MONTE CROSSOVER ATIVO

Montagem de um CROSSOVER ATIVO, muito bom para som profissional.

A maioria dos entusiastas hifi estão cientes de que 2-way e 3-Sistemas de altifalante conter redes de maneira passiva para dividir o espectro de áudio em duas faixas de freqüência no caso de 2-way sistemas e três bandas no caso de sistemas 3-forma. Redes de crossover passivo utilizar indutores, condensadores e resistências para dividir o audio em diversas bandas e definir os níveis de sinal para os motoristas várias colunas. Por exemplo, o woofer é muitas vezes menos sensíveis que o motorista midrange e tweeter e assim os sinais para os motoristas últimos têm de ser reduzidas para que os resultados gerais dos três drivers é igual.

Recursos
1-caso rack unidade
Única placa de circuito impresso
15V 15 V 20VA transformador toroidal
Módulo Stereo
Protegido estágios de entrada e saída
Individualmente saídas variável (trimpots)
Abastecimento de energia a bordo
On-board conectores RCA
Feita a partir de componentes padrão

No alto-falantes alto desempenho, redes de crossover são frequentemente muito complexas e podem ser muito difícil projetar e otimizar. E porque eles costumam fazer atenuar os sinais de gama média e alta, o que significa que eles fazem potência do amplificador de resíduos. Eles também interpor uma rede complexa entre os falantes eo amplificador, o que significa uma perda de fator de amortecimento, particularmente para as freqüências mais baixas, onde é mais necessário, se você conseguir apertados, baixo limpas e reprodução de médios.

Imagem abaixo meramente ilustrativa

OK, então essa é a abordagem passiva. Trata-se de apenas um amplificador estéreo de conduzir as duas caixas de alto-falante em um sistema estéreo. Em um “ativo” sistema, nós eliminamos as redes de crossover passivo e eletronicamente dividir cada um dos sinais dos canais esquerdo e direito em três faixas de freqüência: baixo, médio porte e alto. Este é o trabalho do crossover “ativa”. Seus sinais de saída são alimentados com seis (sim, seis) amplificadores separados para dirigir o woofer, midrange e tweeter de unidades em cada recinto de alto-falante. O layout geral do sistema é mostrado no diagrama de blocos da Figura 1.

Então você acaba com um monte amplificadores mais do que em um sistema convencional, mas que lhe dá muito mais flexibilidade. E finalmente, você pode acabar com um sistema com alto desempenho, incluindo níveis de potência muito maior. A abordagem crossover ativo também significa que você pode misturar 4Ω e 8Ω drivers no mesmo sistema e acompanhar os índices de facilidade, sem desperdício de energia.

CROSSOVER ATIVO

O crossover ativo aqui apresentado é abrigado em uma unidade de 1-caso de rack de altura com apenas o interruptor de alimentação no painel frontal. Não existem controles de usuário para o cruzamento, sem opções para alterar as frequências de crossover nem controles de nível externo para os sinais de saída. Para alterar a unidade para o alto-falantes, você terá que ajustar os controles de volume dos amplificadores motorista. No painel traseiro existem quatro pares de tomadas RCA, um par de sinais de entrada estéreo, enquanto os outros três são para o estéreo de baixo woofer (), de gama média e alta (tweeter) sinais. Também no painel traseiro é o IEC tomada de rede e um porta-fusível para o circuito primário do transformador de potência. Dentro da caixa, todo o circuito está em uma placa de circuito impresso medindo 219 x 99 milímetros e isso inclui a entrada RCA dupla e tomadas de saída. A fiação externa apenas para o conselho são as conexões secundárias para o transformador toroidal. Descrição do circuito Agora vamos ter um olhar para o circuito da Fig.2. Uma vez que ambos os canais são idênticos, isso mostra apenas o canal esquerdo. Embora o fornecimento de energia também está na placa do PC, é mostrado na Fig.3.

No total, o canal esquerdo usa 12 amplificadores operacionais, em três FET quádruplo TL074 pacotes de entrada do amplificador op. Quatro amplificadores operacionais, IC1a, IC1b, IC5a & IC5b, agir como entrada ou saída buffers enquanto os restantes oito amplificadores operacionais são estágios de filtro Linkwitz-Riley ativo com filtro de 12 dB / oitava encostas. Em cada caso, dois filtros de 12 dB / oitava são encadeados para dar uma inclinação geral do filtro de 24dB/oitava. Isto é muito mais acentuada do que é normalmente utilizado em redes de crossover passivo. O ganho de tensão de todos esses estágios de filtro na banda passante é a unidade. Low Pass, High Pass Antes de irmos adiante, devemos explicar alguns termos que muitas vezes confundem os iniciantes: Low pass, passa-alto e passa-banda. Um filtro passa-baixa é aquela que permite baixas frequências para passar e ele bloqueia as freqüências mais altas. Assim, um circuito de conduzir um subwoofer seria chamado de um filtro passa-baixa, uma vez que apenas fornece freqüências abaixo de 200Hz aproximadamente.

Da mesma forma, um filtro passa-alta é aquela que permite as altas freqüências para passar e bloqueia frequências baixas. Assim, a parte de uma rede crossover que alimenta um tweeter é dito ser um filtro passa-alta, embora possa consistir de apenas um capacitor. Se cascata (ou seja, ligar em série) um filtro passa-alta com um filtro passa-baixa, a associação vai passar uma banda de frequências e nós então se referem a ele como um filtro passa-banda. Nós usamos um filtro passa-banda para a saída de médio porte nesse circuito de crossover ativo. Os outros pontos que você precisa saber sobre a alta e baixa

iltros de passagem são os chamados frequência de corte ea inclinação do filtro. Os filtros utilizados neste circuito tem uma atenuação de 12 dB / oitava, que é a inclinação do filtro e aplica-se para freqüências após a frequência de corte. A frequência de corte é o lugar onde o sinal de saída é-3dB abaixo do nível normal. Por exemplo, em um filtro passa-baixa que possamos ter uma frequência de corte de 1kHz (ou seja, ponto-3dB) e de lá na encosta do filtro pode ser 12dB/octave. Em teoria, isso significa que a resposta a 2kHz (ou seja, uma oitava acima 1kHz) serão-15dB embora na prática isso pode não ser assim tão bom. Os filtros utilizados em nosso circuito são da configuração Linkwitz-Riley e usamos oito desses filtros, quatro de passagem alta e quatro de baixo passam, em cada canal. Cada filtro consiste de um amplificador operacional ligado como um seguidor de tensão, precedido por duas redes RC.

Como já mencionado, para cada passagem alta e filtro passa-baixa que estamos usando dois filtros de 12 dB / oitava em cascata, para fazer o roll total fora da ordem (24dB/oitava 4) por filtro de fase. As configurações de filtro básicos são mostrados na Fig.4, juntamente com a fórmula para calcular a freqüência de crossover. Neste caso particular, a freqüência de cruzamento é no ponto de-6dB ea razão para isso é que estamos em cascata de dois filtros para cada seção (2 x 3dB = 6dB). Note-se que os capacitores do filtro passa-baixa são mostrados com valores de C e 2C, enquanto no filtro de alta, temos resistores com valores de R e 2R. No circuito principal de Fig.2 você nota dois condensadores de valores iguais tenham sido usados para o componente 2C, como é difícil obter valores de capacitor exatamente o dobro da outra. Por outro lado, resistências são muito mais fáceis e por isso temos 10kohms valores de R e 20kΩ para 2R.
Agora, depois que o desvio pouco, diga-se de volta para o circuito da Fig.2. A entrada para o canal esquerdo é alimentado através de um filtro RC, para rolar fora freqüências acima de 100kHz, e então a AMP IC1a que é conectado como um buffer de ganho unitário (ou seguidor de tensão). Dirige duas fases filtro passa-alto associados IC1d & IC1c, e dois filtros passa-baixa associada IC3a & IC3d. Tanto a passar estes filtros passa baixa e alta têm freqüências de corte definido para 5.1kHz. A saída do filtro de segunda passagem elevada, IC1c, é alimentado para a definição de nível trimpot VR1 e depois para AMP IC1b que é conectado como um não-inversora do amplificador com um ganho de dois. Ele comanda a saída do lado esquerdo de agudos (tweeter). Daí o tweeter começa somente freqüências acima de 5kHz.

Midrange band-pass.

A saída do filtro passa baixa IC3d feeds High Pass filtros baseados em IC3c & iC3b, ambos com corte de freqüências de 239Hz. A saída do filtro passa-alta, iC3b, é alimentado ao trimpot VR2 e depois para AMP IC5a que tem um ganho de dois. Isto conduz a saída do lado esquerdo de médio porte que recebe a faixa de freqüências entre 239Hz e 5.1kHz. Bem como a condução de filtros de alta passagem IC3c & iC3b, AMP IC3d também dirige a cascata filtros passa baixo baseado IC5d & IC5c, novamente com uma frequência de corte de 239Hz. IC5c unidades VR3 trimpot e AMP IC5b que tem um ganho de dois. Ele comanda a saída de graves esquerda, que só recebe sinais abaixo de 239Hz. Todas as saídas de cada fase estão em fase nos pontos de cruzamento. Ganho de tensão na freqüência de crossover para cada secção é-6dB (isto é, metade do nível de referência). Assim, quando a resposta curvas de todos os três pontos são somados, o resultado é uma resposta extremamente plana, com um ganho global da unidade. Quão bem isso funciona é mostrado em curvas de resposta Fig.5. Que nós traçamos as três respostas de filtro e, em seguida, a curva resultante é plotada ao longo do topo. O circuito somador que usamos para fazer isso é mostrado (por interesse apenas) no final deste artigo na Fig.8.

Alimentação

O circuito de alimentação de energia é mostrado na Fig.3. Ele usa um transformador de potência 20VA toroidal com dois secundários 15V dirigindo uma ponte retificadora (diodos D1 – D4) e dois 1000μF 25V capacitores para obter suprimentos regulamentada DC de cerca de +-22V DC. Estes são alimentados a 3-reguladores terminal REG1 e REG2 para produzir material de ± 15V DC. Estes são cada contornado por um capacitor de 100μF 25V e sete 100nF multi-camada de cerâmica distribuídos em torno da placa PC.

Construção

Como já foi mencionado, todos os circuitos da placa está em um único PC medindo 219 x 99 milímetros, para a construção é muito simples. A única complicação vai ocorrer se você desejar para definir o seu próprio freqüências de crossover. Se assim for, terá de seleccionar os valores da Tabela 1. Por exemplo, se você decidir que quer uma frequência crossover tweeter de cerca de 3kHz, vá para a tabela 1, executar o seu dedo na coluna do lado direito até chegar a 3100 e de R e C são os valores nas colunas 1 e 2

Na prática, os capacitores 2.2NF no passa-alta e filtros lowpass associados IC1 e IC3 agora tem que ser alterado para 3.3nF, enquanto o aumento 10kohms resistores de 11kΩ e 20kΩ valores de ir para a 22kΩ. Note-se que é essencial que ambos os filtros passa-alto (CID & IC1c) para o tweeter e os filtros passa-baixa (IC3a & IC3d) para os de médio porte devem ter exatamente o mesmo corte-as frequências de outra forma você não terá uma frequência global flat resposta. Da mesma forma, se você quiser mudar o corte de graves da sua frequência de cerca de 350Hz (digamos), atropelar a coluna do lado direito da Tabela 1 a 347Hz. Os valores de R tornam-se então 11kΩ e 22kΩ 27NF enquanto os valores se tornam C. Alternativamente, se você quiser fazer os cálculos você mesmo, visite www. sherlab.com / filtro / filter.htm para uma calculadora de filtro. Muito mais informações sobre Linkwitz-Riley crossovers pode ser encontrada em www.rane.com/note107

Aqui eles discutem erros lobing, alinhamento de motorista e correção de fase, fase de mudança de freqüência vs etc Tendo decidido em sua freqüências de crossover, pode começar a montagem da placa do PC por perto para verificar se shorts entre as faixas, etc circuitos abertos, contra o padrão oposto. Em seguida, instalar todas as resistências, seguido pelos capacitores e multi-voltas trimpots. Certifique-se que os capacitores eletrolíticos são instalados no caminho certo ao redor. O electro-lytics bipolar não são polarizados e pode ir de qualquer maneira. Idealmente, os capacitores de 1% deve ser utilizado em todos os circuitos de filtro. Como alternativa, comprar um saco de 100 capacitores do valor que você exige e escolher os 20 que estão mais próximas do valor em si, usando um medidor de capacitância ou DMM com intervalos de capacitância. Em seguida, instalar os dois reguladores que são estabelecidas apartamento na placa do PC. Tenha cuidado para não trocá-los de outra forma sobre o circuito definitivamente não vai funcionar e você pode ter que substituir completamente um semicondutores poucos danificado. Finalmente, você pode instalar os amplificadores operacionais e as tomadas RCA. Em seguida, terá a cabo até o transformador de energia, utilizando o diagrama da Fig.7. Temporariamente instalar a placa de circuito impresso no chassi e você está pronto para alguns controlos de voltagem. Verificação de tensão Aplique a alimentação e verifique as calhas de fornecimento regulamentadas com seu multímetro digital. Eles devem estar perto de ± 15V DC. Em seguida, verifique que +15 V está presente no pino 4 de cada TL074-15V e que está presente no pino 11 de cada IC. Tocar levemente cada IC para garantir que nenhum deles está ficando quente – todos eles deverão ser cool.

O próximo passo é alinhar todo o circuito usando o trimpots. Esta é uma simples questão de criação de cada saída para o ganho de unidade na sua banda passante. Isto pode ser feito em três freqüências, digamos 100Hz para baixo, 1kHz para o midrange e 12kHz para os agudos. Você vai precisar de um oscilador de áudio e um multímetro digital, com uma resposta de freqüência de CA para 20kHz ou melhor. Conecte o oscilador de áudio ao conector de entrada RCA em um canal. Defina a frequência de 100Hz, 1kHz e 12kHz, dependendo de qual seção você deseja alinhar. Defina o nível do oscilador de 1V RMS. Em seguida medir o nível de sinal na saída do estágio que você está se ajustando. Para a saída de agudos, 10kHz utilização e ajustar trimpot VR1 (canal esquerdo) ou VR4 canal (direito) para obter 1V RMS no soquete de saída. Da mesma forma, para o midrange, 1kHz utilização e ajustar canal (VR2 esquerda) ou VR5 (canal direito) para obter 1V RMS no tomadas de saída. Finalmente, para o baixo, 100Hz utilização e ajustar canal (VR3 esquerda) ou VR6 (canal direito) para obter 1V RMS na saída. Isto feito, agora é uma questão de finalmente completar a fiação dentro do gabinete e verificar antes de ligar o aparelho a seus amplificadores. Seu amplificadores Nós mencionamos antes que seis amplificadores são necessários: um para cada um dos graves, médios e agudos falantes, duas vezes (em estéreo). Mas o que amplificadores você deve usar? Normalmente, o amplificador woofer precisa ser cerca do dobro da potência dos amplificadores de midrange e tweeter, para ter em conta a menor sensibilidade dos woofers

Portanto, se você estiver executando um amplificador de 100W por canal estéreo em seu 3-way speaker system, você ainda precisa de dois amplificadores de 100W para os woofers (por exemplo, o seu amplificador existente!), Mas você pode começar afastado com dois amplificadores de 50W para cada um dos os médios e tweeters (ou seja, total de quatro). Você pode ser capaz de colocar novamente em serviço de um amplificador que você aposentada como “fraca potência”. Ou, se você quer ir o porco inteiro e construir novos amplificadores para ir com o seu novo crossover ativo, você poderia fazer muito pior do que o amplificador SC480 novo módulo apresentado neste problema para a mid-range e agudos. O LD Ultra (novembro, dezembro 2001, janeiro 2002) ou mesmo o plástico módulo Power (abril 1996) faria um amplificador de graves soberba.

Conexão

É simplesmente uma questão de ligar as saídas estéreo a partir da 3-Way Active Cross-over para o baixo for caso disso, de gama média e agudos do amplificador estéreo de entradas, saídas, em seguida, ligar os amplificadores “direto para os drivers apropriados em cada uma das caixas de alto-falante . Escusado será dizer que a rede existente no cruzamento das caixas de alto-falante é desligado completamente – e você terá que colocar um extra de dois conjuntos de terminais na parte traseira de sua compartimentos com cada um dos três conectado diretamente a um piloto (e devidamente rotulados). Os controles de tom deve ser idealmente plana em todos os amplificadores (ainda que possa ser uma questão de gosto individual -, mas o controle de agudos não vai fazer muito sobre o amplificador de baixo, nem o controle de graves no amplificador de agudos!). Controles de volume pode ser ajustado individualmente para obter o melhor equilíbrio entre os sons graves, médios e agudos falantes. Especificações Voltage Gain: Unity Frequência de resposta dentro de ± 1dB de 10Hz a 20kHz (ver Fig.5) Filtro de inclinação de atenuação 24dB/octave Distorção harmônica total Normalmente% ,003 na 1V RMS Relação sinal / ruído-94dB não ponderada (22Hz a 22kHz) com relação a 1V RMS Separação entre canais normalmente melhor do que-100dB de 10Hz a 20kHz Impedância de entrada de 47kΩ Impedância de saída inferior a 200Ω

Lista de Peças 3-Way Active Crossover
1 placa de circuito impresso, código 01101031, 219 x 99mm
1 chassis de montagem em porta-fusível de segurança (3AG ou tipo M205)
1 fusível 0.5A (3AG ou M205 tipo de FUSEHOLDER naipe))
1 20VA transformador toroidal com 2 15V secundárias Bloco de terminais
1 3-forma isolada 4 de ouro duplo PC RCA banhados soquetes de montagem, Altronics P-0212 ou equivalente 6 multi-voltas 100k trimpots (VR1-VR6), Altronics R-2382A ou equivalente
Semicondutores
6 FET quádruplo TL074 op-amps de entrada (IC-IC6)
1 7815 positivas Regulador
3-Terminal
1 7915 negativo
3-regulador terminal
4 diodos de silício 1N4004 (D1-D4)
Capacitores 2 1000μF PC 25V eletrolítico
2 PC eletrolítico 100μF 25V
2 1μF 50V eletrolítico bipolar
14 100nF (0.1μ) multi-camada de código (cerâmica 100n ou 104)
20 47nF (.047 μ) de poliéster metalizado (código 47n ou 473)
20 2.2NF (.0022 mF) código de poliéster metalizado (2N2 ou 222)
2 220pF cerâmico Resistores (1 película metálica%)
2 47kΩW (amarelo laranja violeta marrom ou amarelo, violeta, vermelho ou castanho)
8 20kΩ (laranja vermelha, preto, marrom ou preto vermelho preto vermelho e castanho)
38 10kohms (laranja marrom preto ou marrom, preto, preto marrom vermelho)
4 100Ω (marrom, preto, marrom ou marrom, preto, preto, preto, marrom)