Неправильно рассчитанный кроссовер — самая частая причина «крикливого» звука самодельных двухполосных колонок и сгоревших твитеров: если фильтр нижних частот не ограничивает полосу пищалки снизу, диффузор твитера пытается отработать бас и выходит из строя уже на средней громкости. Расчет фильтра для двухполосной акустики сводится к выбору частоты раздела, порядка фильтра и номиналов катушки индуктивности с конденсатором — и все это делается по простым формулам еще до пайки первого элемента.
В этой статье разберем, как рассчитать пассивный кроссовер первого и второго порядка, какие формулы использовать для конкретных динамиков, чем отличаются схемы Баттерворта и Линквица-Райли и как проверить результат на практике. Материал ориентирован на тех, кто собирает или дорабатывает двухполосную акустику своими руками.
Что такое кроссовер и почему без него нельзя
Двухполосная акустическая система состоит из низкочастотного динамика (вуфера) и высокочастотного (твитера). Каждый из них качественно воспроизводит только свою полосу частот. Если подать на оба динамика полный сигнал, вуфер будет «захлебываться» на верхах, а твитер получит разрушительную для него низкочастотную составляющую.
Кроссовер — это пассивный фильтр, который делит сигнал усилителя на две полосы: фильтр нижних частот (ФНЧ) пропускает на вуфер только бас и середину, а фильтр верхних частот (ФВЧ) отдает твитеру только верхний диапазон. Точка, где полосы встречаются, называется частотой раздела.
💡Кроссовер защищает твитер от низких частот и формирует ровную суммарную АЧХ системы. Без фильтра двухполосная колонка либо звучит плохо, либо быстро выходит из строя.