อะคูสติกครอสโอเวอร์เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รับสัญญาณอินพุตหนึ่งสัญญาณและให้เอาต์พุตสองหรือสามเอาต์พุตซึ่งประกอบด้วยแถบความถี่สูง กลาง และต่ำที่แยกจากกัน ช่วงต่างๆ ป้อนลำโพงหรือ "ไดรเวอร์" ที่แตกต่างกันในระบบเสียง: วูฟเฟอร์และซับวูฟเฟอร์ หากไม่มีครอสโอเวอร์ เสียงแตกแบบสุ่มจะเกิดขึ้น ในสิ่งเหล่านี้ ตัวกรองความถี่สูงผ่านบล็อกเสียงต่ำ แต่ส่งบันทึกความถี่สูงไปยังทวีตเตอร์ ในขณะที่ตัวกรองความถี่ต่ำผ่านบล็อกเสียงสูงและส่งผ่านบันทึกความถี่ต่ำไปยังซับวูฟเฟอร์
ระบบเสียงคอมโพเนนท์
ครอสโอเวอร์ "เครือข่าย" ของลำโพงรถยนต์หลายช่วงสายโคแอกเซียลมักจะติดตั้งอยู่ในลำโพงและประกอบด้วยส่วนประกอบทางไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น ขดลวดหรือตัวเก็บประจุ ครอสโอเวอร์สำหรับระบบสามทางที่ใช้ทวีตเตอร์ ไดรเวอร์ระดับกลาง และซับวูฟเฟอร์ รวมถึงฟิลเตอร์ความถี่สูงและความถี่ต่ำ"แบนด์วิดท์" สร้างความถี่ระหว่างสองจุดโดยใช้ความถี่สูงและต่ำในเครือข่ายเดียวกัน สำหรับสิ่งนี้ อาจมีไดรเวอร์ระดับกลางตั้งแต่ 100 Hz ถึง 2500 Hz เท่านั้น
อะคูสติกครอสโอเวอร์มีสองประเภทหลัก: แอคทีฟและพาสซีฟ พาสซีฟไม่ต้องการพลังงานในการกรองสัญญาณ แอคทีฟต้องการพลังงานและการเชื่อมต่อกราวด์ แต่ให้ความยืดหยุ่นและการควบคุมเพลงของผู้ใช้ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
ระบบเสียงที่ใช้งาน
ระบบเสียงเรียกว่า "แอ็คทีฟ" เมื่อไดรเวอร์ ทวีตเตอร์ วูฟเฟอร์แต่ละตัวมีช่องขยายเสียงของตัวเอง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มพลังที่มีอยู่ ช่วงไดนามิก และการควบคุมการตอบสนองของโทนเสียงของระบบทั่วทั้งสเปกตรัมเสียงทั้งหมด ครอสโอเวอร์แบบแอคทีฟแบบอะคูสติกเชื่อมต่อระหว่างเครื่องรับและเครื่องขยายเสียง และตัดความถี่ที่ไม่ต้องการออกไป จึงสามารถโฟกัสที่ความถี่ที่ผู้ใช้ต้องการได้ยินเท่านั้น
โดยปกติแล้วจะมีส่วนควบคุมระดับเสียงในแต่ละช่อง คุณจึงสามารถรักษา "เสียง" ทั้งหมดจากไดรเวอร์ต่างๆ ให้สมดุล ครอสโอเวอร์บางตัวมีคุณสมบัติการประมวลผลเสียงอื่นๆ เช่น อีควอไลเซอร์ เพื่อปรับแต่งระบบเพิ่มเติม ข้อเสียเพียงอย่างเดียวที่เป็นไปได้ของครอสโอเวอร์ประเภทนี้คือต้องใช้การเชื่อมต่อ +12V, กราวด์และปลั๊กอิน ทำให้เกิดปัญหาในการติดตั้งและกำหนดค่ามากกว่าอุปกรณ์แบบพาสซีฟ
อุปกรณ์อะคูสติกแบบพาสซีฟ
Acoustic passive crossover ไม่ได้เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟมีสองประเภท: ครอสโอเวอร์แบบส่วนประกอบซึ่งเชื่อมต่อระหว่างแอมพลิฟายเออร์และลำโพง และแบบในตัวซึ่งอยู่ระหว่างตัวรับและแอมพลิฟายเออร์
ส่วนประกอบ. การเปลี่ยนผ่านแบบพาสซีฟของส่วนประกอบในเส้นทางสัญญาณมาหลังจากแอมพลิฟายเออร์ เหล่านี้เป็นเครือข่ายขนาดเล็กของตัวเก็บประจุและขดลวดที่มักจะติดตั้งไว้ใกล้ลำโพง ลำโพงคอมโพเนนท์มาพร้อมกับชุดครอสโอเวอร์เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ติดตั้งและกำหนดค่าได้ง่าย สัญญาณเต็มช่วงออกจากแอมพลิฟายเออร์และไปที่ครอสโอเวอร์แบบพาสซีฟซึ่งแยกเป็นสองส่วนและส่งโน้ตสูงไปยังทวีตเตอร์และเสียงกลางและต่ำไปยังวูฟเฟอร์ ครอสโอเวอร์ส่วนประกอบแบบพาสซีฟส่วนใหญ่มีการตั้งค่าเพิ่มเติมที่ให้คุณปิดทวีตเตอร์ได้หากเสียงดูดังเกินไปสำหรับวูฟเฟอร์
นอกจากพาสซีฟครอสโอเวอร์ที่ทำงานบนสัญญาณลำโพงและเชื่อมต่อระหว่างแอมพลิฟายเออร์กับส่วนประกอบลำโพงแล้ว ยังมีครอสโอเวอร์สำหรับรถยนต์อะคูสติกในตัวที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้าแอมพลิฟายเออร์อีกด้วย พวกมันดูเหมือนทรงกระบอกเล็ก ๆ ที่มีปลั๊ก RCA ที่ปลายแต่ละด้านและเสียบเข้ากับอินพุต ครอสโอเวอร์ในตัวไม่สิ้นเปลืองพลังงานเหมือนที่ความถี่สูงทำกับซับวูฟเฟอร์ การติดตั้งครอสโอเวอร์ในตัวเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมและราคาไม่แพงในการปรับปรุงเสียงของศูนย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบลำโพงส่วนประกอบ
หลักการใช้เครื่องเสียงรถยนต์
เพื่อให้เข้าใจว่ารถครอสโอเวอร์คืออะไรและความต้องการด้านเสียงนั้นจำเป็นต้องมีรถครอสโอเวอร์อย่างน้อยหนึ่งตัวหรือไม่ สิ่งสำคัญอันดับแรกคือต้องเข้าใจหลักการง่ายๆ บางประการสำหรับการใช้รถครอสโอเวอร์ แนวคิดหลักคือดนตรีประกอบด้วยความถี่เสียงที่ควบคุมขอบเขตการได้ยินทั้งหมดของมนุษย์ แต่แหล่งที่มาแต่ละแห่งสามารถสร้างความถี่เฉพาะได้ดีกว่าแบบอื่นๆ
ทวีตเตอร์ออกแบบมาเพื่อสร้างความถี่สูง วูฟเฟอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างความถี่ต่ำ ฯลฯ จุดประสงค์หลักคือเพื่อแยกเพลงออกเป็นความถี่ของส่วนประกอบและส่งไปยังลำโพงเฉพาะเพื่อให้ได้เสียงที่มีความเที่ยงตรงสูง การทำให้แน่ใจว่าเฉพาะความถี่ที่ถูกต้องเท่านั้นที่จะไปถึงลำโพงคลาสสิกของคุณ คุณจะสามารถลดการบิดเบือนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและปรับปรุงคุณภาพเสียงของระบบเครื่องเสียงรถยนต์ของคุณ
การติดตั้งครอสโอเวอร์อะคูสติกแบบพาสซีฟนั้นค่อนข้างง่าย เนื่องจากมีการเดินสายแบบครอสโอเวอร์ระหว่างแอมพลิฟายเออร์และลำโพง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเชื่อมต่อพาสซีฟครอสโอเวอร์กับเอาท์พุตเครื่องขยายเสียง จากนั้นเชื่อมต่อเอาท์พุตทวีตเตอร์กับทวีตเตอร์ และเอาท์พุตซับวูฟเฟอร์ไปยังซับวูฟเฟอร์
การติดตั้งครอสโอเวอร์เครื่องเสียงรถยนต์แบบแอคทีฟโดยทั่วไปจะมีขั้นตอนที่ซับซ้อนกว่า ปัญหาหลักคือครอสโอเวอร์แบบแอคทีฟนั้นต้องการพลังงาน ดังนั้นคุณจะต้องใช้สายไฟและสายกราวด์สำหรับแต่ละอุปกรณ์ หากติดตั้งแล้วแอมพลิฟายเออร์จะง่ายต่อการติดตั้งครอสโอเวอร์แบบแอคทีฟ อันที่จริง การต่อสายดินในที่เดียวกับที่ต่อสายดินของแอมพลิฟายเออร์จะช่วยป้องกันเสียงรบกวนที่น่ารำคาญในกราวด์กราวด์
การจำแนกประเภทครอสโอเวอร์
อะคูสติกครอสโอเวอร์สามารถจำแนกตามจำนวนแบนด์ที่สเปกตรัมเสียงถูกแบ่งออก สองทางแยกสเปกตรัมเสียงออกเป็นสองส่วนและส่งข้อมูลไปยังไดรเวอร์ประเภทต่างๆ สามทางแบ่งสเปกตรัมเสียงออกเป็นสามส่วนเป็นต้น ครอสโอเวอร์สามารถอธิบายได้ด้วยจุดที่เริ่มตัดสูงชัน มันมักจะหมายถึงความถี่ที่การสืบเชื้อสายเริ่มต้น ในโหมดดูเพล็กซ์ ไดรเวอร์ทั้งสองจะมี 6 dB ที่จุดครอสโอเวอร์
คำที่มักใช้เพื่ออธิบายความชันแบบครอสโอเวอร์ ได้แก่ 6 dB/อ็อกเทฟ, 12 dB/อ็อกเทฟ, 18 dB/อ็อกเทฟ หรือ 24 dB/อ็อกเทฟ ความชันของครอสโอเวอร์ที่เงื่อนไขเหล่านี้อ้างถึง สำหรับการเปลี่ยนแปลงหนึ่งอ็อกเทฟ ครอสโอเวอร์ 6 เดซิเบล/อ็อกเทฟจะมีเอาต์พุตที่ต่ำกว่าจุดเริ่มต้น 6 เดซิเบล 12 dB/octave จะมีเอาต์พุต 12 dB คำศัพท์อีกชุดหนึ่งที่มักใช้เพื่ออธิบายความชันแบบไขว้คือ ลำดับที่ 1 ลำดับที่ 2 ลำดับที่ 3 และลำดับที่ 4
คำศัพท์เหล่านี้ได้มาจากจำนวนส่วนประกอบที่จำเป็นในการสร้างความชันที่อธิบายไว้ ครอสโอเวอร์ลำดับที่ 1 ใช้ 1 ส่วนประกอบและจะให้ประมาณ 6 เดซิเบล/อ็อกเทฟ ครอสโอเวอร์ลำดับที่ 2 ใช้ 2 ส่วนประกอบและจะให้ประมาณ 12 dB/อ็อกเทฟ เป็นต้น
ส่วนประกอบลำโพงกลาง
หากหาค่าที่ไม่เกิน 10% ของเสียงที่ต้องการได้ยากให้ปรับ ที่นี่เคล็ดลับในการทำงานกับส่วนประกอบต่างๆ:
- ตัวเก็บประจุ: รวมตัวเก็บประจุสองตัว เชื่อมต่อแบบขนาน เมื่อใช้วิธีนี้ คุณก็สามารถบวกค่าทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ความจุที่เท่ากัน
- Resistors: ต่อตัวต้านทานสองตัวเป็นอนุกรมเพื่อให้ค่าความต้านทานรวมเท่ากับมูลค่ารวม ระดับพลังงานของทั้งสองต้องสูงเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของระบบ
- ตัวเหนี่ยวนำ: หากคุณไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเหนี่ยวนำหลายตัว คุณสามารถซื้อตัวเหนี่ยวนำขนาดใหญ่แล้วคลายขดลวดออกจนกว่าจะถึงค่าที่ต้องการ ข้อเสียของวิธีนี้คือคุณต้องใช้เครื่องวัดความเหนี่ยวนำเฉพาะประเภท
กำหนดช่วงความถี่
การปรับครอสโอเวอร์ของระบบลำโพงเป็นการปรับความถี่ที่ถูกต้อง ในการกำหนดช่วงที่อนุญาตซึ่งใช้สำหรับการตั้งค่า คุณจำเป็นต้องทราบข้อมูลสำหรับทั้งลำโพงและซับวูฟเฟอร์ แพ็คเกจลำโพงที่ซื้อจะมีคู่มือสำหรับการตั้งค่าที่คุณต้องใช้เสมอ
มิเช่นนั้นให้ใช้กฎต่อไปนี้ ความถี่สูงสุดที่ซับวูฟเฟอร์สามารถจัดการได้ควรใช้สำหรับการตั้งค่าครอสโอเวอร์ ควรตั้งค่าความถี่ต่ำสุดที่ลำโพงรับได้เป็นครอสโอเวอร์
ตัวอย่างเช่น สำหรับช่วงความถี่ซับวูฟเฟอร์ 20-130Hz และช่วงความถี่ลำโพงกลางที่ 70-20,000Hz ช่วงที่อนุญาตการตั้งค่าครอสโอเวอร์สำหรับลำโพงหลักจะอยู่ที่ 70-130 Hz ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้การตั้งค่า 70, 80, 90 ฯลฯ สูงสุด 130 Hz สำหรับลำโพงหลัก หากใช้ขนาดที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าขนาดที่กำหนด ซับวูฟเฟอร์หรือลำโพงที่เกี่ยวข้องจะไม่สร้างความถี่ที่อยู่นอกขอบเขตที่จำกัดไว้
หน่วยการสร้างหลัก
ในระบบเครื่องเสียงรถยนต์ ตัวเก็บประจุภายนอกขนาดใหญ่ถูกใช้เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟดับเมื่อเล่นเสียงเบสที่ดัง พวกเขาบรรลุสิ่งนี้โดยให้แอมพลิฟายเออร์ระเบิดพลังอย่างรวดเร็ว ตัวเก็บประจุแบบครอสโอเวอร์ของลำโพงมี "ความต้านทาน" สูง ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่ารีแอกทีฟสำหรับสัญญาณความถี่ต่ำ
มีสามข้อกำหนดหลักสำหรับตัวเก็บประจุ:
- แรงดันไฟสูงสุดที่ไม่ต้องเสียวิภาษ การสลายนี้เกิดขึ้นเมื่อสนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นทั้งสองของตัวเก็บประจุเพียงพอที่จะทำให้ขั้ววิภาษวิธีกลายเป็นตัวนำ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น ตัวเก็บประจุจะร้อนและอาจระเบิดได้
- ความจุของตัวเก็บประจุมักจะวัดเป็นไมโครฟารัด - mF หรือ uF หรือ (อักษรกรีก mu) F. ไมโครฟารัดคือ 1/1,000,000 หรือ 1 × 10 -6 Farad และ Picofarads ก็ใช้เช่นกัน ซึ่งก็คือ 1/1,000,000 หรือ 1 × 10-6 microfarad (1 × 10-12 Farad)
- ความอดทน. นี่เป็นรูปแบบที่ยอมรับได้ของค่า ตัวอย่างเช่น ตัวเก็บประจุ 47mF ที่มีช่วง -20%/+80% จะเป็นมีความจุตั้งแต่ 37.6 ถึง 84.6 mF ระบบเสียงโดยทั่วไปจะเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรมกับลำโพง "ความถี่สูง" แต่ละตัวเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกรองความถี่สูงผ่าน
คำนวณอิมพีแดนซ์ของระบบ
หากลำโพงทั้งหมดเชื่อมต่อแบบขนานและมีอิมพีแดนซ์เท่ากัน การคำนวณครอสโอเวอร์แบบอะคูสติกก็ทำได้ง่าย เพียงแค่หารอิมพีแดนซ์ด้วยจำนวนลำโพงแบบขนาน
ตัวอย่างที่ 1: ลำโพง 8 โอห์มสี่ตัว การเชื่อมต่อแบบขนาน: 8 / 4=2 โอห์ม ตัวอย่างที่ 2: ลำโพง 4 โอห์มสองตัว วงจรขนาน 4 / 2=2 โอห์ม
ในการคำนวณลำโพงที่เชื่อมต่อแบบขนานแต่มีอิมพีแดนซ์ต่างกัน ใช้สูตรต่อไปนี้:
R รวม=1/(1/r1+1/r2+…..).
อันที่จริง การคำนวณที่แน่นอนของระบบเสียงนั้นเป็นกระบวนการเชิงประจักษ์ที่ซับซ้อนมาก เพื่อให้ง่ายขึ้น มีเครื่องคิดเลขออนไลน์มากมายสำหรับลำโพงครอสโอเวอร์บนอินเทอร์เน็ต เช่น เครื่องคิดเลขแยกต่างหากสำหรับลำโพง 2, 3 และ 4 ตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน รวมถึงเครื่องคิดเลขที่สามารถใช้สำหรับการกำหนดค่าอนุกรม/ขนานที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ในการทำเช่นนี้ คุณต้องป้อนอิมพีแดนซ์ของลำโพงแต่ละตัวในช่องสี่เหลี่ยมสีขาวของเครื่องคิดเลขที่เกี่ยวข้อง อิมพีแดนซ์รวมสำหรับลำโพงที่เชื่อมต่อแบบขนานจะถูกกำหนด และยังคำนวณเปอร์เซ็นต์สำหรับผู้พูดแต่ละคน
จอแสดงผลจะแสดงให้เห็นว่ากำลังขับของเครื่องขยายเสียงถูกกระจายระหว่างลำโพงอย่างไร เมื่อใช้ร่วมกับอิมพีแดนซ์ต่างกันการแบ่งปันกำลังจะถูกนำมาพิจารณา
หากมีไดรเวอร์ตัวเดียวที่สามารถสร้างเสียงทั้งสเปกตรัมได้อย่างง่ายดายและแม่นยำ ไม่จำเป็นต้องใช้ครอสโอเวอร์ สาเหตุหลักคือ โดยปกติแล้ว จำเป็นต้องมีไดรเวอร์หลายตัวเพื่อให้ครอบคลุมคลื่นเสียงทั้งหมด เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างไดรเวอร์ให้สามารถผลิตความถี่สูงและต่ำได้พร้อมกัน ไดรเวอร์ประเภทต่างๆ ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานได้ดีในช่วงต่างๆ การใช้ครอสโอเวอร์ช่วยประสานงานการทำงานของผู้ขับขี่ต่างๆ
