Come impostare la frequenza di crossover per gli altoparlanti?
Crossover e frequenze di crossover possono essere un linguaggio intimidatorio per il profano dello stereo. Ma se stai cercando di ottenere il miglior suono dal tuo sistema, i crossover sono inevitabili.
I crossover aiutano a separare l'intero flusso di frequenza che scorre verso il tuo sistema nelle gamme di frequenza appropriate per ciascuno dei tuoi altoparlanti. Senza crossover, i tuoi tweeter cercheranno di espellere il grande segnale dei bassi, cosa che non possono, e il tuo subwoofer proverà a twittare la fascia alta, per cui non è progettato.
Se vuoi un suono superiore, imparare a impostare la frequenza di crossover per gli altoparlanti è un must assoluto.
Cos'è un crossover (frequenza)?
Mentre una parte di questo articolo potrebbe diventare tecnica, il nome sicuramente no. Un crossover è un dispositivo elettrico o elettronico che filtra il segnale elettronico diretto agli altoparlanti. Di conseguenza, ogni tipo di altoparlante riproduce solo la gamma di suoni per cui è stato progettato. Effettua il crossover del percorso del segnale da un tweeter a un woofer o da un woofer a un subwoofer.
Una frequenza di crossover è il livello di frequenza in Hertz impostato come cut-off. Tutto ciò che è al di sotto di questa frequenza va a un altoparlante di fascia bassa e tutto ciò che è al di sopra va a un altoparlante di fascia alta.
Ad esempio, la frequenza di crossover standard consigliata per un subwoofer è 80Hz. In un senso molto semplice, ciò significa che qualsiasi frequenza inferiore a 80 Hz verrà riprodotta dal subwoofer. Qualsiasi cosa più alta non verrà riprodotta dal subwoofer.
A cosa servono i crossover?
Quando un altoparlante viene colpito da una frequenza troppo bassa per essere gestita, il poveretto ci proverà comunque. Questo lo fa distorcere e suonare fangoso e generalmente terribile. D'altra parte, un grande altoparlante di fascia bassa come un woofer o un subwoofer è progettato per gestire le frequenze della gamma medio-bassa e dei bassi.
Se invii segnali ad alta frequenza a un subwoofer, interferiscono con i suoni dei bassi che dovrebbe produrre. Facendolo sembrare poco chiaro e grossolano. Non suoneresti il flauto all'interno di una tuba o soffiare una tuba in un bocchino per flauto e ti aspetteresti che suoni bene. I sistemi di altoparlanti senza crossover sono gli stessi.
Come funzionano i crossover?
I crossover, elettrici o elettronici, funzionano secondo un principio di filtraggio. Non dividono il segnale elettronico che scorre attraverso i cavi e ne inviano un po' qui e un po' là. Al contrario, lavorano per bloccare o almeno ridurre notevolmente parti del segnale che scorrono in punti diversi.
Utilizziamo un filtro passa-alto a 3,5 kHz come esempio
Il numero di 3,5 kHz si riferisce a una frequenza di crossover piuttosto standard impostata per proteggere i tweeter dai danni e dalla distorsione che possono causare le frequenze più basse. Se installi un crossover impostato a 3,5 kHz, filtrerà le frequenze inferiori a quel livello in modo che solo le frequenze più alte raggiungano il tuo tweeter.
Lo fa eliminando la forza del segnale nelle frequenze più basse. Questi filtri utilizzano -3dB come standard al punto di frequenza di taglio. Da lì, aumenteranno il numero di decibel rimossi in base alla pendenza del crossover, che spiegherò più avanti, finché non saranno sostanzialmente impercettibili e avranno un effetto minimo o nullo sull'altoparlante.
Come vedremo anche più avanti, non lo fanno perfettamente e diversi crossover hanno diversi livelli di efficacia.
Impostazione delle frequenze di crossover
Poiché il titolo di questo articolo è "Come impostare la frequenza di crossover per gli altoparlanti", è giunto il momento di arrivare a questa parte.
La maggior parte dei sistemi stereo ha tre tipi di coni degli altoparlanti:tweeter, woofer e subwoofer. Questi rappresentano gli alti, medi e bassi del tuo profilo sonoro. Ma sono sicuro che lo sai già.
Tuttavia, cosa devi fare quando imposti le frequenze di crossover è selezionare due punti, o due tagli di frequenza, se lo si desidera. Questo separa quindi il segnale elettronico in tre gamme distinte.
Le interruzioni più comuni per i crossover
Filtro passa basso:80Hz (fino a 100Hz)
Filtro passa alto:*3.500 Hz (fino a 3.000 Hz)
*Quel numero di passaggio elevato dovrebbe sembrarti familiare. In precedenza ho usato 3,5 kHz come esempio. Ebbene, la "k" in kHz sta per "kilo", che significa mille, e viene utilizzata in tutte le misurazioni metriche (chilometro, chilogrammo, anche kilobyte). Quindi, 3,5 kHz equivalgono a 3.500 Hz.
Alcune informazioni importanti
L'udito umano è in grado di rilevare suoni a frequenze fino a 20 Hz e fino a 20.000 Hz. Naturalmente, questo dipende dalla persona, dalla sua età e dalla sua capacità uditiva specifica. Qualsiasi cosa inferiore a 20 Hz rientra nel regno degli infrasuoni degli elefanti e qualsiasi cosa superiore a 20.000 Hz entra nella gamma dei fischietti dei cani.
Quindi, ecco come le frequenze di crossover interrompono un segnale audio . Con il tuo passa basso impostato a 80 Hz e il passa alto impostato a 3.500 kHz, gli altoparlanti accettano le seguenti gamme:
- Subwoofer:20-80Hz
- Woofer:80-3.500 Hz
- Tweeter:3.500-20.000 Hz
Qualcosa di più basso o più alto nel segnale sarà tecnicamente comunque diretto al subwoofer e al tweeter, rispettivamente, ma non sentirai nulla. Il tuo cane o elefante domestico potrebbe, però.
Diversi tipi di crossover
Ora che sappiamo quali sono le frequenze di crossover e i valori standard su cui sono normalmente impostate, è tempo di parlare di come rilevare e installare i crossover nel tuo sistema.
Esistono comunemente tre tipi di crossover che vengono utilizzati sia negli impianti stereo di casa che in quelli dell'auto. Questi includono crossover attivi, crossover di componenti passivi e crossover in linea. Voglio spiegarli in dettaglio perché capire le differenze tra di loro ti aiuterà a scegliere ciò che è meglio per il tuo sistema.
Crossover attivi
Proprio come suggerisce il nome, i crossover attivi devono essere alimentati attivamente, normalmente tramite alimentazione a 12 V CC. O tramite una connessione elettrica o batterie e devono anche essere collegati a terra (o "collegati a terra" nel Regno Unito). Ciò rende la loro installazione più difficile. Anche se questo potrebbe essere scomodo, gli aspetti positivi dei crossover attivi generalmente superano di gran lunga gli aspetti negativi.
I crossover attivi hanno bisogno di energia per funzionare perché sono dispositivi elettronici che filtrano i segnali elettrici attraverso l'uso di condensatori e resistori variabili. Sono cablati nel tuo sistema tra il ricevitore e l'amplificatore in modo che gestiscano solo segnali a bassa potenza.
Filtrando questi segnali prima dell'amplificazione, non è necessario sprecare energia aumentando i segnali e quindi bloccandoli.
Come funzionano i crossover attivi
I crossover attivi utilizzano in genere ingressi RCA. Dividono il tuo segnale in due coppie di uscite RCA sinistra e destra, che poi vanno nel tuo amplificatore e ai singoli altoparlanti.
Un crossover attivo includerà un filtro passa basso per mantenere il suono dei bassi puro e pulito dal subwoofer e un filtro passa alto per garantire che i medi che causano distorsioni non raggiungano i tuoi tweeter.
Possono anche includere un filtro passa-banda, che taglia le estremità basse e alte e isola le frequenze che andranno al tuo set di altoparlanti principale (soprattutto negli impianti stereo dell'auto).
Personalizzazione del suono
La maggior parte dei crossover attivi offre controlli del volume su ciascuno dei canali che li attraversano. Alcuni ti consentono persino di impostare l'equalizzazione, permettendoti di modificare il tuo panorama sonoro generale. E, naturalmente, ti permettono di impostare le tue frequenze di crossover nei punti esatti che suonano meglio nel tuo sistema.
Anche se sono più costosi, per tutti questi motivi, consiglio comunque i crossover attivi per la maggior parte degli stereo purché l'alimentazione sia un'opzione. Ecco alcune eccellenti opzioni di crossover.
Soundstorm SX310 Crossover a 3 vie
Un crossover attivo conveniente con due filtri che producono tre canali di uscita. Questo dispositivo include anche controlli di livello, controllo dello spostamento di fase, pendenza del crossover selezionabile e un potenziamento dei bassi che ottiene il massimo dal tuo subwoofer.
PRV Audio EX4.6 Pro Crossover a 4 vie
Questo è un crossover di fascia media con filtraggio a 4 vie ideale per i sistemi stereo delle auto. È possibile impostare le frequenze di crossover per indirizzare i canali alti, medi alti, medio-bassi e bassi per una maggiore precisione. Include anche un potente potenziamento dei bassi sul canale del subwoofer per far vibrare e scuotere il tuo veicolo, se è il tuo genere?
Clarion MCD 360 Crossover a 3 vie
Nella stessa gamma del PRV Audio, questo crossover offre tre canali di uscita. Dispone inoltre di controllo del livello per il tuo subwoofer e bassi fino a un enorme +16 decibel.
Crossover di componenti passivi
I crossover passivi, invece, sono forse più convenienti. Questo perché non hanno bisogno di essere alimentati e sono semplici componenti elettrici. Usano induttori e condensatori per filtrare le frequenze indesiderate e sono una tecnologia piuttosto semplice.
Questo è ciò che troverai integrato negli scaffali per libri a 2 e 3 vie e negli altoparlanti da pavimento. I crossover dei componenti passivi sono installati oltre l'amplificatore nelle linee degli altoparlanti.
Esempi di crossover passivi
Con un crossover componente a 2 vie come l'Audiopipe CRX-203s, il tuo segnale è suddiviso in una fascia alta per i tuoi tweeter e una fascia bassa per i tuoi woofer. Inoltre, con un crossover a 3 vie come il CRX-303, ottieni tre gamme di uscita per subwoofer, woofer e tweeter. La frequenza di crossover è generalmente preimpostata, in modo da togliere parte del controllo dalle tue mani.
L'altro grande svantaggio dei crossover a componenti passivi è che sono collegati dopo l'amplificatore. Ciò significa che devi usare l'energia per aumentare i tuoi segnali solo per poi filtrare gran parte di quel segnale.
Questo spreca energia sotto forma di calore e riduce anche il potenziale energetico complessivo del tuo sistema. D'altra parte, questi crossover sono economici, incredibilmente facili da installare e non necessitano di alimentazione per funzionare.
Crossover in linea
La terza opzione per i crossover sono i crossover in linea. Il nome deriva dal posizionamento nel tuo sistema. Queste unità crossover sono posizionate tra il tuo ricevitore e il tuo amplificatore nello stesso modo in cui lo sono i componenti attivi.
A causa del posizionamento prima del tuo amplificatore, funzionano con segnali a bassa potenza. Questo aiuta a risolvere il problema dello spreco di energia per riscaldare come si riscontra con i crossover dei componenti.
Tuttavia, la principale differenza tra crossover in linea e attivi è che quelli in linea sono molto semplici e le loro frequenze di crossover sono preimpostate. Questo ti dà meno controllo sul tuo profilo audio, ma li rende economici e facili da installare.
Utilizzo dei crossover in linea
Generalmente, i crossover in linea sono RCA in entrata e in uscita e si collegano dal tuo ricevitore direttamente all'amplificatore. Devi solo guardare la frequenza di crossover preimpostata che desideri. E quindi seleziona passa alto (il che significa che tutto ciò che è inferiore verrà filtrato) o passa basso (il che significa che tutto ciò che è più alto viene filtrato).
Gli esempi includono i crossover passa-basso FMOD a 70 Hz di Harrison Laboratory, che isolano solo il segnale al di sotto di 70 Hz, o i crossover passa-alto FMOD a 100 Hz, che lasciano passare solo i segnali superiori a 100 Hz.
Si tratta di dispositivi plug-in RCA semplici e convenienti utilizzati ampiamente negli impianti stereo delle auto. Inoltre, sono dotati di più driver di diverse dimensioni.
Una parola sulla pendenza del crossover
Un'altra cosa che non ho ancora menzionato è la pendenza del crossover. Pensa a un diagramma che mostra il volume (asse y) rispetto alla frequenza (asse x). Vorresti vedere una bella linea di livello su un lato di una frequenza di crossover e un calo piuttosto netto fino a zero sull'altro lato.
Questa è la pendenza del crossover e ciò che misura è l'efficacia di un crossover nel filtrare le frequenze indesiderate. Quindi, potresti aspettarti che una pendenza molto forte sia la migliore e, in generale, hai ragione. Ma puoi cavartela con una pendenza minore sui filtri passa-alto rispetto ai filtri passa-basso.
La pendenza è misurata da quanti decibel il suono scende su un'ottava. In generale, troverai crossover con pendenze di -6dB, -12dB e -18dB. Passando dai tweeter ai woofer, -6dB generalmente va bene, sebbene -12dB sia piuttosto standard. Per i subwoofer, -12 o -18dB produrranno i bassi più puliti e puri e preverranno il fango.
Ulteriori letture
Se vuoi approfondire la progettazione e la pianificazione di un ottimo sistema audio, ti consiglio Loudspeaker Design Cookbook di Vance Dickason. Approfondisce tutto ciò che devi sapere su come impostare la frequenza di crossover per gli altoparlanti. Dalla selezione degli altoparlanti al posizionamento, all'installazione crossover e alla selezione della frequenza e molto altro ancora.
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Possiamo aiutare in questo. Dai un'occhiata alle nostre recensioni approfondite dei migliori altoparlanti amplificati, dei migliori diffusori da scaffale a meno di $ 200, dei migliori diffusori da pavimento, dei migliori diffusori da pavimento JBL, dei migliori subwoofer per la musica e dei migliori subwoofer da parete che puoi acquistare nel 2022 .
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Come impostare la frequenza di crossover per gli altoparlanti – Conclusione
Abbiamo visto cosa fanno i crossover e i diversi tipi che puoi incorporare nella tua auto o nel tuo impianto stereo domestico. Ho anche discusso di quali sono le frequenze di crossover e quali sono le frequenze più standard da scegliere.
Tuttavia, ora che sai cosa fa l'impostazione della frequenza di crossover, puoi sperimentare con il tuo sistema. Ciò ti consentirà di trovare i punti migliori per i tuoi altoparlanti utilizzando crossover attivi, passivi o in linea.
Limitando il segnale alle giuste frequenze, puoi ottenere il massimo da ogni altoparlante del tuo impianto stereo. I tuoi tweeter brilleranno, i tuoi woofer suoneranno in modo pieno e chiaro e il tuo subwoofer avrà il tono dei bassi più puro e forte possibile. Tutto sarà perfettamente sintonizzato e performante al meglio, grazie a crossover e un po' di pazienza.
In bocca al lupo e buon ascolto.