Pasivne naspram aktivnih križnih mreža
Za optimizaciju performansi zvučnika, on bi trebao raditi unutar frekvencijskog raspona za koji je dizajniran. Niskotonac ili subwoofer neće moći točno reproducirati visoke frekvencije. Visokotonac će se sam uništiti ako ga zamolite da pokuša reproducirati niske frekvencije. Iz tog razloga u većini vozila koristimo sustave trosistemskih i četverostaznih zvučnika. To znači korištenje križnih mreža.
Svrha skretnice je podijeliti frekvencije koje prolaze kroz nju. Zadubit ćemo se do struka u prednosti i nedostatke skretnica koje se obično koriste u setovima zvučnika komponenti audio sustava u automobilu.
Kako funkcionira pasivna križna mreža
Pasivna skretnica je komponenta ili grupa komponenti koja se postavlja na žice zvučnika između pojačala i zvučnika. Ponašanje ovih komponenti prigušuje dijelove signala koji idu do samog zvučnika. Četiri komponente se obično koriste u pasivnim mrežama:kondenzatori, induktori, otpornici i zaštitni uređaji.
Kombinacija i konfiguracija ovih komponenti koristi se za stvaranje mreže niskopropusnih, visokopropusnih ili pojasnih filtera. Otpornici se koriste za prigušivanje izlaza uređaja ili se ponekad koriste kao dio kruga korekcije impedancije ovisnog o frekvenciji koji se naziva Zobelova mreža. Neki proizvođači uključuju žarulje, diode ili neki oblik pozitivnih temperaturnih otpornika kako bi ograničili napon koji visokotonac prima. Dostupne su potpuno pasivne aktivne mreže (ali to je bilo dugo prije vremena).
Kako funkcionira Active Crossover
Aktivna skretnica je uređaj koji modificira audio signal prije pojačala. Radi samo na linijskim signalima ili signalima pretpojačala. Aktivne skretnice kombiniraju operacijska pojačala, otpornike i kondenzatore za promjenu različitih frekvencijskih raspona signala. Za razliku od pasivnih mreža, aktivne skretnice mogu biti dizajnirane za povećanje razine signala, ali samo u slučaju filtara s napajanjem. Aktivne mreže često uključuju druge funkcije, kao što su daljinske kontrole razine i krugovi za pojačavanje basa.
Prednosti pasivnih skretnica
Vrijedno je napomenuti da je svaka pasivna mreža dizajnirana za rad na određenoj frekvenciji za određeni zvučnik. Ako promijenite zvučnik, filter neće reagirati na isti način. U nekim slučajevima, ako se impedancija zvučnika znatno razlikuje od one za koju je mreža projektirana, zvučnik se može oštetiti ili se dijelovi mreže mogu oštetiti.
Pasivne mreže su jednostavne za korištenje. Provedite žicu od vašeg pojačala do ulaza mreže, a zatim spojite svaki zvučnik na izlaz. Osim postavljanja mreže na suhom mjestu bez vibracija, to je sve što trebate uzeti u obzir.
Neke pasivne mreže uključuju neki oblik prigušenja izlazne razine. Većina koristi prekidač s dva ili tri položaja. Neki koriste skakače. Iznimno napredna mreža može uključivati varijabilni L-pad ili potenciometar za ekstremne mogućnosti finog podešavanja.
Pasivne skretnice omogućuju vam da podijelite snagu jednog kanala pojačala za pogon dva različita zvučnika. Manji broj kanala pojačala može dramatično smanjiti cijenu sustava, budući da vam je potreban samo par kanala pojačala da pokrenete cijeli set zvučnika.
Ograničenja pasivnih skretnica
Budući da je pasivna skretnica dizajnirana za određenu frekvenciju, nakon što su dijelovi odabrani i sastavljeni, ne postoji način da se ta frekvencija promijeni bez uvođenja novih ili dodatnih dijelova.
Projektiranje pasivne skretnice može biti pomalo složeno. Najjednostavnije mreže oslanjaju se na neke osnovne pretpostavke o impedanciji svakog zvučnika na frekvenciji skretnice. Teško je dizajnirati mrežu koja kompenzira složeno reaktivno opterećenje koje zvučnici stvaraju dok se kreću. Zahtijeva računalni softver za modeliranje i način mjerenja impedancije i frekvencijskog odziva zvučnika na različitim razinama pogona.
Visokokvalitetne pasivne skretnice dizajnirane su za određenu udaljenost i kut između niskotonca i visokotonca. Ako je mreža dizajnirana tako da su zvučnici međusobno udaljeni, približavanje zvučnika jedan drugome uzrokovat će netočan zbroj signala. Čak i promjena kuta zvučnika može imati dramatičan učinak na frekvencijski odziv na točki skretnice.
Pasivne križne mreže imaju ograničenja u količini energije koju mogu podnijeti. Magnetska polja stvorena u induktoru imaju ograničenje. Napon primijenjen na kondenzator također ima ograničenje. Križne mreže mogu se pregrijati i otkazati ako im se pošalje previše energije.
Pasivne križne mreže troše energiju. Korištenje sustava zvučnika s pasivnom mrežom nije tako učinkovito kao korištenje aktivne mreže filtera. Ukupna učinkovitost crossover mreže ovisi o njezinoj složenosti i kvaliteti komponenti koje se koriste u mreži.
Pasivne križne mreže su donekle osjetljive na šum. Ako provučete žicu s izmjeničnim signalom pored induktora u pasivnoj mreži, mreža može lako uhvatiti taj signal i dodati ga audio signalu. Važan je odabir sigurnog mjesta za postavljanje pasivnih križnih mreža.
Prednosti aktivnih skretnica
Većina aktivnih križnih mreža je podesiva. To znači da okretanjem gumba ili pomicanjem prekidača možete promijeniti frekvenciju skretnice. Ova fleksibilnost čini aktivne skretnice prikladnima za korištenje s gotovo svim sustavima zvučnika. Većina aktivnih skretnica također uključuje kontrole razine, tako da možete jednostavno fino podesiti razinu srednjetonca i visokotonca kako biste kompenzirali različite lokacije montaže.
Aktivne skretnice ne zanimaju koliko su jaka vaša pojačala jer oni obrađuju signal prije nego uđe u pojačalo. Aktivne skretnice također nisu jako osjetljive na temperaturne varijacije, tako da mogu biti vrlo precizne, cijelo vrijeme. Ako jedan od kanala pojačala u aktivnom sustavu skretnice prekine, izobličenje utječe samo na taj pojedinačni kanal.
Izazovi aktivnih križanja
Budući da su aktivne skretnice univerzalnog dizajna, precizno postavljanje frekvencija skretnica može biti izazovno. Oznake na potenciometrima su notorno netočne. Većina aktivnih skretnica ima fiksne nagibe prigušenja. Ne možete promijeniti te nagibe kako biste kompenzirali karakteristike odgovora ili varijacije položaja. Osim ako to nije osigurao proizvođač zvučnika ili nemate veliko iskustvo u mjerenju elektromehaničkog i akustičnog odziva skupa zvučnika, može biti teško znati na kojoj frekvenciji prijeći zvučnike. Prenisko i riskirate oštećenje visokotonca. Previsok i dobivate izobličenje iz srednjeg tona. Mnoge kombinacije zvučnika također zahtijevaju preklapanje ili pod-preklapanje frekvencija skretnice kako bi se proizveo ravan odziv.
Aktivna skretnica zahtijeva poseban kanal pojačala za svaki zvučnik. Ovi zahtjevi za dodatnim kanalima mogu povećati troškove projektiranja sustava.
Savršeno rješenje
Ako vaš proračun nije ograničen, idealno rješenje skretnice za set zvučnika je aktivna skretnica s digitalnim Procesor zvuka koji obavlja filtriranje. DSP će ponuditi podesive frekvencije skretnice, a većina nudi podesive nagibe i poravnanja skretnice.
Bez obzira na to što odaberete, dobra je ideja provesti neko vrijeme s RTA visoke razlučivosti kako biste bili sigurni da je vaš sustav postavljen za najglađi, najravniji mogući odziv na frekvenciji skretnice.