрическая АЧХ – практически идеальная прямая с неравномерностью не более +-0,05 дБ.

Конденсаторы желательно по возможности подобрать по емкости, но я, например, сильно не усердствовал, более-менее близкие, и все тут. Резисторы я вообще не подбирал, и вот что получилось при рассматривании через микроскоп:

Очень хорошо. Неравномерность АЧХ фильтра НЧ в диапазоне от 20 Гц не более 0,3 дБ! Ниже частоты 50 Гц влияет входной конденсатор С0, а выше частоты 1000 Гц – это уже начинается нормальный спад фильтра НЧ.

Измерения искажений показали, что они (искажения) находятся на уровне предела измерений – менее 0,002%. Это при использовании микросхемы ОРА2134РА. Более “крутые” ОУ использовать не рекомендуется – разницы не услышите, а проблем с устойчивостью и ВЧ помехами огребете. Более “простые” ОУ будут работать весьма неплохо – глубина ООС большая и искажения хорошо компенсируются.

Сама плата в стереовариенте получилась чуть больше спичечного коробка. Я считаю, что стремиться сделать кроссовер еще более миниатюрным нет смысла: качественные конденсаторы все равно большие, а если элементы “притулить” слишком тесно, то получатся лишние паразитные емкостные связи, да и “соплю” между дорожками легче заполучить.

Микросхемы и конденсаторы находятся с верхней стороны платы, резисторы (кроме R7) – с нижней.

Очень важный момент: плата двухсторонняя и отверстия имеют сквозную металлизацию. В любительских условиях ее сделать практически невозможно, а без металлизации может быть непропай и неконтакт.

Вот АЧХ динамиков в ближнем поле, каждый из которых подключен к своему собственному усилителю, а усилители включены через этот кроссовер. При измерении работали оба динамика, поэтому сигнал ВЧ присутствовал при снятии НЧ характеристики и наоборот, создавая некоторые помехи. Но эти помехи весьма малы. Суммарная АЧХ (вычисленная) – ровная-преровная! Видно, что у НЧ динамика на частоте 5. 7 кГц резкий выброс, связанный с переходом диффузора в зонный режим работы. И где он, этот выброс после фильтра 3-го порядка? (на самом деле выброс еще меньше, это еще из ВЧ динамика сигнал попадает). Попробуйте так настроить пассивный фильтр! И учитывайте, что подавить выброс 2-м, а тем более 1-м порядком не выйдет!

Тестовые прослушивания были очень успешными: заслушивался! Вот сравнение АЧХ одной и той же колонки (колонка на своем штатном месте, микрофон в точке прослушивания) со встроенным пассивным кроссовером, и при биампинге. Это другая колонка с другими динамиками. Волнистость АЧХ – влияние помещения (надо сказать вполне неплохое), а спад ниже 800 Гц – особенности измерения.

Конечно, мне могут сказать, что кривоватая АЧХ с пассивным кроссовером (провал в области 2. 6 кГц) – следствие недостаточно тщательной настройки пассивных фильтров. Я не отказываюсь! Еще пара недель настройки – глядшь, и лучше было бы! На самом деле, настройке пассивного кросовера сильно мешала зависимость сопротивления и индуктивности динамиков от частоты (а они еще и от амплитуды зависят!). Активный кроссовер параметры динамика вообще не чувствует, поэтому АЧХ получается наилучшей. Кроме того, если вспомнить, сколько для пассивного фильтра пришлось доматывать-отматывать катушек и параллелить конденсаторов! Жуть! А тут сразу раз, и заработало! Нужно было только выбрать частоту раздела, и подкрутить подстроечник, чтобы установить уровень на ВЧ.

PS. У меня есть платы промышленного изготовления, как заказать, см. здесь.

Для чего нужны кроссоверы в компонентной акустике?

Устанавливая современную стереосистему в транспортное средство, владельцу необходимо правильно выбрать кроссовер. Сделать это несложно, если предварительно ознакомиться с тем, что он из себя представляет, для чего предназначен, и в составе какой акустической системы он будет работать.

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.

По сути, увеличение каналов фильтрации звуковой полосы, и последующая подача их на соответствующие динамики, приводит к более качественному и естественному звуковоспроизведению внутри авто.

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.

Фильтрам присуще свойство отрезать ненужные частоты постепенно, а не мгновенно.

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.

Отличия между активными и пассивными кроссоверами

Начнём сравнение с пассивного кросовера. Из практики известно, что пассивный кроссовер является самой распространенной и чаще всего встречающейся на рынке разновидностью. Исходя из названия, можно понять, что пассивным не требуется дополнительное питание. Соответственно, владельцу транспортного средства проще и быстрее установить аппаратуру в своей машине. Но, к сожалению, быстрота не всегда гарантирует качество.

Из-за пассивного принципа схемы системе требуется забирать часть энергии из фильтра на обеспечение его работы. При этом реактивным элементам свойственно изменять сдвиг по фазе. Конечно, это не самый серьезный недостаток, но владелец не сможет тонко корректировать частоты.

Избавиться от этого недостатка позволяют активные кроссоверы. Дело в том, что, хотя и устроены они куда сложнее пассивных, но в них поток аудио фильтруется значительно лучше. Благодаря наличию не только катушек и емкостей, но и дополнительных полупроводниковых элементов, разработчикам удалось значительно уменьшить размеры устройства.

Они редко встречаются в качестве отдельной аппаратуры, но в любом автомобильном усилителе, как составная часть присутствует активный фильтр. Из-за пассивного принципа схемы системе требуется забирать часть энергии из фильтра на обеспечение его работы. При этом реактивным элементам свойственно изменять сдвиг по фазе. Конечно, это не самый серьезный недостаток, но владелец не сможет тонко корректировать частоты.

Избавиться от этого недостатка позволяют активные кроссоверы. Дело в том, что, хотя и устроены они куда сложнее пассивных, но в них поток аудио фильтруется значительно лучше. Благодаря наличию не только катушек и емкостей, но и дополнительных полупроводниковых элементов, разработчикам удалось значительно уменьшить размеры устройства.

Они редко встречаются в качестве отдельной аппаратуры, но в любом автомобильном усилителе, как составная часть присутствует активный фильтр.

Особенности настройки

Чтобы в результате получить качественный автозвук, необходимо правильно подобрать частоту среза. При использовании активного трех полосного кроссовера следует определить две частоты среза. Первая точка будет обозначать грань между низкой и средней частотой, вторая – границу между средней и высокой. Владельцу автомобиля перед подключением кроссовера необходимо всегда помнить о том, что необходимо правильно подбирать частотные характеристики динамика.

Ни в коем случае не следует подавать на них частоты, на которых они попросту не смогут нормально работать. В противном случае это приведет не только к ухудшению качества звучания, но и к уменьшению срока эксплуатации.

Схема подключения пассивного кроссовера

Видео: Для чего нужен аудио кроссовер?

Надеемся, что эта статья помогла разобраться для чего нужен кроссовер. Оцените статью по 5 бальной шкале, если есть замечания, пожелания или вы знаете что-то, что не указано в данной статье сообщите нам! Оставьте свой комментарий ниже. Это поможет сделать информацию на сайте ещё более полезной.

Кроссоверы акустических систем

Кроссовер 2-полосный стерео/3-полосный моно; 1 вход; сабвуфер.

Кроссовер 2- и 3-полосный стерео/4-полосный моно; 1 вход; сабвуфер.

Кроссовер 2- и 3-полосный стерео/4-полосный моно; 1 вход; лимитеры; задержка.

Кроссовер 2-полосный стерео/3-полосный моно; 1 вход; сабвуфер.

Кроссовер 2- и 3-полосный стерео/4-полосный моно; 1 вход; сабвуфер.

Кроссовер 2-полосный стерео/3-полосный моно; 1 вход; сабвуфер.

Кроссовер 2- и 3-полосный стерео/4-полосный моно; 1 вход; лимитеры; задержка.

Кроссовер 3-полосный стерео/4- и 5-полосный моно; 1 вход; сабвуфер.

Кроссовер 2-полосный стерео/3-полосный моно; 1 вход; сабвуфер.

Кроссоверы для акустических систем – это приборы, предназначенные для разделения частотного диапазона на составляющие спектры. Иными словами, они делят весь частотный спектр на НЧ, СЧ и ВЧ составляющие. Они бывают активными и пассивными. Пассивные кроссоверы – это небольшие блоки, состоящие в основном из конденсаторов и катушек индуктивности и монтируются непосредственно в акустические системы. В рамках данной статьи их мы рассматривать не будем.

Активные кроссоверы – выполняют по сути те же функции с той лишь разницей, что собраны в виде отдельного прибора, имеют встроенные предусилители, в большинстве случаев имеют рэковое исполнение и отличаются способом подключения. То есть, если пассивные включаются в цепь после усилителя и перед динамиками, то активные включаются после микшера и перед усилителями. Вот о них мы сегодня и поговорим.

Применение и назначение кроссоверов

Вообще, в современных звукоусилительных комплексах, кроссоверы используются довольно редко. Это связано с тем, что технологии не стоят на месте и идут по оптимальному пути развития. Кроссоверы предназначены для использования в раздельных акустических комплексах, то есть в тех случаях, когда система состоит из НЧ, СЧ и ВЧ секций, и для каждой из них используется отдельный усилитель. Технология довольно эффективна, но требует определенных знаний и опыта в настройке, больших финансовых затрат, да и большего количества коммутации. Тем не менее, в определенных проектах их все-таки применяют. Поэтому, если Вы используете раздельный акустический комплекс, Вам не только необходимо купить кроссовер, но и разобраться в том, как правильно настраивать такую систему. Прежде всего, следует почитать техническую литературу на эту тему, а также выявить наиболее оптимальные модели, которые будут отвечать Вашим техническим требованиям. Наибольшим спросом у покупателей пользуются модели таких производителей, как: BEHRINGER и DBX.

Подключение кроссоверов

Прежде всего, для подключения кроссовера требуется определенное количество соответствующей коммутации. Как мы часто рекомендуем, старайтесь использовать балансные кабеля, так как в этом случае соотношение сигнал/шум имеет лучшие показатели. Ниже мы приводим несколько основных вариантов подключения на примере активного кроссовера ALTO PROFESSIONAL AX2304, которые Вы в свою очередь можете взять за основу. К слову будет сказать, что на этих примерах используются колонки с бивайринговым подключением. В наших предыдущих статьях (подключение акустических систем) мы уже писали, поэтому еще раз напомним, что: бивайринг – это тип подключения акустических систем, который предполагает собой отдельные усилители для НЧ и ВЧ секций. Поэтому, приведенные ниже схемы в равной степени относятся и к раздельным акустическим системам.

2-полосное подключение кроссовера AX2304 в режиме STEREO

3-полосное подключение кроссовера AX2304 в режиме STEREO

4-полосное подключение кроссовера AX2304 в режиме MONO

Купить кроссовер

Перед тем, как купить кроссовер, мы все же рекомендуем Вам обратиться к нашим специалистам, дабы удостовериться в том, что Вы сделали правильный выбор относительно своих технических требований. Вы так же можете оформить заказ через корзину, после чего в ближайшее время наши менеджеры с Вами свяжутся.

Компания Audio-Video является официальным дилером и ведущим специалистом в области продаж профессионального аудио и видео оборудования. На нашем сайте Вы найдете продукцию ведущих мировых производителей. При покупке любого товара, Вы получаете лучшие ценовые предложения с возможными скидками, а также официальную гарантию от производителя.

Активные кроссоверы для АС основе фильтра Баттерворта 3-го порядка

Содержание / Contents

↑ Преимущества:

малые размеры, простота расчёта, сборки, сведения полос, независимость параметров кроссовера от сопротивления динамиков, более лёгкие условия работы усилителя, дешевизна, качество среза и звучания, возможность отдельной регулировки громкости полос.
Искажения активного кроссовера малы, не более 0.01 % (в реальности ещё меньше, зависят от применяемого ОУ) .

Предлагаю оптимальный вариант НЧ кроссовера на основе фильтра Баттерворта 3-го порядка (2-го порядка, считаю, недостаточна крутизна среза).
Не перегруженный функциональностью и деталями. Такими как фазовращатель, сумматор, перестройка частоты и т.п. Ведь нужны они крайне редко и не всегда. Задача схемы только срезать лишние не нужные динамику частоты.

↑ Вот его схема:

Частота среза зависит от номиналов резисторов и конденсаторов.
Например, я выбрал 150 Герц и R=10 ком. Округлил полученные данные до ближайших существующих номиналов. У меня получились значения: С1=0.18 мкф, C2=0.47 мкф, C3=0.015 мкф.

Для других частот среза, существует множество программ расчёта. Прикладываю удобную программку AudioKillerа. Игорь, спасибо!
Питание двуполярное, стабилизированное не более ±15 Вольт .

Применил ОУ NE5532 (можно TL072), конденсаторы K73-17. Этого вполне достаточно для НЧ звена.
Печатную плату зеркалить при печати ( я забыл , пришлось ОУ подпаивать со стороны дорожек ).

Кроссовером полностью доволен. Посторонних шумов не добавилось. СЧ частоты срезаются хорошо, голоса слышно тихо.
Басы басят по полной программе 🙂 От пассивных кроссоверов такого не добиться.
Всем советую хотя бы попробовать, ведь себестоимость не велика.

↑ Примечание:

ОУ желательно для такого случая применить получше, например OPA2134 либо подобного класса.
У меня собрана и работает 3-х полосная активная АС по этой схеме .

↑ Файлы:

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

↑ Полезное добавление от Сергея (Sergey49)

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Активные кроссоверы

О ПОЛЬЗЕ РАЗДЕЛЬНОГО ПИТАНИЯ

активные кроссоверы по цене от 110 до 230 у.е.

ЕСТЬ ТАКАЯ КОНЦЕПЦИЯ: РАЗДЕЛЬНОЕ ПИТАНИЕ. ОКАЗЫВАЕТСЯ, ДЛЯ НАШЕГО ОРГАНИЗМА ПОЛЕЗНЕЕ ПИТАТЬСЯ НЕ ПО ПРИНЦИПУ «ВСЕГО ПОНЕМНОЖКУ», А СТРОГО ПО ОЧЕРЕДИ. ТО ЕСТЬ МЯСО С ГРИБАМИ НЕЛЬЗЯ, КУРОЧКУ, СКАЖЕМ, С РИСОМ — ТОЖЕ. И ЧТО ОБИДНО: САЛО С КАРТОШЕЧКОЙ — ВООБЩЕ ПОГИБЕЛЬ. ЕЖЕЛИ ПО УМУ, ТО НА ЗАВТРАК ВЫ ДОЛЖНЫ, К ПРИМЕРУ, КУШАТЬ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ (НО ТОГДА НИКАКОГО КОФЕ), ОБЕДАТЬ ЧИСТО КУСКОМ СТЕЙКА, А УЖИНАТЬ, СКАЖЕМ, ОВОЩНЫМ РАГУ. ЖИТЬ БУДЕТЕ ДОЛГО, НО БЕЗ УДОВОЛЬСТВИЯ.

Придя к неутешительному выводу, что большинство из нас ускоренными темпами мчится навстречу костлявой с косой, давайте тогда постараемся прожить немногое, что нам осталось, как можно лучше. С музыкой, пока мы быстро едем (а не когда тихо несут).

Итак, вернёмся к родной тематике. Оказывается, динамики тоже лучше «питать» раздельно, то есть каждую головку от своего канала усиления. Но здесь главное не в том, конечно, что тем самым продлятся её дни. (Здесь может повернуться и так, и эдак, о грустном — позже.) «Лучше» в данном случае означает, что лучше будет для звука. Усилитель, как и любое почти радиотехническое устройство, лучше себя ведёт, работая в узком диапазоне частот. Когда частоты сигналов сильно различаются, то в нём возникают специфические искажения, называемые интермодуляционными. Сейчас не важно, какова природа этих искажений, существенно лишь то, что спектр усиливаемого сигнала обогащается дополнительными составляющими, которые наиболее заметны именно тогда, когда исходные частоты различаются в десять и более раз. Если же на усилитель поступает сигнал с относительно узким спектром, то эта проблема практически отпадает. Есть особенности и более тонкого свойства. Как мы знаем (и вы тоже, поскольку читали материал «Диета для динамиков» в №11 за 2000 год), амплитуда низкочастотных составляющих в музыкальном сигнале заметно выше, чем высокочастотных. Как результат — большой низкочастотный ток вызывает импульсное выделение тепла на кристалле транзистора, изменяя его свойства, и на этом фоне слабосильный высокочастотный сигнал совершенно незаслуженно искажается. И в этом ещё один резон использовать для разных частотных полос хотя бы два усилителя. Добавим сюда ещё практический довод, состоящий в том, что при «раздельном питании» динамиков можно гораздо легче и точнее согласовать их по уровню. Вспомним: в пассивных кроссоверах обычно предусматривается аттенюатор твитера на два-три положения, но если отдача твитера недостаточна, то здесь он бессилен, а когда головки работают со своими усилителями, то всех делов-то — подкрутить усиление.

Теперь о факторе безопасности, как обещано. В принципе, при поканальном усилении и активной фильтрации вероятность перегрузки акустики резко уменьшается. Ведь как чаще всего гибнет акустика? Усилительный тракт перегружается мощными низкочастотными сигналами, возникает ограничение (клиппинг), при котором в выходном сигнале появляются гармоники, все как есть — высокочастотные. Они через пассивный кроссовер беспрепятственно проходят на пищалку, и она того. Здесь выходит, что чем меньше мощность усилителя и больше аппетит слушателя, тем более вероятна гибель ВЧ-излучателя от тех составляющих, которых в исходном музыкальном сигнале и не было. Активная фильтрация эту проблему снимает. Из исходного сигнала выделяются нижние, средние и верхние частоты, и перегрузка НЧ-канала никак не скажется на ВЧ-динамике. Все гармоники останутся на мидбасе, скажем, а ему это как слону дробина.

Есть, правда, обратная сторона фактора безопасности при поканальном усилении. В такой конфигурации пищалки подключены к выходу соответствующего усилителя напрямую, и появление на выходе даже небольшой постоянной составляющей, например, при переходных процессах включения-выключения, может повредить нежную звуковую катушку пищалки. Для предотвращения такой беды (тем менее вероятной, чем более породистый усилитель применяется в тракте) некоторые практики советуют в цепь пищалки все же устанавливать «страховочный» конденсатор.

Главный же минус поканального усиления — дополнительные расходы. Отдельный усилитель (усилители) плюс активный кроссовер — всё это стоит денег. Поэтому неслучайно, что в другом тесте этого номера подобрались усилители, которые как раз очень подойдут для многополосных активных систем. Есть ещё один минусок, о существовании коего многие подозревают, но доказать или опровергнуть не могут: пассивные кроссоверы лучших моделей акустики проектируются под конкретные головки и часто попутно корректируют их АЧХ. Активные фильтры в общем случае этого делать не могут. Не общий случай — это возможность, реализованная в большинстве грамотных активных кроссоверов, управлять суммарной АЧХ вблизи частоты раздела, сдвигая или раздвигая частоты среза ФВЧ и ФНЧ, а иногда и двигая частоту раздела. Погрешности АЧХ можно скорректировать и эквалайзером, но за это придётся заплатить не только презренным металлом, но и дополнительными шумами, искажением ФЧХ, переходной характеристики и ещё бог знает чего. В общем, простор для творчества и повод для его мук остаются, просто приобретают новый грани и более высокие идеалы.

Факт остаётся фактом: очень многие эксперты сходятся во мнении, что одна и та же акустика в активном варианте звучит лучше, чем в пассивном. В нашей отрасли выигрыш в качестве звучания, подозреваю, может быть востребован не всеми, но зато гибкость в настройке многополосных активных систем придётся как нельзя более кстати. Если постараться, то реализовать такую систему можно и с использованием встроенных кроссоверов усилителей, но во многих случаях их возможности для этого недостаточны. Например, для работы с пищалками верхнюю границу ФВЧ надо дотянуть до шести, лучше — до семи килогерц. Если «замахнуться» на передние басы, то ФВЧ должен иметь верхнюю границу хотя бы 350 Гц, а лучше все 500. Усилители, у которых фильтры имеют такие возможности, можно пересчитать по пальцам одной руки. А есть ещё полосовой фильтр, который нужен для работы с мидбасом или же среднечастотником. Верхняя граница тут будет совпадать с нижней границей ФВЧ твитера, то есть должна «добивать» до 6 — 7 кГц. А нижняя граница в идеале должна регулироваться в пределах от 80 и до 600 Гц. Если возможности регулирования ограничены диапазоном, скажем, 80 — 150 Гц, то сюда можно подключить только мидбас, то есть кроссовер рассчитан только на работу двухполосного фронта с сабвуфером. Если диапазон регулирования достигает 250 — 300 Гц, то такой кроссовер уже не грех использовать с «нормальной» трёхполосной системой: низкочастотник, среднечастотник (можно сказать и «мидрейндж», но мне это слово не нравится) и пищалка. Правда, не всякий среднечастотник справится с этим диапазоном. Если он с конусным диффузором — то да, без проблем, а вот с купольной головкой могут быть проблемы. Частота резонанса у купольного среднечастотника намного выше, чем у диффузорного, и нижняя граница рабочего диапазона должна соответствовать. Лучшие (по этому показателю) купольные головки могут играть от 400 — 450 Гц. Остальные требуют, чтобы полоса частот была ограничена снизу пределом 500 — 600 Гц. Вот тут-то и понадобятся значения, о которых шла речь.

Большинство кроссоверов, называемых в документации изготовителя трехполосными, предназначены, в первую очередь, не для работы в трёхполосной системе, а для системы Бас/Фронт/Тыл, то есть с одним ФНЧ и двумя ФВЧ. Конечно, для этого не обязательно огород городить: такую фильтрацию можно без проблем организовать и фильтрами усилителей, но будем считать, что это тот случай, когда активный кроссовер приобретается «на вырост». Есть и ещё одно достоинство такого варианта: если кроссовер позволяет повысить уровень сигнала, то таким манером можно понизить проникновение помех в систему. Главное, чтобы на приёмной стороне, в усилителях, хватило диапазона регулирования чувствительности. Вот поэтому мы в таблице технических характеристик приводим значения максимального коэффициента передачи кроссоверов — это отношение выходного напряжения к входному. Во многих «кроссах» этот коэффициент примерно равен единице, у других же несколько больше. Минимальное значение коэффициента передачи равно нулю, то есть установить любое необходимое ослабление сигнала проблем не составит. По жизни это может понадобиться лишь в том случае, если ваша «голова» имеет выходной сигнал с уровнем, превышающим возможности усилителя. Сами же кроссоверы (по крайней мере, те, что вошли в сегодняшний тест) без труда пропустят через себя сигнал любого уровня, который только может выдать головное устройство. У всех из них первые признаки перегрузки возникают при уровне выше 7 — 10 В (RMS). Для ориентира мы приводим в таблице показатели максимального входного и выходного сигнала.

Естественно, от максимального уровня будет зависеть и отношение сигнал/шум, даже при одном и том же напряжении шумов. Изготовители, пользуясь своим полным на это правом, приводят отношение сигнал/шум, отнесённое к максимальному «проходному» уровню. Загвоздка только в том, что головное устройство никогда не сможет (и слава Богу) «добить» до этого максимума. Скажем, если для кроссовера с максимальным уровнем сигнала 10 В приводится отношение сигнал/шум, равное 100 дБ, а головное устройство выдаёт лишь 1 В (таких немало), то для него уровень шумов кроссовера будет всего лишь -80 дБ, это по нынешним временам не восьмое чудо света. Поэтому мы для всех кроссоверов приводим отношение сигнал/шум, измеренное относительно сигнала 1 В при коэффициенте передачи, равном единице. Надо понимать это таким образом, что если у вашего источника на выходе, к примеру, двухвольтовый сигнал, то «для него» уровень шумов кроссовера будет на 6 дБ лучше, а если наоборот, 0,5 В, то на 6 дБ хуже. Говорено же было: «головы» с высоким уровнем выхода — лучше. Велико — не мало.

Переходное затухание, по моему сугубо личному мнению, является среди объективных показателей современной аппаратуры наиболее ощутимым субъективно. То есть, чем оно выше, тем лучше удаётся сохранить построение звуковой сцены. (И пожалуйста, не надо мне напоминать, что в виниловых проигрывателях — с головками MM — показатель в 30 дБ считался чуть не рекордным. Другие времена, знаете ли, другие децибелы.)

Значения этого и некоторых других показателей зависят от того, на что устройство нагружено. Для усилителя номинальная нагрузка составляет 4 Ом, здесь всё просто. Для кроссоверов и других малосигнальных устройств единого стандарта нет. Мы при измерении вход и выход замыкаем на резисторы 1 кОм. В реальных условиях выходное сопротивление предшествующего устройства часто меньше, а входное последующего — больше. И то и другое будет способствовать (хотя и ненамного) более низким шумам и более высокому переходному затуханию. Так что приведенные значения — случай пессимистический.

Рабочий частотный диапазон для кроссовера может означать только сумму диапазонов всех частотных полос, то есть нижняя граница берётся из низкочастотного канала, а верхняя из — высокочастотного. Для нас наибольший интерес представляет нижняя граница диапазона, которая сразу показывает, есть ли в НЧ-канале фильтр инфра-НЧ (он же «сабсоник»). Что же касается коэффициента нелинейных искажений, то мы его измеряли больше из интереса — очень уж привлекательные цифры фигурируют в некоторых наставлениях. Измерения проводились при сигнале 1 В и при коэффициенте передачи, равном единице. А раз уж померили, то и нет причин скрывать результаты от читателей: не в наших это правилах. Впрочем, эти цифры лишний раз подтверждают известный факт, что в правильно спроектированном слаботочном устройстве нелинейности практически отсутствуют.

Ну, а теперь посмотрим, что могут нынешние активные кроссоверы, как могут, и какое из них можно сделать практическое употребление.

Ссылка на основную публикацию