Les crossovers acoustiques sont des appareils électroniques qui prennent un signal d'entrée et produisent deux ou trois sorties composées de bandes de fréquences hautes, moyennes et basses séparées. Différentes gammes alimentent différents haut-parleurs ou "drivers" dans un système audio: woofers et subwoofers. Sans crossover, une répartition aléatoire du son se produit. Dans ceux-ci, un filtre passe-haut bloque les graves mais envoie les notes hautes fréquences au tweeter, tandis qu'un filtre passe-bas bloque les aigus et transmet les notes basses fréquences au subwoofer.
Système audio à composants
Les "réseaux" croisés de haut-parleurs de voiture coaxiaux à gammes multiples sont généralement intégrés aux haut-parleurs et se composent de petits composants électriques tels que des bobines ou des condensateurs. Les crossovers pour les systèmes à trois voies utilisant des tweeters, des haut-parleurs médium et des subwoofers incluent, en plus des filtres passe-haut et passe-bas,les "bandes passantes" reproduisent les fréquences entre deux points en utilisant à la fois les hautes et les basses fréquences sur le même réseau. Pour cela, il peut y avoir un pilote de milieu de gamme uniquement de 100 Hz à 2500 Hz.
Il existe deux principaux types de crossovers acoustiques: les actifs et les passifs. Les passifs n'ont pas besoin d'alimentation pour filtrer le signal. Les actifs nécessitent une alimentation et une connexion à la terre, mais vous offrent beaucoup plus de flexibilité et un contrôle précis sur la musique de l'utilisateur.
Système audio actif
Une sonorisation est dite "active" lorsque chaque haut-parleur, tweeter, woofer possède son propre canal d'amplification. Cela augmente considérablement la puissance disponible, la plage dynamique et le contrôle de la réponse tonale du système sur l'ensemble du spectre audio. Un crossover acoustique actif se connecte entre le récepteur et l'amplificateur et coupe les fréquences indésirables afin qu'il ne puisse se concentrer que sur les fréquences que l'utilisateur souhaite entendre.
Ils ont généralement des commandes de volume sur chaque canal, de sorte que vous pouvez garder toutes les "voix" des différents pilotes en équilibre. Certains crossovers incluent d'autres fonctionnalités de traitement audio telles que l'égalisation pour personnaliser davantage le système. Le seul inconvénient potentiel de ce type de crossover est qu'il nécessite des connexions + 12V, de masse et enfichables. Cela présente un problème plus important à installer et à configurer qu'un périphérique passif.
Dispositifs acoustiques passifs
Le crossover passif acoustique n'est pas connecté à une source d'alimentation. Il existe deux types de crossovers passifs: les crossovers composants, qui sont connectés entre l'amplificateur et les haut-parleurs, et ceux intégrés, qui sont situés entre le récepteur et l'amplificateur.
Composant. Les transitions passives des composants dans le chemin du signal viennent après l'amplificateur. Ce sont de petits réseaux de condensateurs et de bobines qui sont généralement installés à proximité des haut-parleurs. Les haut-parleurs composants sont livrés avec des crossovers réglés pour des performances optimales. Ils sont faciles à installer et à configurer. Le signal pleine gamme sort de l'amplificateur et va vers un crossover passif qui le divise en deux et envoie les notes aiguës au tweeter et les médiums et les graves au woofer. La plupart des crossovers de composants passifs ont des paramètres supplémentaires qui vous permettent d'éteindre le tweeter si le son semble trop fort pour le woofer.
En plus des crossovers passifs qui fonctionnent sur les signaux des haut-parleurs et sont connectés entre l'amplificateur et les composants des haut-parleurs, il existe également des crossovers acoustiques intégrés pour voiture installés devant l'amplificateur. Ils ressemblent à de petits cylindres avec des prises RCA à chaque extrémité et se branchent simplement sur les entrées. Les crossovers intégrés ne gaspillent pas d'énergie comme le font les hautes fréquences pour un subwoofer. L'installation d'un crossover intégré est un excellent moyen peu coûteux d'améliorer le son du centre, en particulier dans un système de haut-parleurs à composants.
Principes d'utilisation de l'autoradio
Pour comprendre ce qu'est un crossover et si le besoin de son nécessite vraiment un ou plusieurs crossovers, il est important de comprendre d'abord quelques principes très simples d'utilisation d'un crossover de voiture. L'idée principale est que la musique est composée de fréquences sonores qui régissent toute la gamme de l'audition humaine, mais les sources individuelles sont meilleures pour créer des fréquences spécifiques que d'autres.
Les tweeters sont conçus pour reproduire les hautes fréquences, les woofers sont conçus pour reproduire les basses fréquences, etc. L'objectif principal est de séparer la musique en ses fréquences composantes et de l'envoyer à des haut-parleurs spécifiques pour obtenir une meilleure fidélité audio. En vous assurant que seules les bonnes fréquences atteignent vos haut-parleurs classiques, vous pouvez réduire plus efficacement la distorsion et améliorer la qualité sonore de votre système audio de voiture.
L'installation de crossovers acoustiques passifs est une tâche relativement facile car elle fournit un câblage croisé entre l'amplificateur et les haut-parleurs. Par exemple, vous pouvez connecter un crossover passif à une sortie d'amplificateur, puis connecter la sortie du tweeter à un tweeter et la sortie du subwoofer à un subwoofer.
L'installation d'un crossover audio de voiture actif sera généralement une procédure plus compliquée. Le principal problème est que les croisements actifs nécessitent de l'énergie, vous devrez donc faire fonctionner des fils d'alimentation et de terre pour chaque appareil. Si déjà installéamplificateur, il sera plus facile d'installer un crossover actif. En fait, le mettre à la terre au même endroit où l'amplificateur est mis à la terre aidera à éviter les bruits gênants dans la boucle de masse.
Classification croisée
Les croisements acoustiques peuvent être classés en fonction du nombre de bandes dans lesquelles le spectre audio est divisé. Bidirectionnel divise le spectre audio en deux parties et envoie des informations à différents types de pilotes. Trois voies divise le spectre audio en trois parties, et ainsi de suite. Un croisement peut également être décrit par le point où la coupe abrupte commence. Il se réfère généralement à la fréquence à laquelle la descente commence. En duplex, les deux pilotes auront 6 dB au point de croisement.
Les termes souvent utilisés pour décrire la pente de croisement incluent 6 dB/octave, 12 dB/octave, 18 dB/octave ou 24 dB/octave. La pente du croisement auquel ces termes se réfèrent. Pour un changement d'octave, un crossover de 6 dB/octave aura une sortie qui est de 6 dB en dessous du point de départ; 12 dB/octave aura une sortie de 12 dB. Un autre ensemble de termes souvent utilisés pour décrire la pente de croisement est le 1er ordre, le 2e ordre, le 3e ordre et le 4e ordre.
Ces termes sont dérivés du nombre de composants nécessaires pour créer la pente décrite. Un crossover de 1er ordre utilise 1 composant et donnera environ 6 dB/octave. Un crossover de 2e ordre utilise 2 composants et vous donnera environ 12 dB/octave, etc.
Composants de l'enceinte centrale
S'il est difficile de trouver une valeur qui ne dépasse pas 10 % du son souhaité, ajustez. Iciquelques conseils pour travailler avec différents composants:
- Condensateurs: combinez deux condensateurs, connectez-les en parallèle. En les utilisant de cette manière, on peut simplement additionner les deux valeurs pour obtenir la capacité équivalente combinée.
- Résistances: connectez deux résistances en série pour fournir une résistance combinée équivalente à la valeur totale. La puissance nominale des deux doit être élevée pour répondre aux exigences du système.
- Inducteurs: si vous n'avez pas besoin d'utiliser plusieurs inducteurs, vous pouvez en acheter un surdimensionné, puis dérouler les bobines jusqu'à ce que la valeur souhaitée soit atteinte. L'inconvénient de cette méthode est que vous devez utiliser un type spécifique d'inductancemètre.
Définir la plage de fréquence
Le réglage du crossover du système d'enceintes est le réglage correct de la fréquence. Pour déterminer la plage autorisée utilisée pour les réglages, vous devez connaître les données des enceintes et du subwoofer. Le pack d'enceintes acheté contient toujours un manuel pour les paramètres que vous devez utiliser.
Sinon, les règles suivantes s'appliquent. La fréquence la plus élevée que le subwoofer peut gérer doit être utilisée pour les réglages de crossover. La fréquence la plus basse que le haut-parleur peut gérer doit être réglée sur crossover.
Par exemple, pour une gamme de fréquences de subwoofer de 20 à 130 Hz et une gamme de fréquences de haut-parleur central de 70 à 20 000 Hz, la plage autoriséeLe réglage de crossover pour le haut-parleur principal sera de 70-130 Hz. Cela signifie que vous pouvez appliquer un réglage de 70, 80, 90, etc., jusqu'à 130 Hz pour l'enceinte principale. Si elles sont utilisées au-dessus ou en dessous de la taille spécifiée, les fréquences en dehors des limites ne seront pas reproduites ni par le subwoofer ni par l'enceinte correspondante.
Principaux éléments constitutifs
Dans un système audio de voiture, de grands condensateurs externes sont utilisés pour empêcher les lumières de s'estomper lorsque des notes de basse fortes sont jouées. Ils y parviennent en donnant à l'amplificateur une poussée rapide de puissance. Les condensateurs de croisement de haut-parleur ont une "résistance" élevée communément appelée réactive pour les signaux basse fréquence.
Il existe trois spécifications principales pour les condensateurs:
- La tension maximale à laquelle il n'est pas sujet à un claquage dialectique. Ce claquage se produit lorsque le champ électrique entre les deux armatures du condensateur devient suffisant pour polariser la dialectique, la transformant ainsi en conducteur. Lorsque cela se produit, le condensateur devient chaud et peut exploser.
- La capacité des condensateurs est généralement mesurée en microfarads - mF ou uF ou (lettre grecque mu) F. Un microfarad est 1/1 000 000 ou 1 × 10 -6 Farad. Et les Picofarads sont également utilisés, soit 1/1 000 000 ou 1 × 10-6 microfarad (1 × 10-12 Farad).
- Tolérance. Il s'agit d'une variation acceptable de la valeur. Par exemple, un condensateur de 47 mF avec une plage de -20 %/+80 % seraitont une capacité de 37,6 à 84,6 mF. Les systèmes audio connectent généralement un condensateur en série avec chaque haut-parleur "haute fréquence" pour agir comme un filtre passe-haut.
Calculer l'impédance du système
Si tous les haut-parleurs sont connectés en parallèle et ont la même impédance, le calcul du croisement acoustique est facile à faire. Divisez simplement l'impédance par le nombre d'enceintes en parallèle.
Exemple 1: Quatre haut-parleurs de 8 ohms, connexion parallèle: 8 / 4=2 ohms. Exemple 2: Deux enceintes 4 ohms, circuit parallèle: 4 / 2=2 ohms.
Pour calculer les enceintes connectées en parallèle mais ayant des impédances différentes, la formule suivante s'applique:
R total=1/(1/r1+1/r2+…..).
En fait, le calcul exact du système audio est un processus empirique très complexe. Pour vous faciliter la tâche, il existe de nombreux calculateurs en ligne pour le croisement des haut-parleurs sur Internet, comme un calculateur séparé pour 2, 3 et 4 haut-parleurs connectés en parallèle, ainsi que des calculateurs qui peuvent être utilisés pour des configurations série/parallèle plus complexes. Pour ce faire, vous devez entrer l'impédance de chaque enceinte dans les cases blanches du calculateur correspondant. L'impédance totale des haut-parleurs connectés en parallèle sera déterminée. Et aussi un pourcentage est calculé pour chaque orateur.
L'écran indique comment la puissance de sortie de l'amplificateur est répartie entre les enceintes. Lorsqu'il est utilisé avec une impédance différentele partage du pouvoir sera pris en compte.
S'il y avait un pilote capable de reproduire facilement et avec précision tout le spectre audio, il n'y aurait pas besoin d'utiliser un crossover. La raison principale est que plusieurs pilotes sont généralement nécessaires pour couvrir le spectre complet du son. Il n'est pas possible de fabriquer un haut-parleur capable de produire à la fois des hautes et des basses fréquences. Différents types de pilotes sont conçus pour bien fonctionner dans différentes gammes. L'utilisation d'un crossover aide à coordonner le travail des différents conducteurs.
