Как сделать кроссовер для колонок своими руками

Содержание

Как сделать кроссовер для колонок своими руками: пошагово

Кроссовер для акустики

Термин «кроссовер» часто используется при описании компонентов акустических систем. Принимая входной сигнал, устройство разделяет его несколько различно частотные полосы. Если купить кроссовер для акустики низкого качества, то он испортит звучание. Следовательно, возникает вопрос: как сделать кроссовер для акустики своими руками?

Кроссовер акустический для колонок своими руками: схемы

Кроссовер акустический для аудио колонок и автомобильного сабвуфера, который можно изготовить своими руками. Зачем вообще в акустике нужны такие устройства как кроссовер? А нужен он, чтобы разделять частоты динамических излучателей установленных в акустической системе. Также можно посмотреть принципиальную схему простого фильтра сабвуфера, который может работать от источника постоянного тока 12 В. Подробности вот: здесь.

Кроссовер акустический-1

Что такое кроссовер для акустики

Для опытного человека установка акустической системы – это простое занятие. Но для новичка здесь все сложно. Чтобы правильно установить акустику необходимо знать, какие элементы и зачем они нужны. Одним из таких элементов является кроссовер для акустики.

Расчет кроссовера для акустики своими силами

Расчет кроссовера для акустики

Расчет кроссовера для акустики, как известно, очень важная операция. На свете не существует идеальных акустических систем, способных воспроизводить частотный диапазон полностью.
И тогда на помощь приходят отдельные участки спектра динамиков. К примеру, если надо воспроизводить НЧ, применяют сабвуфер, а чтобы воспроизвести ВЧ, устанавливают мидбасы.
Когда все эти динамики вместе взятые начинают играть, то может произойти путаница перед поступлением на тот или иной излучатель. По этой причине и необходим бывает активный или пассивный кроссовер для акустики.
В этой статье мы узнаем, для чего нужен расчет фильтра, рассмотрим пассивные кроссоверы, узнаем как они строятся на катушках индуктивности и конденсаторах.

Самодельные кроссоверы для акустики и их предназначение

Самодельный кроссовер для акустики

Самодельные кроссоверы для акустики нужны для разделения частотных диапазонов динамиков. Они выравнивают эти самые диапазоны по громкости звучания.
Самодельный кроссовер для акустики изготовить не так уж и сложно, если знать некоторые секреты.

Активные кроссоверы для АС основе фильтра Баттерворта 3-го порядка

Типа таких монстров:

Как правильно подключить кроссоверы к колонкам

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.

Кроссовер для аккустики

Многим хочется накопить много денег и заняться комплексным тюнингом своей машины. Мечта эта соблазняет, бесспорно. Если появилась возможность, надо действовать. Однако эта мечта редко сбывается. Есть другие потребности. Не до музыки. Пока нужная сумма на все дополнения и трансформации накопится, машина может взять и перестать ездить. Насущные проблемы надо решать своевременно. Если на улице зима – пора менять резину. Если у динамиков разное звучание – пора его откорректировать. Надеяться выиграть миллион, миллиард, триллион похвально. Главное – соответствовать действительности.

Кроссовер для динамиков в машине - сборка, установка, расчёт

Кроссовер для акустики своими руками – это реально или нет? Многие люди утверждают, что собрать его самостоятельно проще, чем кажется. И это намного дешевле, плюс – это интересный процесс. Надо лишь захотеть это сделать, поставить себе цель, вникнуть в суть вопроса, разобраться, объективно оценить свои возможности. На первый взгляд кроссовер для акустики своими руками собрать сложно. Но это лишь на первый взгляд.

Ещё одно препятствие – внешний вид салона не хочется испортить. Как быть: рискнуть выполнить такую работу самостоятельно или отказаться от мечты? Безусловно, это сложный выбор, дилемма. С другой стороны, уж что-что, а внешний вид салона всегда подправят на СТО.

Кроссовер для динамиков в машине - сборка, установка, расчёт

Расчет кроссовера

Кроссоверы для акустики авто самодельные

Кроссоверы для акустики авто самодельные

Чтобы подключить 2-полосную(см.Акустическая двухполосная система и ее преимущества) или другую акустику с большим количеством полос к 1 каналу усилителя или ГУ, нужно некое отдельное устройство, разделяющее сигнал. При этом оно должно выделять для каждой полосы свои частоты. Именно такие устройства и называются фильтрами или кроссоверами.

Примечание. В комплекте с компонентной акустикой, как правило, уже идет пассивный кроссовер. Его готовил производитель и он рассчитан уже изначально.

Но что делать, если нужно разделить частоты по иной схеме (к примеру, если комплект акустики собран из отдельных компонентов)?
В этом случае речь идет о расчете кроссовера.Отметим сразу, что рассчитать кроссовер совершенно не сложно и даже можно самостоятельно изготовить его.

Кроссоверы для акустики на авто Пионер профессиональные

Кроссоверы для акустики на авто Пионер профессиональные

Ниже приводится инструкция о том, как рассчитать кроссовер:

  • Скачиваем специальную программу. Это может быть Crossover Elements Calculator на компьютер;

Специальная программа для расчета кроссовера Crossover Elements Calculator

  • Вводим сопротивления низкочастотного и высокочастотного динамиков. Сопротивление – это номинальное значение сопротивления акустики, выражаемое в Ом. Как правило, средним значением является 4 Ом;
  • Вводим частоту раздела кроссовера. Здесь полезно будет знать, что частоту надо вводить в Гц, но ни в коем случае не в кГц.

Примечание. Если кроссовер второго порядка, то надо еще ввести тип кроссовера.

  • Получить ожидаемый результат можно, нажав на кнопку расчета.

Кроме того, надо знать следующее:

  • Емкость конденсаторов, а вернее их значение вводится в Фарадах;
  • Индуктивность рассчитывается в Генри (mH).

Схема расчета фильтра выглядит примерно так:

Как рассчитать фильтр

Как рассчитать фильтр

↑ 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.

Функциональная направленность

Кроссовер – это оборудование, которое является элементом акустической системы. Основной ролью является распределение необходимого интервала частот для установленного динамика. Акустика произведена только под поставленный диапазон частот. Поэтому если сигнал передаётся в колонки за пределами этого диапазона, то звук искажается.

кроссовер для акустики

Например, если передать на приемник низкую частоту, то звук исказится. Если частота будет очень высокой, то это грозит и искривленным звуком, и сломанной аппаратурой, потому что она не способна перенести такой уровень.

Для исполнения высокочастотных звуков используют динамики, которые могут их передавать. Акустические системы, передающие низкие частоты, действуют отдельно. Лучше, если эти динамики будут размещаться в машине отдельно друг от друга. Среднечастотные звуки подаются на динамики со среднечастотным звучанием.

Музыка будет звучать качественно, когда звук передается строго в определённый динамик. Эту работу выполняет кроссовер для акустики.

Сборка и подключение кроссовера: пошаговая инструкция

Сборка и подключение кроссовера: пошаговая инструкция

Процесс сбора и подключения кроссовера проводится в следующем порядке:

  1. Приклеиваются подушки индуктивности с помощью хорошего клея. Не стоит забывать о конденсаторе, для того, чтобы при тряске и сильных вибрациях детали не отпадали.
  2. При соединении акустических проводов стандартным паяльником соблюдать полярность. Не перепутать входы низко и высоко частотных динамиков, так, как чувствительность последних выше, чем у низко частотных.
  3. Провода дополнительно проклеиваются для защиты от повреждений при тряске.
  4. Устройство готово к подключению. Для того, чтобы убедится в правильной передаче сигнала делается пробное подключение.
  5. Можно включить резистор при необходимости.
  6. Прибор готов к использованию.

Представленная выше инструкция позволяет собрать конструкцию быстро и без лишних затрат. При работе необходимо соблюдать точную последовательность, а детали должны быть правильно подобраны. Это важно для длительной и качественной работы кроссовера.

Порядок фильтра

От количества электрических элементов будет зависеть конечный результат. В зависимости от количества конденсаторов и катушек индуктивности фильтр бывает разных порядков. Если кроссовер состоит из одного элемента, допустим конденсатора, то фильтр будет первого порядка. Для получения фильтра второго порядка, количество элементов должно быть вдвое больше. От порядка кроссовера зависит качество фильтрации ненужных частот. Этот параметр называется крутизна спада и измеряется в ДБ на ОКТАВУ. Чем выше порядок фильтра, тем выше крутизна спада.

для чего нужны кроссоверы на колонки

↑ Вот его схема:

Активные кроссоверы для АС основе фильтра Баттерворта 3-го порядка

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.

Фильтры разного порядка

Чтобы ясно понимать схему расчета кроссовера(см.Самодельные кроссоверы для акустики и их предназначение), нужно понимать разницу между фильтрами разного порядка. Об этом и пойдет речь ниже.

Примечание. Существуют несколько порядков кроссовера. В данном случае порядок означает параметр кроссовера, который характеризует его способность ослаблять не нужные частотные сигналы.

Первый порядок

Схема 2-х полосного кроссовера этого порядка выглядит следующим образом:

2-полосный кроссовер 1-го порядка

2-полосный кроссовер 1-го порядка

По схеме видно, что ФНЧ или фильтр низких частот построен на катушке индуктивности, а фильтр высоких частот – на конденсаторе.

Примечание. Такой выбор компонентов не случаен, так как сопротивление катушки индуктивности повышается прямо пропорционально увеличению частоты. А вот что касается конденсатора, то здесь обратно пропорционально. Получается, что такая катушка отлично пропускает НЧ, а конденсатор отвечает за пропуск ВЧ. Все просто и оригинально.

Фильтр частот по схеме 1-го порядка

Фильтр частот по схеме 1-го порядка

Следует также знать, что кроссоверы первого порядка, а вернее их номинал, зависит от выбранной частоты разделения и величины сопротивления колонки. Проектируя ФНЧ, надо в первую очередь обратить внимание на частоту среза НЧ и СЧ динамиков(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами).
А вот проектируя ФВЧ, надо аналогичным образом поступить уже с ВЧ.

Конструкция

Выглядит он просто, состоит из 2 фильтров, работающих по схеме. Если частота распределения составляет 1000 Гц, то один из фильтров начнет отбирать частоты меньше такого значения. Другой же, наоборот, распределяет их больше 1000 Гц. Названия этих фильтров следующие:

  1. Лоу-пасс. Функционирует с низкими показателями (до 1000 Гц).
  2. Хай-пасс. Функционирует с высокими показателями (больше 1000 Гц).

Это схема функционирования двухполосного кроссовера. На рынке акустики встречаются трехполосные. Они имеют в составе еще дополнительный фильтр, который распределяет частоты среднего значения (диапазон 600-1000 Гц).

Чем выше число распределения частоты звука и передача их на динамики определенного назначения, тем лучше звучание в автомобиле.

Когда именно нужен данный элемент

Хорошая акустика может не дополняться кроссовером вовсе. Почему? Потому что частотный диапазон поступающего в динамики звука гармоничен. Сами динамики и другие элементы способствуют этому. Тем не менее и хорошая акустическая система, которая дорого стоит, иногда не удовлетворяет своим звучанием. Музыкальный слух – не порок. Стоит ли страдать из-за врождённой биологической особенности? Производитель не обязан ориентироваться на категорию граждан с музыкальным слухом, чуткими рецепторами.

Кроссовер для динамиков в машине - сборка, установка, расчёт

Акустика без кроссовера не функциональна в некоторых случаях. Что это такое: скрипы, посторонние шумы, искажение голоса? Хороший тренажер для слуха и укрепления нервной системы? Позаботиться о себе важно. Производители порой предлагают человеку сделать это самостоятельно.

Музыка – это много звуков, которые обладают разным частотным диапазоном. Какие-то человек слышит, какие-то нет. Одни ему нравятся, другие не нравятся. Приглушать определённые частоты, наоборот, подчёркивать, делать их громкими или совсем незаметными – для этого был изобретён кроссовер. Акустика будет радовать, служить человеку по-настоящему, если добавить этот элемент.

Кроссовер для динамиков в машине - сборка, установка, расчёт

Характеристика

Кроссовер состоит из катушки индуктивности и конденсатора. Стоимость изделия зависит от числа деталей и их свойств. Именно эти несложные элементы способны легко обрабатывать волны разных частот.

активный кроссовер для акустики

Конденсатор отбирает и разделяет звуки высоких частот, а катушка индуктивности направлена на действие с низкими частотами. Это простая, но результативная конструкция.

Если с первого раза не получилось

Даже если первая попытка найти нужные материалы, инструменты не увенчается успехом, стоит отложить свою идею на потом, но не прощаться с ней. Это действительно легко – взять и смастерить кроссовер. Поможет в этом схема кроссовера для акустики и фото прибора в деталях. С ней легко разобраться, понять, что это такое в принципе, получить наглядное представление, принять решение, опираясь на факты.

На этих фото чётко видно, что нет в приборе ничего страшного. Он прост, как 5 копеек. Справится и девушка, и мужчина, которые посещали уроки физики в школе, учились старательно. Впрочем, можно купить уже готовый, заводской кроссовер, или доверить тюнинг, модернизацию акустической системы авто профессионалам. Просто это стоит денег.

Кроссовер для динамиков в машине - сборка, установка, расчёт

Как настраивать

Для того, чтобы получить максимально качественное звучание, нужно подобрать необходимую частоту срезов. Если использовать трехполосный кроссовер активного типа (оптимальный вариант для большинства систем акустики), необходимо идентифицировать два уровня частоты среза. Первый показывает границу между такими частотами, как средняя и низкая, а второй делает тоже самое, но уже для высокой и средней частоты.

как подключить кроссоверы к колонкам авто

Важный момент: каждый владелец транспортного средства должен правильно определить характеристики частоты используемых динамиков перед тем, как подключать кроссовер к колонкам. На эти частоты не нужно попадать, так как в таком случае на них кроссоверы откажутся нормально работать. В конечном итоге это приведет только к ухудшению звучания и его качества. Также это станет причиной уменьшения срока работы аппаратуры и всей системы акустики в транспортном средстве.

Варианты оборудования

Существует 2 вида кроссовера.

  1. Пассивное оборудование. Этот вариант используется чаще всего. Для работы этого элемента не нужно отдельного питания. Из-за этого монтаж системы происходит быстрее и легче. Но качество не всегда остается на хорошем уровне. В процессе работы кроссовер берет часть энергии на работу, из-за чего происходит фазовый сдвиг. В результате этих изменений работа всего оборудования может быть нарушена.
  2. Активный. Имеет сложную конструкцию, но при этом аудиочастоты фильтруются лучше, чем в пассивном. Устройство состоит из нескольких катушек, конденсаторов и полупроводников. Часто такую конструкцию добавляют в усилители.

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.

как подключить кроссовер для колонок

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.

↑ Полезное добавление от Сергея (Sergey49)

?filtr-3-poryadka.7z 8.65 Kb ⇣ 251
Заметьте, насколько удобнее использовать правильные, подписанные чертежи ПП! Сергею благодарность за внимание и труд.

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.

Достоинства и недостатки

Что лучше выбрать при монтаже акустики? Рассмотрим достоинства и недостатки.

  1. Активные гораздо результативнее. Они способны определять точную частоту звучания для любого динамика.
  2. Если активный кроссовер оснащен несколькими выходами полос, тогда для каждого из них потребуется установить отдельный усилитель.
  3. При использовании активного устройства появляются посторонние шумы и помехи во всей системе. При установке пассивного кроссовера такого не наблюдается.
  4. Стоимость пассивного устройства намного ниже, чем активного.
  5. Установка пассивного оборудования легче.
  6. Пассивный не подходит для солидной акустики.

Лучшим решением будет установить оба кроссовера. Если выбрать этот вариант, то следует один усилитель применить для сабвуфера, а другой будет предназначаться для СЧ и НЧ динамиков. Активный кроссовер станет распределять частоты между усилителями сабвуфера и широкополосного сигнала. Пассивный станет распределять звук среди колонок со средней и высокой частотой. Этот вариант позволит насладиться по-настоящему качественным звуком на любой полосе. Существенный недостаток этого способа – высокая стоимость реализации.

Монтаж

К особенностям того, как подключить кроссоверы к колонкам, относятся следующие:

  1. Кроссоверы, как устройства, помогающие создавать на динамиках необходимые частоты и звучания, подключаются ко всей аудиосистеме;
  2. На любых устройствах, вне зависимости от типа работы, есть условные обозначения, расположенные на наклейках. Здесь, на наклейках, расположенных на задней части, расположены схемы подключения активных проводов;
  3. После этого снимается крышка, так как под ней расположены обозначения работы и рабочих элементов устройства в общей акустической системе транспортного средства;
  4. Следующий шаг – выбор подходящего места для монтажа.

как правильно подключить кроссоверы к колонкам

Как настраивать?

Хорошее звучание в машине зависит от качественно подобранных частот, от которых все ненужное будет удалено. Если устанавливается активный трехполосный кроссовер, то нужно будет отыскать 2 места для среза. Первое место находится на границе между низкими и средними частотами. Вторая точка предназначена для разделения средней и высокой частоты.

пассивный кроссовер для акустики

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

? Халва для своих! +1800.00₽ для новичка на Aliexpress

Камрад, регистрируйся на Али по этой нашей ссылке. Ты получишь купон на 1800.00₽ на первый заказ. Не тяни, время действия купона ограничено.

? Полезные и проверенные железяки — можно брать!

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Цифровой осциллограф DSO138. Кит для сборки

Функциональный генератор. Кит для сборки

Настраиваемый держатель для удобной пайки печатных плат

Список всех статей

Начинающий любитель иногда попаять.
Спаял самодельный усилитель 4 канальный на микросхеме.
Тепрь в задачах спаять эмос для сабвуфера и хорошие колонки полочники .

Обозначения модификаций

Среди обозначений, которые есть у модификаций кроссоверов для транспортных средств, можно отметить следующие:

  1. Input, или вход. Именно к этому месту подключается выход активного усилителя, поэтому здесь важно не ошибиться с полярностью.
  2. Woofer, или излучатель низких частот. К этому месту подключается динамик со средними и низкими частотами. Полосы разделения указываются в технической документации.
  3. Twiter, или пищалка. К этому месту подключается динамик с высокими частотами.

Это основные моменты и правила, касающиеся того, как подключить кроссоверы к колонкам и ко всей акустической системе транспортного средства.

Как провести самостоятельно?

Выбор и расчет устройства – это важная часть работы. Нет компании, которая смогла бы выпустить совершенную акустическую систему, передающую звуки в разных диапазонах, сопровождая при этом качественным звучанием. Сабвуферы применяют для исполнения сигналов с низкой частотой. Среднечастотные динамики используются для передачи средних звуков. Но если станет звучать это все одновременно, то произойдет путаница. Поэтому и используют кроссовер в акустической системе. Он помогает распределить сигнал и передать их в конкретный динамик.

Для подключения двухполосной или иной системы к усилителю подключают фильтр, который делит сигнал. Если приобретать комплект акустики, то в наборе уже будет пассивный кроссовер, который был произведен изготовителем.

Как поступить, если необходимо распределить звук по иному методу? Это можно произвести с помощью компьютерной программы. Для этого подойдет Crossover Elements Calculator.

Для этого введите данные сопротивления динамиков НЧ и ВЧ. Обычно они равняются 4 Ом. Затем добавьте частоту, которую прибору нужно будет распределить. Потом добавляют порядок устройства. Дальше подождите, пока компьютер покажет результат.

Заключение

Сегодня кроссовер играет важную роль в акустической системе транспортного средства, поэтому автолюбители приобретают его и устанавливают для более качественного звучания. Однако для того, чтобы выбрать необходимый кроссовер, установить, настроить и использовать его, нужно обладать соответствующими знаниями и опытом.

Посмотрите видео об установке кроссоверов

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий