Högtalare Crossover: Vad är det och hur fungerar det?

Ljudhögtalare är en bas för hemunderhållning. De ger auditiv stimuli, som ytterligare förstärker upplevelsen av att konsumera media. Om du älskar att vara nedsänkt medan du tittar på en film eller lyssnar på musik, är chansen stor att du har ett ljudhögtalarsystem eller är på marknaden efter ett.

Högtalarsystem finns i många konfigurationer, men nästan alla delar en distinkt egenskap – de har flera högtalardrivrutiner. Så varför alla högtalare? Räcker det inte med en enda högtalardrivrutin? Och varför kommer de i olika storlekar?

Vad är en högtalarcrossover?

Högtalarcrossover eller audiocrossover är idén att dela upp olika ljudsignaler och skicka dessa signaler till olika högtalarelement (det runda som gör ljud) som är specialiserade på den sortens frekvens räckvidd. Till exempel:

• Lågfrekvent ljud (20Hz–300Hz) riktas till en subwoofer
• Mellanfrekvenser (300Hz–4kHz) riktas till en bashögtalare
• Höga frekvenser (4kHz–20kHz) riktas till en diskanthögtalare

Men varför exakt?

Högtalartillverkare delar upp ljudfrekvenser till olika drivrutiner för att tillhandahålla högfidelitetsljud och andra fördelar. High-fidelity-ljud är endast möjligt om högtalardrivrutinen kan producera hela spektrumet av mänskliga hörbara frekvenser (20Hz–20kHz) med stor klarhet.

Häftigt! En högtalarfilter delar upp frekvenser som ska sändas på specialiserade drivrutiner för bättre ljudkvalitet. Men exakt hur skiljer sig dessa förare från varandra? Och hur är det möjligt att dela upp ljudfrekvenser?

För att svara på dessa frågor måste du veta några saker om hur en högtalare fungerar.

Relaterad: Skrivbordsställ vs. Golvstativ: Vad är bäst för dina högtalare?

Förstå högtalardrivrutiner

Inuti örat finns trumhinnan. När luft träffar din trumhinna stimulerar det din hjärna, vilket gör att du uppfattar ljud. När du snärtar med fingrarna framför öronen, flyttar den luft in i öronen, träffar trumhinnan, vilket gör att du hör ett snärt. En högtalardrivrutin är utformad för att efterlikna vad dina fingrar har gjort – flytta luft.

En högtalardrivrutin är gjord av magneter som drivs av elektromagnetism för att flytta luft. Dessa magneter rör sig fram och tillbaka för att trycka in luft i miljön. Ju större högtalarelement, desto mer luft rör sig, desto starkare SPL (ljudtrycksnivå) och desto längre tid tar det för föraren att återställa.

Om en förare bara kan återställa och trycka på luft vid en låg frekvens, blir den endast korrekt vid lägre ljudfrekvenser som bas. Däremot, ju mindre högtalardrivrutinen är, desto snabbare kan den återställas, desto högre frekvenser kan den producera, och desto mer exakt kommer den att producera högre tonhöjdsljud som diskant.

Nu när du förstår vad högtalardrivrutiner är till för, låt oss prata om de olika typerna av högtalardrivrutiner.

Relaterad: Vilken storlek högtalare behöver jag för mitt rum

De tre huvudhögtalardrivrutinerna

Det finns tre allmänna typer av högtalardrivrutiner: diskanthögtalaren, bashögtalaren och subwoofern. Dessa drivrutiner är vanligtvis inneslutna i en enda låda eller har separata höljen.

• Subwoofern är den största drivkraften i högtalarsystemet. De flyttar mer luftvolym men är långsamma och kan bara vara exakta vid låga frekvenser.
• Diskanthögtalare är de minsta drivkrafterna i ett högtalarsystem. De flyttar mindre luftvolym, men de kan flytta dem snabbare, vilket gör dem exakta för högfrekvent ljud.
• Bashögtalare ger en bra balans mellan subwoofer och diskanthögtalare. Dessutom ger de ytterligare klarhet till mellanfrekvenser där diskant- och subwooferns gränsfrekvenser möts.

Nu när du förstår hur specifika drivrutiner är designade för specifika ljudfrekvenser, så här fungerar högtalarcrossover själv.

Hur fungerar högtalarcrossover?

Tillverkare implementerar högtalarfilter via en krets som kallas ett filter. Detta filter används för att sänka volymen för ett målljudfrekvensområde. Att minska volymen för en viss frekvens kommer att accentuera de frekvenser som inte påverkas, vilket gör att det verkar som om en specifik drivrutin bara kommer att producera en viss ljudfrekvens.

Det finns tre nyckelkomponenter till detta filter: kondensatorn, induktorn och resistorn.

En kondensator är en elektrisk komponent gjord av tvåledarfilmer och ett dielektrikum mellan dem. En kondensators förmåga att blockera DC och passera AC gör den idealisk för ett lågbandsfilter. Eftersom låga frekvenser som bas inte "ser ut" som DC, exciterar den inte kondensatorn tillräckligt för att passera genom dess dielektriska komponent. Däremot, eftersom AC fortsätter att hoppa upp och ner vid högre frekvenser, kan den passera genom den dielektriska väggen och fortsätta att sändas till högtalardrivrutinen.

Ett motstånd är en elektrisk komponent med resistiva egenskaper. Det sänker volymen på alla frekvenser och hjälper till att göra kretsförspänningar för att få delningen att fungera.

I grund och botten används en kondensator för att sänka ljudet av låga frekvenser, en induktor sänker höga frekvenser och ett motstånd sänker alla frekvenser tillsammans. Med dessa komponenter arrangerade på en specifik konfiguration på en krets, ställer tillverkare in sina högtalare för den målmarknad de avser att sälja sina produkter.

Fördelar med Speaker Crossover

Det finns flera fördelar med ett ljudsystem som använder en högtalarfilter. Det första och mest uppenbara skälet är tydlighet. Att separera basen från diskanten och skicka dessa frekvenser till tre olika högtalarelement som är specialiserade på dessa frekvenser kommer att producera mer exakta ljud.

Eftersom flera högtalardrivrutiner arbetar på olika delar av ljudspektrumet kommer dessa drivrutiner att göra det har betydligt längre livslängd eftersom de inte behöver arbeta lika hårt som en full-range högtalare förare.

Att använda flera specialiserade högtalardrivrutiner gör det också lättare att ställa in systemet. Med komponenter som ett motstånd, kondensator och induktor kan tillverkare justera för ljudstyrka, projektion och vilka frekvenser de skulle vilja spelas upp på högtalardrivrutinen. Om tillverkarna till exempel vill göra högtalare för vanlig mediekonsumtion kan de accentuera basen. Vill de göra övervakningshögtalare? Balansera höga, mellantoner och bas.

Crossover högtalare gör att din hårdvara fungerar längre

Du bör nu förstå vad en crossover för högtalare är, hur den fungerar och dess fördelar. Naturligtvis, om du vill göra DIY ditt eget ljudsystem, måste du gräva ännu djupare på ämnet, eftersom högtalarfilter är ganska komplexa. Men om du bara är en vanlig konsument bör detta ge dig ett bättre perspektiv för att hjälpa dig hitta ett högtalarsystem av bra kvalitet om du är ute efter ett.

Vad betyder ljudkvalitet och hur skiljer sig vanliga komponenter?

Gör högtalarkomponenter av ljudkvalitet högtalare bättre? Vad är det som gör dessa komponenter till ljudkvalitet i första hand, och är de ens värda pengarna?

Läs Nästa

Om författaren