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Cómo diseñar un circuito divisor de frecuencia de múltiples etapas

1. Considerando la frecuencia límite práctica de directividad unitaria baja f=345/d (d=diámetro efectivo del diafragma unitario). Normalmente, la frecuencia límite es 2k para unidades de 8", 2,7k para unidades de 6,5", 3,4k para unidades de 5" y 4,3k para unidades de 4". En otras palabras, cuando se utilizan las unidades anteriores, sus puntos de división de frecuencia no pueden ser mayores que la frecuencia límite práctica correspondiente a cada unidad.

2. Desde la perspectiva de la frecuencia de resonancia de la unidad de tweeter, su punto de división de frecuencia debe ser mayor que tres veces la frecuencia de resonancia.

3. Teniendo en cuenta la respuesta de agudos Fh de la unidad de medios-graves, el punto de cruce no debe ser superior a 1/2Fh. De hecho, es difícil que los altavoces cruzados cumplan las condiciones anteriores al mismo tiempo. En este momento, el diseñador debería tener una mejor opción de compromiso entre los tres. Sin embargo, debe enfatizarse que primero se debe cumplir la condición principal de la frecuencia límite práctica.

4. En el caso de tres frecuencias, normalmente la distancia entre los dos puntos de cruce debe ser mayor (debe ser mayor que tres octavas) y la respuesta combinada del sistema será mejor. De lo contrario, se producirán fenómenos complejos de radiación parásita.

5. El punto de cruce de medios graves debe considerar la cuestión del posicionamiento de la voz humana. La reproducción de la voz humana debe realizarse tanto como sea posible mediante la unidad de rango medio para evitar cambios excesivos en la localización y el timbre de la voz humana. Los diseñadores suelen pasar por alto esto. Por lo general, este punto de cruce debe estar entre 200 y 300 Hz.

Sabemos que el rango de frecuencia del sonido que las personas pueden escuchar está entre 20 Hz y 20 kHz, si solo un altavoz pudiera garantizar un sonido de 20 Hz con un rango de frecuencia tan amplio. ya que 20 kHz es difícil de lograr porque presenta varios problemas y dificultades técnicas. Por lo tanto, en términos generales, para garantizar la respuesta de frecuencia y el ancho de banda del sonido reproducido, los sistemas de sonido de alta calidad en el campo profesional utilizan principalmente altavoces con graves y agudos separados para producir sonido. Cuando se utilizan altavoces con graves y agudos separados para producir sonido, es inevitable separar el sonido por frecuencia. El número de veces que el sonido se segmenta por frecuencia es el número de divisiones de frecuencia del sonido.

La división de frecuencia del sonido la controlan principalmente los altavoces, porque la mayoría de los altavoces tienen su propio rango de frecuencia más adecuado. Los altavoces de rango completo de alta calidad son muy raros y extremadamente caros. Al mismo tiempo, para superar la distorsión cortante causada por sonidos de diferentes frecuencias en los altavoces y reducir la interferencia de sonido entre diferentes altavoces en el mismo altavoz, el sonido debe dividirse en frecuencia y los sonidos en diferentes bandas de frecuencia se deben dividir en diferentes hablantes.

El método de división de frecuencia se puede dividir en dos tipos, uno es división de frecuencia activa (cruce pasivo) o división de frecuencia electrónica, que también se puede llamar división de frecuencia externa y división de frecuencia activa el otro es pasivo; El crossover (ActiveCrossover), o el crossover eléctrico, también se puede llamar crossover incorporado o crossover pasivo. El cruce activo significa que el cruce no está dentro del altavoz, sino antes del amplificador de potencia. Debido a que la señal de sonido es muy débil, el cruce puede dividir fácilmente el sonido por completo. La desventaja es que el punto de división de frecuencia del circuito electrónico correspondiente es relativamente fijo. No es fácil combinar con diferentes altavoces y es común en audio profesional y de alta gama. Con la popularidad de los amplificadores de potencia multicanal, el método de cruce activo es más popular que antes. La división de frecuencia pasiva se refiere a la división de frecuencia en el altavoz. En este momento, la señal de sonido se ha amplificado y el circuito de división de frecuencia causará cierta interferencia, pero el altavoz puede ser adecuado para diferentes amplificadores de potencia.

El cruce más simple es un cruce de dos vías, que divide el sonido en frecuencia alta y baja. El punto de cruce debe ser superior a la mitad del límite de frecuencia superior e inferior de la unidad de woofer. 2 veces el límite de frecuencia inferior de la unidad de tweeter, generalmente el punto de cruce está entre 2K y 5K. Sin embargo, este tipo de división de frecuencia aún no es perfecta para cuidar los graves, porque para obtener mejores efectos, los graves a menudo deben procesarse por separado y la distorsión cortante del altavoz también tiene el mayor impacto en los graves. Por eso, en los últimos años, la frecuencia de tres vías se ha vuelto popular. Tres vías divide el sonido en graves, medios y agudos, y tiene dos puntos de cruce. El punto de cruce de graves suele estar por debajo de 200 Hz, o por debajo de 120 Hz, o incluso menos, y el punto de cruce de agudos suele estar entre 2 Hz y 6 KHz. También hay una pequeña cantidad de sistemas de cuatro o múltiples vías.

Obviamente, en teoría, más puntos de cruce son más propicios para la restauración del sonido, pero demasiados puntos de cruce aumentarán el costo total y la mejora del efecto real es limitada. Los puntos de cruce comunes siguen siendo de dos y tres vías.