Zwrotnice akustyczne to urządzenia elektroniczne, które pobierają jeden sygnał wejściowy i wytwarzają dwa lub trzy wyjścia składające się z oddzielnych pasm wysokich, średnich i niskich częstotliwości. Różne zakresy zasilają różne głośniki lub „sterowniki” w systemie dźwiękowym: głośniki niskotonowe i subwoofery. Bez zwrotnicy następuje losowe załamanie dźwięku. W nich filtr górnoprzepustowy blokuje tony niskie, ale wysyła tony o wysokiej częstotliwości do głośnika wysokotonowego, podczas gdy filtr dolnoprzepustowy blokuje tony wysokie i przekazuje tony o niskiej częstotliwości do subwoofera.
Komponentowy system dźwiękowy
Skrzyżowane „sieci” współosiowych wielozakresowych głośników samochodowych są zwykle wbudowane w głośniki i składają się z małych elementów elektrycznych, takich jak cewki lub kondensatory. Zwrotnice do systemów trójdrożnych wykorzystujących głośniki wysokotonowe, średniotonowe i subwoofery zawierają oprócz filtrów górno- i dolnoprzepustowych,„bandwidths” odtwarzają częstotliwości między dwoma punktami przy użyciu zarówno wysokich, jak i niskich częstotliwości w tej samej sieci. W tym celu może być głośnik średniotonowy tylko od 100 Hz do 2500 Hz.
Istnieją dwa główne typy zwrotnic akustycznych: aktywne i pasywne. Pasywne nie potrzebują zasilania do filtrowania sygnału. Aktywne wymagają podłączenia zasilania i uziemienia, ale zapewniają znacznie większą elastyczność i precyzyjną kontrolę nad muzyką użytkownika.
Aktywny system audio
System dźwiękowy jest nazywany „aktywnym”, gdy każdy przetwornik, głośnik wysokotonowy, głośnik niskotonowy ma swój własny kanał wzmacniający. To znacznie zwiększa dostępną moc, zakres dynamiki i kontrolę odpowiedzi tonalnej systemu w całym spektrum audio. Aktywna zwrotnica akustyczna łączy amplituner ze wzmacniaczem i odcina niepożądane częstotliwości, dzięki czemu może skupić się tylko na częstotliwościach, które użytkownik chce usłyszeć.
Zazwyczaj mają one regulację głośności na każdym kanale, dzięki czemu można zachować równowagę wszystkich „głosów” różnych sterowników. Niektóre zwrotnice zawierają inne funkcje przetwarzania dźwięku, takie jak korekcja, w celu dalszego dostosowania systemu. Jedyną potencjalną wadą tego rodzaju zwrotnicy jest to, że wymaga ona +12 V, masy i połączeń wtykowych. Stanowi to większy problem w instalacji i konfiguracji niż urządzenie pasywne.
Pasywne urządzenia akustyczne
Akustyczna zwrotnica pasywna nie jest podłączona do źródła zasilania. Istnieją dwa rodzaje zwrotnic pasywnych: zwrotnice komponentowe, które są połączone między wzmacniaczem a głośnikami oraz wbudowane, które znajdują się między amplitunerem a wzmacniaczem.
Komponent. Pasywne przejścia komponentów w ścieżce sygnału następują po wzmacniaczu. Są to niewielkie sieci kondensatorów i cewek, które zwykle montuje się w pobliżu głośników. Głośniki komponentowe są dostarczane z zestawami zwrotnic zapewniającymi optymalną wydajność. Są łatwe w instalacji i konfiguracji. Sygnał pełnozakresowy wychodzi ze wzmacniacza i trafia do pasywnej zwrotnicy, która dzieli go na dwie części i wysyła wysokie tony do głośnika wysokotonowego, a średnie i niskie do głośnika niskotonowego. Większość zwrotnic z komponentami pasywnymi ma dodatkowe ustawienia, które pozwalają wyłączyć głośnik wysokotonowy, jeśli dźwięk wydaje się zbyt głośny dla głośnika niskotonowego.
Oprócz zwrotnic pasywnych, które działają na sygnałach głośnikowych i są połączone między wzmacniaczem a komponentami głośnikowymi, przed wzmacniaczem są również wbudowane zwrotnice akustyczne samochodowe. Wyglądają jak małe cylindry z wtykami RCA na każdym końcu i po prostu podłącza się je do wejść. Wbudowane zwrotnice nie marnują energii tak, jak wysokie częstotliwości robią subwoofer. Zainstalowanie wbudowanej zwrotnicy to świetny i niedrogi sposób na poprawę dźwięku centrum, zwłaszcza w systemie głośników komponentowych.
Zasady korzystania z car audio
Aby zrozumieć, czym jest crossover i czy potrzeba dźwięku naprawdę wymaga jednego lub więcej crossoverów, ważne jest, aby najpierw zrozumieć kilka bardzo prostych zasad korzystania z crossovera samochodowego. Główną ideą jest to, że muzyka składa się z częstotliwości dźwiękowych, które rządzą całą gamą ludzkiego słuchu, ale poszczególne źródła są lepsze w tworzeniu określonych częstotliwości niż inne.
Tweetery są przeznaczone do odtwarzania wysokich częstotliwości, głośniki niskotonowe są przeznaczone do reprodukcji niskich częstotliwości itp. Głównym celem jest rozdzielenie muzyki na częstotliwości składowe i przesłanie jej do określonych głośników w celu uzyskania wyższej wierności dźwięku. Upewniając się, że do klasycznych głośników docierają tylko właściwe częstotliwości, możesz skuteczniej zredukować zniekształcenia i poprawić jakość dźwięku w samochodowym systemie audio.
Instalacja pasywnych zwrotnic akustycznych jest stosunkowo łatwym zadaniem, ponieważ zapewnia okablowanie zwrotnicy między wzmacniaczem a głośnikami. Na przykład możesz podłączyć pasywną zwrotnicę do wyjścia wzmacniacza, a następnie podłączyć wyjście głośnika wysokotonowego do głośnika wysokotonowego, a wyjście subwoofera do subwoofera.
Instalacja aktywnej zwrotnicy samochodowego systemu audio będzie generalnie bardziej skomplikowaną procedurą. Głównym problemem jest to, że aktywne zwrotnice wymagają zasilania, więc będziesz musiał poprowadzić przewody zasilające i uziemiające dla każdego urządzenia. Jeśli już zainstalowanowzmacniacz, łatwiej będzie zainstalować aktywną zwrotnicę. W rzeczywistości uziemienie go w tym samym miejscu, w którym uziemiony jest wzmacniacz, pomoże zapobiec irytującym szumom w pętli uziemienia.
Klasyfikacja zwrotnicy
Zwrotnice akustyczne można sklasyfikować według liczby pasm, na które podzielone jest widmo audio. Dwukierunkowy dzieli widmo audio na dwie części i wysyła informacje do różnych typów sterowników. Trójdrożny dzieli widmo audio na trzy części i tak dalej. Zwrotnica może być również opisana przez punkt, w którym zaczyna się strome cięcie. Zwykle odnosi się do częstotliwości, z jaką rozpoczyna się schodzenie. W dupleksie oba przetworniki będą miały 6 dB w punkcie podziału.
Terminy często używane do opisu nachylenia zwrotnicy obejmują 6 dB/oktawę, 12 dB/oktawę, 18 dB/oktawę lub 24 dB/oktawę. Nachylenie zwrotnicy, do której odnoszą się te terminy. Przy zmianie o jedną oktawę, zwrotnica 6 dB/oktawę będzie miała wyjście o 6 dB poniżej punktu początkowego; 12 dB/oktawę będzie miało wyjście 12 dB. Inny zestaw terminów, które są często używane do opisania nachylenia zwrotnicy to 1., 2., 3. i 4. rzędu.
Te terminy wywodzą się z liczby elementów potrzebnych do utworzenia opisanego nachylenia. Zwrotnica 1. rzędu wykorzystuje 1 komponent i daje około 6 dB/oktawę. Zwrotnica drugiego rzędu wykorzystuje 2 komponenty i daje około 12 dB/oktawę itd.
Komponenty głośnika centralnego
Jeżeli trudno jest znaleźć wartość, która nie przekracza 10% żądanego dźwięku, wyreguluj. Tutajkilka wskazówek dotyczących pracy z różnymi komponentami:
- Kondensatory: połącz dwa kondensatory, połącz je równolegle. Używając ich w ten sposób, można po prostu dodać dwie wartości razem, aby uzyskać łączną równoważną pojemność.
- Rezystory: połącz dwa rezystory szeregowo, aby uzyskać łączną rezystancję odpowiadającą całkowitej wartości. Moc znamionowa na obu musi być wysoka, aby spełnić wymagania systemowe.
- Cewniki: Jeśli nie potrzebujesz używać wielu cewek, możesz kupić jeden nadwymiarowy, a następnie odwijać cewki, aż do osiągnięcia pożądanej wartości. Wadą tej metody jest konieczność użycia określonego typu miernika indukcyjności.
Zdefiniuj zakres częstotliwości
Regulacja zwrotnicy systemu głośników jest prawidłową regulacją częstotliwości. Aby określić dopuszczalny zakres, który jest używany do ustawień, musisz znać dane zarówno dla głośników, jak i subwoofera. Zakupiony pakiet głośników zawsze zawiera instrukcję obsługi ustawień, których potrzebujesz.
W przeciwnym razie obowiązują następujące zasady. W ustawieniach zwrotnicy powinna być używana najwyższa częstotliwość, jaką może obsłużyć subwoofer. Najniższa częstotliwość, jaką może obsłużyć głośnik, powinna być ustawiona na zwrotnicę.
Na przykład dla zakresu częstotliwości subwoofera 20-130 Hz i zakresu częstotliwości głośnika środkowego 70-20 000 Hz, dopuszczalny zakresUstawienie zwrotnicy dla głównego głośnika będzie wynosić 70-130 Hz. Oznacza to, że możesz zastosować ustawienie 70, 80, 90 itd., aż do 130 Hz dla głównego głośnika. W przypadku użycia powyżej lub poniżej określonego rozmiaru częstotliwości wykraczające poza limity nie będą odtwarzane ani przez subwoofer, ani przez odpowiedni głośnik.
Główne bloki konstrukcyjne
W samochodowym systemie audio duże zewnętrzne kondensatory są używane, aby zapobiec blaknięciu światła podczas grania głośnych dźwięków basowych. Osiągają to, dając wzmacniaczowi szybki przypływ mocy. Kondensatory zwrotnicy głośnikowej mają wysoką „rezystancję”, powszechnie określaną jako reaktywne dla sygnałów o niskiej częstotliwości.
Istnieją trzy główne specyfikacje kondensatorów:
- Maksymalne napięcie, przy którym nie podlega przebiciu dialektycznemu. Ta awaria występuje, gdy pole elektryczne między dwiema płytkami kondensatora staje się wystarczające do spolaryzowania dialektyki, przekształcając ją w przewodnik. Gdy tak się stanie, kondensator nagrzeje się i może eksplodować.
- Pojemność kondensatorów jest zwykle mierzona w mikrofaradach - mF lub uF lub (grecka litera mu) F. Mikrofarad to 1/1.000.000 lub 1 × 10 -6 Farad. Stosowane są również pikofarady, czyli 1/1.000.000 lub 1 × 10-6 mikrofarad (1 × 10-12 Farad).
- Tolerancja. Jest to dopuszczalna zmiana wartości. Na przykład kondensator 47mF o zakresie -20%/+80% byłbymają pojemność od 37,6 do 84,6 mF. Systemy audio zazwyczaj łączą kondensator szeregowo z każdym głośnikiem „wysokiej częstotliwości”, aby działał jako filtr górnoprzepustowy.
Oblicz impedancję systemu
Jeżeli wszystkie głośniki są połączone równolegle i mają tę samą impedancję, obliczenie zwrotnicy akustycznej jest łatwe. Po prostu podziel impedancję przez liczbę równoległych głośników.
Przykład 1: Cztery głośniki 8 omów, połączenie równoległe: 8 / 4=2 omy. Przykład 2: Dwa głośniki 4 omy, obwód równoległy: 4 / 2=2 omy.
Aby obliczyć głośniki połączone równolegle, ale o różnych impedancjach, stosuje się następujący wzór:
R suma=1/(1/r1+1/r2+…..).
W rzeczywistości dokładne obliczenie systemu audio jest bardzo złożonym procesem empirycznym. Aby to ułatwić, w Internecie dostępnych jest wiele kalkulatorów online do krzyżowania głośników, takich jak osobny kalkulator dla 2, 3 i 4 głośników połączonych równolegle, a także kalkulatory, których można używać do bardziej złożonych konfiguracji szeregowych/równoległych. Aby to zrobić, musisz wprowadzić impedancję każdego głośnika w białe kwadraty odpowiedniego kalkulatora. Określona zostanie całkowita impedancja głośników połączonych równolegle. A także obliczany jest procent dla każdego mówcy.
Wyświetlacz pokaże, jak moc wyjściowa wzmacniacza jest rozdzielona między głośniki. W połączeniu z inną impedancjąpodział mocy zostanie wzięty pod uwagę.
Gdyby istniał jeden przetwornik, który mógłby łatwo i dokładnie odtworzyć całe spektrum dźwięku, nie byłoby potrzeby stosowania zwrotnicy. Głównym powodem jest to, że zwykle potrzeba wielu przetworników, aby pokryć pełne spektrum dźwięku. Nie jest możliwe stworzenie przetwornika zdolnego do jednoczesnego wytwarzania zarówno wysokich, jak i niskich częstotliwości. Różne typy sterowników są zaprojektowane tak, aby dobrze działały w różnych zakresach. Korzystanie z crossovera pomaga koordynować pracę różnych kierowców.
