Как сделать кроссовер для колонок своими руками: пошагово

Содержание

Как сделать кроссовер для колонок своими руками

Кроссовер необходим для разделения частотных диапазонов в динамиках. Устройство можно сделать и своими руками, если знать секреты его создания.

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 для динамиков в машине — сборка, установка, расчёт

Кроссовер для акустики – это тот элемент, который позволяет отрегулировать звучание динамиков, разделить и выровнять частотные диапазоны. Его можно купить, попросить кого-нибудь поставить, но чаще всего на это тратиться желания не возникает. Уж лучше установить новую акустическую систему полностью, создать самую настоящую звуковую сцену. Это несложно, правда, стоит дорого.

Что такое кроссовер?

Что такое кроссовер?

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.

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

Активные кроссоверы для АС основе фильтра Баттерворта 3-го порядка

Типа таких монстров:

Radiotehnika S-400M. Часть 3. Кроссоверы 1 min read

Акустика Radiotehnika S400M. Кроссоверы

Теперь пойдет рассказ про кроссоверы Radiotehnika S-400M, которые разрабатывались на фабрике “специально для этих колонок”, но это не точно! Так же, поделимся своим опытом по доработке кроссоверов. Изготовим новые, свои, кроссоверы и сравним полученный результат на слух. Пока на слух. Но очень скоро проведем измерения измерительным микрофоном и попробуем получить вразумительные графики. Надеюсь будет интересно.

Снова – приветствую! Пришло время продолжить рассказ о колонках Radiotehnika S-400M. Первую часть можно почитать здесь , вторая часть доступна здесь .

Изложение снова будет в виде репортажа. Всё произошедшее и описываемое далее произошло совсем не так давно (в январе 2021 года) и мы, совместно с моим другом, провели эти “исследования” и доработки.

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

Что такое кроссовер и с чем его едят

Схемы кроссоверов для акустики

Схемы кроссоверов для акустики

Для начала узнаем, а зачем нужен кроссовер?
Это специальное устройство, предназначенное для разделения ауди частот. Кроссоверы как бы убирают ненужные частоты, фильтруют их.

Как подключить кроссовер к акустике

Как подключить кроссовер к акустике

К примеру, существуют такие динамики(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами), как пищалки. Если бы не было кроссоверов, то на пищалки бы подавались все частоты, полный их пакет, вместе с НЧ и СЧ. Понятно, что это в итоге отрицательно скажется на детальности музыки.
ВЧ динамики, каковыми являются пищалки, не способны воспроизводить низкие и средние звуки и присутствие несвойственных частот станет в этом случае опасной проблемой.

Схема кроссовера для акустики

Виды кроссоверов

Кроссоверы принято разделять на активные и пассивные, а также на однополосные, двухполосные и т.д.

Пассивный кроссовер, его плюсы и минусы

  • Пассивный кроссовер фильтрует сигнал своими конденсаторами, резисторами и катушками. В результате именно этого и выявляется первый недостаток таких кроссоверов – потеря мощности.

Кроссоверы акустических систем

Кроссоверы акустических систем

  • Подключение пассивных кроссоверов проходит непосредственно перед динамиками. Получается таким образом, что достаточно использование всего одного усилителя(см.Как подключить к автомагнитоле усилитель и сабвуфер: сам себе мастер), что является несомненным плюсом пассивных кроссоверов.

Акустический кроссовер

  • Пассивные кроссоверы продаются отдельными блоками или в комплекте с акустикой, обычно двухполосной или более.
  • Среди недостатков пассивных кроссоверов можно выделить ограниченную пиковую нагрузку, что влечет за собой скорый выход из строя.

Пассивный цифровой кроссовер

Пассивный цифровой кроссовер

Активный кроссовер, его плюсы и минусы

  • Используется активный кроссовер перед усилителем. Поэтому использование одного усилителя в данном случае просто невозможно.
    В случае с активным кроссовером каждый динамик, будь то пищалка или НЧ динамик, используют отдельный канал усилителя.

Активный кроссовер

  • Преимуществом активного кроссовера можно назвать то, что в отличие от пассивного, он дает возможность точной настройки срезов. Именно этот фактор и определяет в большей части стоимость такого кроссовера, который дороже своего оппонента.

Кроссовер однополосный

  • Предназначен для среза канала сабвуфера(см.Как подключить сабвуфер к автомагнитоле: уроки для любителей).

Кроссовер двухполосный

  • Предназначен для двухполосной акустики, состоящей из твитера и мидбаса.

Кроссовер трехполосный

  • Предназначен для трехполосной акустики, состоящей из твитера, СЧ-динамика и мидбаса.

Кроссоверы Radiotehnika S-400M

Разобрали колонки во второй части, посмотрели – из чего они сделаны и как устроены. Интересно было увидеть кроссовер – о нем и пойдет речь дальше.

Ниже несколько фото кроссоверов, которые удалось найти в интернете и мой вариант заводского кроссовера. Как оказалось, от партии к партии вносились “изменения”. Видимо что то с поставками конденсаторов было не совсем гладко. Иначе как объяснить, что они на всех фото – от разных производителей.

Фильтры построены по классической параллельной схеме, ещё их называют «лестничными», об этом чуть ниже.

заводской кроссовер Radiotehnika-s400m

фото из интернета. Первая версия компонентов заводского кроссовера Radiotehnika s-400m

Как видно, конденсаторов нужной емкости не удавалось найти и “лепили” то что нашлось. Даже похоже на конденсаторы советских времен. А может это они и есть?

заводской кроссовер Radiotehnika-s400m

фото из интернета. Вторая версия компонентов заводского кроссовера Radiotehnika s-400m

Тут та же история – разнобой. Ну и сам монтаж – не отличается дизайном от тех, советских колонок s-90.

заводской кроссовер Radiotehnika-s400m

фото моего кроссовера. Третья версия компонентов заводского кроссовера Radiotehnika S-400M

В этом кроссовере, что достался мне, тоже разнобой с конденсаторами. И всё тот-же монтаж на пластинах из советского гетинакса. Хотя в то время другие производители использовали ещё и фанеру, а почему бы и нет.

Современная Radiotehnika S-400M – не далеко ушла в перед по дизайну своих кроссоверов, в отличии от товарищей из поднебесной. У китайцев сейчас практически все кроссоверы собираются на фольгированном текстолите, дорожки и обычная пайка. Всё красиво. Это если учитывать тот момент, что не все производители вообще делают какие-либо кроссоверы по расчетам. Бывает так, что роль кроссовера выполняет полярный конденсатор на ВЧ динамике.

Не будем спорить – качество расчета кроссоверов у китайцев такое же – грустное, как и правильность расположения дросселей фильтров.

Странная ситуация! Почему-то, часто, после доработки только кроссоверов появляется звук, который можно было рассчитать и получить ещё на стадии проектирования АС. Но почему это происходит не на заводах, где сидят профессионалы, с соответствующей аппаратурой и рассчитывают все параметры фильтров такими, какие они должны быть? Вопрос-загадка.

↑ 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.

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.

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

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.

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

Пассивный кроссовер

Что такое в акустике кроссовер

Что такое в акустике кроссовер

Наиболее доступной на сегодня считается именно пассивная фильтрация, так как она сравнительно проста в реализации. С другой стороны, не все так просто.
Речь идет о следующих недостатках:

  • Согласовать параметры и значение фильтров с характеристиками излучателей колонок очень сложная штука;
  • В процессе эксплуатации может наблюдаться нестабильность параметров акустической системы. К примеру, если повысится сопротивление звуковой катушки при нагреве. В связи с этим значительно ухудшится достигнутое в процессе разработки согласование;
  • Фильтр, обладая внутренним сопротивлением, забирает некоторую часть выходной мощности усилителя. Одновременно с этим ухудшается демпфирование, а это сказывается на качестве звучания и четкости передачи нижнего регистра.

Что такое кроссовер в акустике

Что такое кроссовер в акустике

Как известно, на сегодняшний день самыми распространенными акустическими системами считаются 2-х компонентные варианты.
В них фильтр разделяет звуковой сигнал на два диапазона:

  • Первый диапазон предназначается исключительно для низких и средних частот. В данном случае используется кроссовер для нижних частот или ФНЧ;
  • Второй диапазон предназначен для ВЧ. Здесь уже используется другой фильтр ФВЧ.

Примечание. Вариантов реализации фильтра может быть несколько, но он все должно отвечать определенным канонам.

Ниже приводится список требований, которым обязательно должен соответствовать кроссовер:

  • Фильтр не должен оказывать влияния на частотный спектр и волну выходящего аудиосигнала;
  • Должен создавать для усилителя, независимую от частоты нагрузку активного характера;
  • Должен суметь обеспечивать вместе с акустическими системами формирование диаграммы направленности. Это должно быть реализовано так, чтобы до слушателя доходило максимум излучения.

Кроссовер АС очень важен

Кроссовер АС очень важен

Из статьи мы узнали, как проводится расчет кроссовера акустических систем своими руками. В процессе работ будет полезно также изучить схемы, посмотреть видео обзор и фото – материалы.
Если научиться самостоятельно рассчитывать фильтр, платить за услуги специалистам не придется. Таким образом, цена операции сводится к минимуму, ведь надо только приложить немного терпения и уделить некоторое время изучению.

Установка кроссовера

Ниже фото того, что у меня получилось.

новый кроссовер Radiotehnika-s400m

фото моего нового кроссовера Radiotehnika S-400m

Немного опишу, если не всё понятно – где и что находится.

НЧ-фильтр

Большая «черная» катушка, в низу картинки, имеет большую индуктивность 2,4 mH, намотана на металлическом сердечнике. Там же, рядом, два параллельно подключенных электролита – 47 и 12 мкф, и последовательно с ними, гасящее сопротивление в 1 ом. Это НЧ фильтр.

СЧ-фильтр

Он имеет два дросселя. Одна катушка намотана на металопластиковую трубу и потом аккуратно снята и зафиксирована хомутами. Она имеет индуктивность 0,65 mH (зеленая изолента). Другая катушка, на пластиковом каркасе, настроена на 4 mH.

ВЧ-фильтр

ВЧ звено с дросселем большого диаметра. Он рассчитан на 0,3 mH. Там же набор конденсаторов. На картинке слева внизу.

Далее, фото установленного кроссовера в правой колонке.

новый кроссовер Radiotehnika-s400m

Справа виден один валик, который “спрятался” за панелью с регуляторами уровня ВЧ и СЧ. Сверху видно “тубу” под СЧ динамик. Внизу – распорка и кусочек синтипона. Внешний вид самого кроссовера – меня устраивает, хотя, повторюсь ещё раз, монтаж можно было сделать и по красивее.

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.

Прослушивание доработанных Radiotehnika S-400M

Ну и напоследок, мы послушали результат доработок. Ставить композиции с записью работы акустики – “до” и “после” мы не будем. Нет пока такой возможности. Но думаем, что это можно будет устроить позже. Микрофон-то, с усилителем – есть. Можно экспериментировать! Может чуть позже, сделаем статью, как продолжение к этим трем. И там будет что послушать и сравнить на слух и по АЧХ.

Смотрю, что у других экспериментаторов тоже бывают проблемы с записью качественного звука через акустику, но они делают это. И мы научимся.

Резюме о звуке

Слушаю в основном, электронную музыку, немного – старое техно, диско и классический рок. Звучание этих колонок полностью подходит к этим стилям. Точнее наоборот, эти стили очень хорошо отыгрывают через эти доработанные колонки.

Слушал и классическую музыку, и джаз, lounge. Не сложилось такого ощущения, что эти стили звучат хорошо на этой акустике. Как-то не так. Совсем не как Depeche mode и Yello, например.

У меня есть с чем сравнивать. Имеются акустические системы Cerwin-Vega CLSC-15 и Aleks Amati ID-570F SE . Все три акустические системы звучат немного по разному, но по своему хорошо. Звук у них разный. Если нет возможности слушать разную акустику в одном помещении, по очереди сравнивая, то вообще, в чем разница – и не заметишь!

Если интересно посмотреть на наши замеры АЧХ акустики Radiotehnika S-400M, то остается только подписаться и ждать. Будем экспериментировать и снимать характеристики и с другой акустики. С какой? А вот это может быть сюрпризом для многих.

Мы не имеем пока возможности измерять дорогие модели. Потому, будем учиться на доступных образцах. В том числе и на системах 5.1. Проведем измерения Cerwin-Vega CLSC-15, и будет отдельный разговор про эту акустику. Измерим АЧХ Aleks Amati ID-570F SE и расскажем о них.

Интересно? Подпишись на рассылку и получай уведомления о выходе новых статей – первым!

Будем рады вашему вниманию и комментариям.

Всего знать – не дано никому, потому многие учатся до конца своих дней, если им это интересно. Так и мы, стараемся познать и поделиться своими размышлениями.

Хотите поделиться своим опытом, знаниями – напишите и мы обязательно примем меры к изучению информации. Вы сможете выразить своё мнение или вы захотите стать автором статей прямо на нашем сайте! Не забываем про Авторские права.

Хотите поделиться мнением о прочтенном на этой страничке – очень будем рады! Оставьте свой отзыв или напишите пожелания в форме ниже.

Некоторые фото для данной статьи взяты из открытых источников интернета, для примера. Так же, использовано немного своих. В случае, если нарушены чьи-то права – сообщите об этом в комментариях.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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 .

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий