Audioüberkreuzung

Audioüberkreuzungen sind eine Klasse des elektronischen in Audioanwendungen verwendeten Filters. Die meisten individuellen Lautsprecher-Fahrer sind unfähig, das komplette Audiospektrum von niedrigen Frequenzen bis hohe Frequenzen mit dem annehmbaren Verhältnisvolumen zu bedecken, und fehlen der Verzerrung, so verwenden die meisten Hi-Fisprecher-Systeme eine Kombination von vielfachen Lautsprecher-Fahrern, jeder, ein verschiedenes Frequenzband befriedigend. Überkreuzungen spalten das Audiosignal in getrennte Frequenzbänder, die zu für jene Bänder optimierten Lautsprechern getrennt aufgewühlt werden können.

Aktive Überkreuzungen erlauben Fahrern, die verschiedene Frequenzreihen bedecken, durch getrennte Verstärker, eine Konfiguration bekannt als bi-amping angetrieben zu werden.

Signalüberkreuzungen erlauben das Audiosignal wird in Bänder gespalten, die (gleichgemacht, zusammengepresst, zurückgeworfen, usw.) getrennt angepasst werden, bevor sie zusammen wieder gemischt werden. Einige Beispiele sind: Mehrband-Dynamik (Kompression, das Begrenzen, de-essing), Mehrband-Verzerrung, Basserhöhung, hohe Frequenzerreger und die Geräuschverminderung (zum Beispiel: Dolby Die Geräuschverminderung).

Übersicht

Die Definition einer idealen Audioüberkreuzung ändert sich hinsichtlich der Aufgabe in der Nähe. Wenn die getrennten Bänder zurück zusammen wieder gemischt werden sollen (als in der Mehrband-Verarbeitung), dann würde die ideale Audioüberkreuzung das eingehende Audiosignal in getrennte Bänder spalten, die nicht überlappen oder aufeinander wirken, und die auf ein Produktionssignal hinauslaufen, das auf die Frequenz, Verhältnisniveaus und Phase-Antwort unverändert ist. Dieser idealen Leistung kann nur näher gekommen werden. Wie man die beste Annäherung durchführt, ist eine Sache der lebhaften Debatte. Andererseits, wenn die Audioüberkreuzung die Audiobänder in einem Lautsprecher trennt, gibt es keine Voraussetzung für mathematisch ideale Eigenschaften innerhalb der Überkreuzung selbst, weil die Frequenz und Phase-Antwort der Lautsprecher-Fahrer innerhalb ihres mountings die Ergebnisse verfinstern werden. Die befriedigende Produktion des ganzen Systems, das die Audioüberkreuzung und die Lautsprecher-Fahrer in ihrer Einschließung (En) umfasst, ist die Designabsicht. Solch ein Ziel wird häufig mit nichtidealen, asymmetrischen Überkreuzungsfiltereigenschaften erreicht.

Viele verschiedene Überkreuzungstypen werden im Audio verwendet, aber sie gehören allgemein einer der folgenden Klassen.

Klassifikation

Klassifikation auf der Zahl von Filterabteilungen gestützt

In Lautsprecher-Spezifizierungen sieht man häufig einen als ein "N-way" Sprecher klassifizierten Sprecher. N ist eine positive ganze Zahl, die größer ist als 1, und er zeigt die Zahl von Filterabteilungen an. Eine 2-wegige Überkreuzung besteht aus einem niedrigen Pass und einem Filter des hohen Passes. Eine 3-wegige Überkreuzung wird als eine Kombination des niedrigen Passes, des Band-Passes und der Filter des hohen Passes (LPF, BPF und HPF beziehungsweise) gebaut. Die BPF Abteilung ist der Reihe nach eine Kombination von HPF und LPF Abteilungen. 4 (oder mehr) Weise, wie Überkreuzungen im Sprecher-Design in erster Linie wegen der beteiligten Kompliziertheit nicht sehr üblich sind, der durch die bessere akustische Leistung nicht allgemein gerechtfertigt wird.

Eine HPF Extraabteilung kann in einer "N-way" Lautsprecher-Überkreuzung da sein, um den Treiber der niedrigsten Frequenz vor Frequenzen tiefer zu schützen, als es sicher behandeln kann. Solch eine Überkreuzung würde dann ein Bandfilter für den Fahrer der niedrigsten Frequenz haben. Ähnlich kann der Fahrer der höchsten Frequenz eine LPF Schutzabteilung haben, um hohen Frequenzschaden zu verhindern, obwohl das viel weniger üblich ist.

Kürzlich haben mehrere Hersteller begonnen zu verwenden, was häufig "N.5-wegige" Überkreuzungstechniken nach Stereolautsprecher-Überkreuzungen genannt wird. Das zeigt gewöhnlich die Hinzufügung eines zweiten Tieftonlautsprechers an, der dieselbe Bassreihe wie der Haupttieftonlautsprecher spielt, aber von weit rollt, bevor der Haupttieftonlautsprecher tut.

Bemerkung: Filterabteilungen erwähnt hier sollen mit den individuellen 2-Pole-Filterabteilungen nicht verwirrt sein, aus denen ein höherer Ordnungsfilter besteht.

Klassifikation auf Bestandteilen gestützt

Überkreuzungen können auch gestützt auf der Designannäherung klassifiziert werden; durch den Typ von verwendeten Bestandteilen.

Passiv

Eine passive Überkreuzung wird völlig passiver Bestandteile, eingeordnet meistens in einer Topologie von Cauer gemacht, um einen Filter von Butterworth zu erreichen. Passive Filter verwenden phasenfreie Widerstände, die mit reaktiven Bestandteilen wie Kondensatoren und Induktoren verbunden sind. Höchstleistung passive Überkreuzungen werden wahrscheinlich teurer sein als aktive Überkreuzungen seit individuellen Bestandteilen, die zur guten Leistung an den hohen Strömen und den Stromspannungen fähig sind, an denen Sprecher-Systeme gesteuert werden, ist hart, und teuer zu machen. Polypropylen, metalized Polyester-Folie und papierelektrolytische Kondensatoren ist üblich. Induktoren können Luftkerne, bestäubte Metallkerne, ferrite Kerne oder lamellierte Silikonstahlkerne haben, und die meisten sind Wunde mit der emaillierten Kupferleitung. Einige passive Netze schließen Geräte wie Sicherungen, PTC Geräte, Zwiebeln oder selbsttätige Unterbrecher ein, um die Lautsprecher-Treiber vor dem zufälligen Überwältigen zu schützen. Moderne passive Überkreuzungen immer mehr amtlich eingetragene Gleichungsnetze (z.B. Netze von Zobel), die die Änderungen im Scheinwiderstand mit der eigentlich allen Lautsprechern innewohnenden Frequenz ersetzen. Das Problem ist kompliziert, wie ein Teil der Änderung im Scheinwiderstand wegen akustischer ladender Änderungen über einen passband eines Fahrers ist.

Auf der negativen Seite können passive Netze umfangreich sein und Macht-Verlust verursachen. Sie sind nicht nur Frequenz spezifisch, sondern auch spezifischer Scheinwiderstand. Das verhindert Auswechselbarkeit mit Sprecher-Systemen von verschiedenen Scheinwiderständen. Ideale Überkreuzungsfilter, einschließlich der Scheinwiderstand-Entschädigung und Gleichungsnetze, können sehr schwierig sein zu entwickeln, weil die Bestandteile auf komplizierte Weisen aufeinander wirken. Überkreuzungsdesignexperte Siegfried Linkwitz hat von ihnen gesagt, dass "die einzige Entschuldigung für passive Überkreuzungen ihre niedrigen Kosten ist. Ihr Verhalten ändert sich mit der Signalpegel-Abhängiger-Dynamik der Fahrer. Sie blockieren den Macht-Verstärker davon, maximale Kontrolle über die Stimmenrolle-Bewegung zu nehmen. Sie sind eine Zeitverschwendung, wenn die Genauigkeit der Fortpflanzung die Absicht ist."

Wechselweise können passive Bestandteile verwertet werden, um Filterstromkreise vor dem Verstärker zu bauen. Das wird passive Linienniveau-Überkreuzung genannt.

Aktiv

Eine aktive Überkreuzung enthält aktive Bestandteile (d. h., diejenigen mit dem Gewinn) in seinen Filtern. In den letzten Jahren ist das meistens verwendete aktive Gerät ein Op-Ampere; aktive Überkreuzungen werden an Niveaus bedient, die Macht-Verstärker-Eingängen im Gegensatz zu passiven Überkreuzungen angepasst sind, die nach der Macht-Verstärker-Produktion, am hohen Strom und in einigen Fällen der Hochspannung funktionieren. Andererseits führen alle Stromkreise mit dem Gewinn Geräusch ein, und solches Geräusch hat eine schädlichere Wirkung, wenn eingeführt, vor dem Signal, das durch die Macht-Verstärker wird verstärkt.

Aktive Überkreuzungen verlangen immer den Gebrauch von Macht-Verstärkern für jedes Produktionsband. So braucht eine 2-wegige aktive Überkreuzung zwei Verstärker — ein jeder für den Tieftonlautsprecher und Hochtöner. Das bedeutet, dass gestütztes System einer aktiven Überkreuzung häufig gestütztes System der mehr als einer passiven Überkreuzung kosten wird, obwohl keiner der Verstärker Produktion als hoch bezüglich einer gleichwertigen Geräuschpegel-vollen Frequenz, Macht-Verstärkers zur Verfügung stellen muss, der Kosten reduziert. Die Kosten und Komplikationsnachteile von aktiven Überkreuzungen werden durch die folgenden Gewinne ausgeglichen:

  • eine Frequenzantwort, die der dynamischen Änderungen in elektrischen Eigenschaften eines Fahrers unabhängig ist.
  • normalerweise hat die Möglichkeit einer leichten Weise sich zu ändern oder feine Melodie jedes Frequenzband zu den spezifischen Fahrern verwendet. Beispiele würden Überkreuzungshang, Filtertyp (z.B, Bessel, Butterworth, usw.), Verhältnisniveaus sein...
  • Isolierung jedes Fahrers von Signalen, die von Fahrern behandelt sind, so Zwischenmodulationsverzerrung reduzierend und abhetzend
  • Die Macht-Verstärker werden mit den Sprecher-Fahrern direkt verbunden, dadurch Verstärker-Dämpfungskontrolle der Sprecher-Stimmenrolle maximierend, Folgen von dynamischen Änderungen im Fahrer elektrische Eigenschaften reduzierend, von denen alle wahrscheinlich die vergängliche Antwort des Systems verbessern werden
  • die Verminderung der Macht-Verstärker-Produktionsvoraussetzung. Ohne Energie, die in passiven Bestandteilen wird verliert, werden Verstärker-Voraussetzungen beträchtlich (bis zu 1/2 in einigen Fällen) reduziert, Kosten reduzierend, und potenziell Qualität vergrößernd.
Digital

Aktive Überkreuzungen können digital mit einem DSP Span oder anderem Mikroprozessor durchgeführt werden. Sie jeder Gebrauch Digitalannäherungen an traditionelle analoge Stromkreise, bekannt als IIR Filter (Bessel, Butterworth, Linkwitz-Riley usw.) Oder sie verwenden Filter der Begrenzten Impuls-Antwort (FIR). IIR Filter haben viele Ähnlichkeiten mit analogen Filtern und sind von Zentraleinheitsmitteln relativ anspruchslos; TANNE-Filter haben andererseits gewöhnlich eine höhere Ordnung und verlangen deshalb mehr Mittel für ähnliche Eigenschaften. Sie können entworfen und gebaut werden, so dass sie eine geradlinige Phase-Antwort haben, die wünschenswert von vielen gedacht wird, die an der gesunden Fortpflanzung beteiligt sind. Es gibt Nachteile, obwohl — um geradlinige Phase-Antwort zu erreichen, eine längere Verzögerungszeit übernommen wird, als mit einem IIR oder minimalen Phase-TANNE-Filtern notwendig sein würde. IIR Filter, die durch die rekursive Natur sind, haben den Nachteil das wenn nicht haben sorgfältig entwickelt sie können in Grenze-Zyklen eingehen, die auf nichtlineare Verzerrung hinauslaufen.

Mechanisch

Dieser Überkreuzungstyp ist mechanisch und verwendet die Eigenschaften der Materialien in einem Fahrer-Diaphragma, um die notwendige Entstörung zu erreichen. Solche Überkreuzungen werden in Sprechern der vollen Reihe allgemein gefunden, die entworfen werden, um so viel des Audiobandes wie möglich zu bedecken. Ein solcher wird durch die Kopplung der Kegel des Sprechers zur Stimmenrolle-Spule durch eine entgegenkommende Abteilung und direkt Befestigung eines kleinen whizzer Leichtgewichtskegels zur Spule gebaut. Diese entgegenkommenden Abteilungsaufschläge als ein entgegenkommender Filter, so wird der Hauptkegel an höheren Frequenzen nicht vibrieren lassen. Der whizzer Kegel antwortet auf alle Frequenzen, aber wegen seiner kleineren Größe gibt nur eine nützliche Produktion an höheren Frequenzen, dadurch eine mechanische Überkreuzungsfunktion durchführend. Die sorgfältige Auswahl an Materialien, die für den Kegel, whizzer und die Suspendierungselemente verwendet sind, bestimmt die Überkreuzungsfrequenz und die Wirksamkeit der Überkreuzung. Solche mechanischen Überkreuzungen sind kompliziert, um besonders zu entwickeln, wenn hohe Treue gewünscht wird. Geholfenes Design des Computers hat die mühsame Probe und Fehlerannäherung größtenteils ersetzt, die historisch verwendet wurde. Im Laufe mehrerer Jahre kann sich der Gehorsam der Materialien ändern, negativ die Frequenzantwort des Sprechers betreffend.

Mehr einheitliche Methode soll die Staub-Kappe als ein hoher Frequenzheizkörper verwenden. Die Staub-Kappe strahlt niedrige Frequenzen aus, sich als ein Teil des Hauptzusammenbaues bewegend, aber wegen der niedrigen Masse und reduzierten Dämpfung, strahlt vergrößerte Energie an höheren Frequenzen aus. Als mit whizzer Kegeln ist die sorgfältige Auswahl am Material, der Gestalt und der Position erforderlich, glatte, verlängerte Produktion zur Verfügung zu stellen. Hohe Frequenzstreuung ist für diese Annäherung etwas verschieden als für whizzer Kegel. Eine zusammenhängende Annäherung soll den Hauptkegel mit solchem Profil, und solcher Materialien gestalten, dass das Hals-Gebiet starrer bleibt, alle Frequenzen ausstrahlend, während die Außengebiete des Kegels auswählend decoupled sind, nur an niedrigeren Frequenzen ausstrahlend. Kegel-Profile und Materialien können in der FEA Software und den zur ausgezeichneten Toleranz vorausgesagten Ergebnissen modelliert werden.

Sprecher, die diese mechanischen Überkreuzungen verwenden, sind im Vorteil in der gesunden Qualität trotz der Schwierigkeiten, sie, und trotz der unvermeidlichen Produktionsbeschränkungen zu entwerfen und zu verfertigen. Fahrer der vollen Reihe haben ein einzelnes akustisches Zentrum, und können relativ bescheidene Phase-Änderung über das Audiospektrum haben. Für die beste Leistung an niedrigen Frequenzen verlangen diese Fahrer sorgfältiges Einschließungsdesign. Ihre kleine Größe (normalerweise 165 bis 200 Mm) verlangt, dass beträchtlicher Kegel-Ausflug Bass effektiv wieder hervorbringt, aber die kurzen für die angemessene hohe Frequenzleistung erforderlichen Stimmenrollen können nur eine beschränkte Reihe zur Seite rücken. Dennoch, innerhalb dieser Einschränkungen, werden Kosten und Komplikationen reduziert, weil keine Überkreuzungen erforderlich sind.

Klassifikation, die auf der Filterordnung oder dem Hang gestützt ist

Als Filter verschiedene Ordnungen, so Überkreuzungen abhängig vom Filterhang haben, führen sie durch. Der akustische Endhang kann durch den elektrischen Filter völlig bestimmt werden oder kann durch das Kombinieren des Hangs des elektrischen Filters mit den natürlichen Eigenschaften des Fahrers erreicht werden. Im ehemaligen Fall ist die einzige Voraussetzung, dass jeder Fahrer eine flache Antwort mindestens auf den Punkt hat, wo sein Signal ungefähr 10dB unten vom passband ist. Im letzten Fall ist der akustische Endhang gewöhnlich steiler als dieser der elektrischen verwendeten Filter. Ein Drittel - oder vierte Ordnung akustische Überkreuzung hat häufig gerade eine zweite Ordnung elektrischer Filter. Das verlangt, dass Sprecher-Fahrer ein beträchtlicher Weg von der nominellen Überkreuzungsfrequenz, und weiter gut benommen werden, dass sich der hohe Frequenzfahrer im Stande sein, einen beträchtlichen Eingang in einer Frequenz zu überleben, unter seinem Überkreuzungspunkt erstreckt. Das ist in der wirklichen Praxis schwierig. In der Diskussion unten, die Eigenschaften der elektrischen Filterordnung werden besprochen, von einer Diskussion von Überkreuzungen gefolgt, die dass akustischer Hang und ihre Vorteile oder Nachteile haben.

Die meisten Audioüberkreuzungen verwenden zuerst an der vierten Ordnung elektrische Filter. Höhere Ordnungen werden in passiven Überkreuzungen für Lautsprecher nicht allgemein durchgeführt, aber werden manchmal in der elektronischen Ausrüstung unter Verhältnissen gefunden, für die ihre beträchtlichen Kosten und Kompliziertheit gerechtfertigt werden können.

Die erste Ordnung

Filter der ersten Ordnung haben 20 DB/Jahrzehnt (oder 6 DB/Oktave) Hang. Alle Filter der ersten Ordnung haben eine Filtereigenschaft von Butterworth. Wie man betrachtet, sind Filter der ersten Ordnung von vielen Hi-Fi-Fans für Überkreuzungen ideal. Das ist, weil dieser Filtertyp 'vergänglich vollkommen' ist, bedeutend, dass er sowohl Umfang als auch über die Reihe von Interesse unveränderte Phase passiert. Es verwendet auch wenigste Teile und hat den niedrigsten Einfügungsverlust (wenn passiv). Eine Überkreuzung der ersten Ordnung erlaubt mehr Signalen von unerwünschten Frequenzen, im LPF und den HPF Abteilungen durchzukommen, als wirklich höher Konfigurationen bestellen. Während Tieftonlautsprecher das leicht nehmen können (beiseite vom Erzeugen der Verzerrung an Frequenzen über denjenigen, können sie richtig behandeln), kleinere hohe Frequenztreiber (besonders Hochtöner) werden mit größerer Wahrscheinlichkeit beschädigt, da sie dazu nicht fähig sind, große Macht-Eingänge an Frequenzen unter ihren Überkreuzungen zu behandeln.

In der Praxis bedeuten Sprecher-Systeme mit der wahren ersten Ordnung, die akustischer Hang schwierig ist zu entwerfen, weil sie große überlappende Fahrer-Bandbreite und den seichten Hang verlangen, dass sich nichtzusammenfallende Fahrer über eine breite Frequenz einmischen, ordnen an und verursachen große außer Achse Ansprechverschiebungen.

Die zweite Ordnung

Filter der zweiten Ordnung haben 40 DB/Jahrzehnt (oder 12 DB/Oktave) Hang. Filter der zweiten Ordnung können Bessel, Linkwitz-Riley oder Eigenschaft von Butterworth abhängig von Designwahlen und den verwendeten Bestandteilen haben. Diese Ordnung wird in passiven Überkreuzungen allgemein verwendet, weil sie ein angemessenes Gleichgewicht zwischen der Kompliziertheit, Antwort und dem höheren Frequenzfahrer Schutz anbietet. Wenn entworfen, mit dem ausgerichteten physischen Stellen der Zeit haben diese Überkreuzungen eine symmetrische Antwort, weil wirklich alle sogar Überkreuzungen bestellen.

Es wird allgemein gedacht, dass es immer einen Phase-Unterschied von 180 ° zwischen den Produktionen (die zweite Ordnung) Filter des niedrigen Passes und ein Filter des hohen Passes geben wird, der dieselbe Überkreuzungsfrequenz hat. Und so, in einem 2-wegigen System, wird die Abteilungsproduktion des hohen Passes gewöhnlich mit dem hohen 'umgekehrten' Frequenzfahrer verbunden, um für dieses Phase-Problem zu korrigieren. Für passive Systeme wird der Hochtöner mit der entgegengesetzten Widersprüchlichkeit an den Tieftonlautsprecher angeschlossen; für aktive Überkreuzungen wird die Filterproduktion des hohen Passes umgekehrt. In 3-wegigen Systemen werden der Treiber des mittleren Bereichs oder Filter umgekehrt. Jedoch ist das allgemein nur wahr, wenn die Sprecher ein breites Ansprechübergreifen haben und die akustischen Zentren physisch ausgerichtet werden.

Die dritte Ordnung

Filter der dritten Ordnung haben 60 DB/Jahrzehnt (oder 18 DB/Oktave) Hang. Diese Überkreuzungen haben gewöhnlich Filtereigenschaften von Butterworth; Phase-Antwort ist sehr gut, die Niveau-Summe, die flach ist und in der Phase-Quadratur, die einer ersten Ordnungsüberkreuzung ähnlich ist. Die polare Antwort ist asymmetrisch. Im ursprünglichen D'Appolito MTM Einordnung wird eine symmetrische Einordnung von Fahrern verwendet, um eine symmetrische Antwort außer Achse zu schaffen, wenn man Überkreuzungen der dritten Ordnung verwendet.

Dritte Ordnung akustische Überkreuzungen wird häufig vom ersten - oder Filterstromkreise der zweiten Ordnung gebaut.

Die vierte Ordnung

Filter der vierten Ordnung haben 80 DB/Jahrzehnt (oder 24 DB/Oktave) Hang. Diese Filter sind kompliziert, um in der passiven Form zu entwickeln, weil die Bestandteile mit einander aufeinander wirken. Passive Steil-Steigungsnetze sind von Teil-Wertabweichungen oder Toleranz, und empfindlicher zur Mis-Beendigung mit reaktiven Fahrer-Lasten weniger tolerant. Eine 4. Ordnungsüberkreuzung mit 6-DB-Überkreuzungspunkt und dem flachen Summieren ist auch bekannt als eine Überkreuzung von Linkwitz-Riley (genannt nach seinen Erfindern), und kann in der aktiven Form durch die Kaskadierung von zwei 2. Ordnung Filterabteilungen von Butterworth gebaut werden. Die Produktionssignale dieser Überkreuzungsordnung sind in der Phase, so teilweise Phase-Inversion vermeidend, wenn die Überkreuzung bandpasses elektrisch summiert wird, wie sie innerhalb der Produktionsbühne eines Mehrband-Kompressors sein würden. Im Lautsprecher-Design verwendete Überkreuzungen verlangen nicht, dass die Filterabteilungen in der Phase sind: Glatte Produktionseigenschaften werden häufig mit nichtidealen, asymmetrischen Überkreuzungsfiltereigenschaften erreicht. Bessel, Butterworth und Tschebyscheff sind unter den möglichen Überkreuzungstopologien.

Solche Steil-Steigungsfilter haben größere Probleme mit dem Überschwingen und Klingeln, aber es gibt mehrere Schlüsselvorteile, sogar in ihrer passiven Form, wie das Potenzial für einen niedrigeren Überkreuzungspunkt und vergrößerte Macht, die für Hochtöner zusammen mit weniger Übergreifen zwischen Fahrern drastisch behandelt, das Humpeln oder andere unwillkommene Effekten außer Achse reduzierend. Mit weniger Übergreifen zwischen angrenzenden Treibern wird ihre Position hinsichtlich einander weniger kritisch und erlaubt mehr Breite in der Sprecher-Systemkosmetik oder (im Auto Audio-) praktische Installationseinschränkungen.

Höhere Ordnung

Passive Überkreuzungen, die akustischen Hang höher geben als vierte Ordnung, sind wegen Kosten und Kompliziertheit nicht üblich. Filter von bis zu 96 DB pro Oktave sind in aktiven Überkreuzungen und Lautsprecher-Verwaltungssystemen verfügbar.

Mischordnung

Überkreuzungen können auch mit Mischordnungsfiltern gebaut werden. Zum Beispiel hat sich eine zweite Ordnung lowpass mit einer dritten Ordnung highpass verbunden. Diese sind allgemein passiv und werden aus mehreren Gründen häufig verwendet, wenn die Teilwerte durch die Computerprogramm-Optimierung gefunden werden. Eine höhere Ordnungshochtöner-Überkreuzung kann manchmal helfen, den Zeitausgleich zwischen dem Tieftonlautsprecher und Hochtöner zu ersetzen, der durch nicht ausgerichtete akustische Zentren verursacht ist.

Klassifikation auf der Stromkreis-Topologie gestützt

Parallele

Parallele Überkreuzungen sind bei weitem am üblichsten. Elektrisch sind die Filter in der Parallele, und so wirken die verschiedenen Filterabteilungen nicht aufeinander. Das macht Zweiwegeüberkreuzungen leichter zu entwickeln, weil die Abteilungen getrennt betrachtet werden können, und weil Teiltoleranz-Schwankungen isoliert werden. Parallele Überkreuzungen sind auch im Vorteil, den Sprecher-Fahrern zu erlauben, bi-wired zu sein. In den Jahren vor dem Computermodellieren wurden vereinfachte dreiseitige Überkreuzungen als ein Paar von Zweiwegeüberkreuzungen entworfen, aber das Advent der wiederholenden Designsoftware hat gelehrt, dass diese alte Technik Übergewinn und eine 'Heuschober'-Antwort in der Produktion des mittleren Bereichs zusammen mit einem niedrigeren schafft als vorausgesehener Eingangsscheinwiderstand.

Reihe

In dieser Topologie werden die individuellen Filter der Reihe nach verbunden, und eine Fahrer- oder Fahrer-Kombination wird in der Parallele mit jedem Filter verbunden. Um den Signalpfad in diesem Typ der Überkreuzung zu verstehen, beziehen Sie sich auf die "Reihe Überkreuzung" Zahl, und betrachten Sie eine hohe Frequenz als Signal, das, während eines bestimmten Moments, eine positive Stromspannung auf dem oberen Eingangsterminal im Vergleich zum niedrigeren Eingangsterminal hat. Der niedrige Pass-Filter (LPF) präsentiert einen hohen Scheinwiderstand dem Signal, und der Hochtöner präsentiert einen niedrigen Scheinwiderstand; so führt das Signal den Hochtöner durch. Das Signal geht zum Verbindungspunkt zwischen dem Tieftonlautsprecher und dem hohen Pass-Filter (HPF) weiter. Dort präsentiert der HPF einen niedrigen Scheinwiderstand dem Signal, so führt das Signal den HPF durch, und erscheint am niedrigeren Eingangsterminal. Ein niedriges Frequenzsignal mit einer ähnlichen sofortigen Stromspannungseigenschaft führt zuerst den LPF, dann der Tieftonlautsprecher durch, und erscheint am niedrigeren Eingangsterminal.

Abgeleitet

Abgeleitete Überkreuzungen schließen aktive Überkreuzungen ein, in denen der Überkreuzungsantworten aus anderem durch den Gebrauch eines Differenzialverstärkers abgeleitet wird. Zum Beispiel ist der Unterschied zwischen dem Eingangssignal und der Produktion der hohen Pass-Abteilung eine niedrige Pass-Antwort. So, wenn ein Differenzialverstärker verwendet wird, um diesen Unterschied herauszuziehen, setzt seine Produktion die niedrige Pass-Filterabteilung ein. Der Hauptvorteil von abgeleiteten Filtern besteht darin, dass sie keinen Phase-Unterschied zwischen dem hohen Pass erzeugen und niedrig Abteilungen an jeder Frequenz passieren. Die Nachteile sind irgendein

  • (a) dass der hohe Pass und niedrig geht, haben Abteilungen häufig verschiedene Niveaus der Verdünnung in ihren Halt-Bändern, d. h. ihr Hang, ist oder asymmetrisch
  • (b) dass die Antwort von einer oder beiden Abteilungen in der Nähe von der Überkreuzungsfrequenz, kulminiert

oder beide.

Im Falle dass (a), oben, die übliche Situation darin besteht, dass die abgeleitete niedrige Pass-Antwort an einer viel langsameren Rate verdünnt als die feste Antwort. Das verlangt den Sprecher, dem es angeordnet wird fortzusetzen, auf Signale tief in den stopband zu antworten, wo seine physischen Eigenschaften nicht ideal sein können. Im Fall von (b), oben, sind beide Sprecher erforderlich, an höheren Volumen-Niveaus zu funktionieren, weil sich das Signal den Überkreuzungspunkten nähert. Das verwendet mehr Verstärker-Macht und kann die Sprecher-Kegel in die Nichtlinearität steuern.

Siehe auch

  • Bassmanagement
  • Elektrische Eigenschaften eines dynamischen Lautsprechers
  • Angetriebene Sprecher

Links


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