Практическая реализация активного 3-х полосного кроссовера.

[anatol0]

Предлагаю практическую конструкцию 3-х полосного активного кроссовера с аппроксимацией по Linkwitz-Riley на State Variable Filter : http://www.rane.com/pdf/linriley.pdf

Основные особенности: суммарная плоская АЧХ, совпадение электрической фазы на частотах раздела НЧ/СЧ и СЧ/ВЧ, крутизна фильтров 24 дБ/октаву, что улучшает диаграмму направленности АС вблизи частот раздела.

Скрытый текст

Принципиально ничего нового, просто реализовано в железе. По сравнению с классической реализацией (ФВЧ/ФНЧ на 2-х последовательно включённых фильтрах Баттерворта) более удобно изменение частот раздела.
Каждый канал монтируется на отдельной плате размерами 82 х 119 мм. Используется двухсторонняя с металлизацией, маской и маркировкой печатная плата, рассчитанная на конденсаторы К71-7 или другие полистирольные или поликарбонатные габаритами до 20 х 10 мм, выводные резисторы в частотнозадающих цепях. В качестве ОУ используются NE5532 или другие сдвоенные, в корпусе DIP-8, подходящие для применения в звуковых цепях. Расчёт номиналов резисторов и конденсаторов проводится в приложенном экселевском файле. На плате кроссовера предусмотрена возможность установки винтовых клемм, в которые можно или оперативно устанавливать и заменять частотнозадающие резисторы, или установить дополнительную плату для подбора частот раздела.
При использовании в частотно-задающих цепях конденсаторов и резисторов с допуском 1% налаживание не требуется. Входной каскад выполнен по балансной схеме, так как предполагаемое основное использование кроссовера в активных АС, подключаемых длинными кабелями. При отсутствии необходимости баланса входной каскад выполняется по небалансной схеме. Вариант схемы приложен.
В схеме отсутствуют разделительные конденсаторы и устройства, предотвращающие щелчки при переходных процессах при включении/выключении. При выполнении кроссовера отдельным законченным изделием это необходимо учитывать.
Это уже второй вариант кроссовера, первый вариант был смонтирован и испытан, и показал хорошие результаты. В новом варианте незначительно изменён входной балансный каскад и в выходы полосовых буферов добавлены RC-цепочки для увеличения помехоустойчивости при работе на длинный кабель.

[свернуть]

Возможен 2-х полосный вариант, часть деталей не устанавливается, схема во вложениях. Так же 4-х полосный, на основе большего количества плат.
По вопросам приобретения можно обращаться в личку или на почту anatol0{}rambler(тчк)ru

В журнале "Радио" №7, 8 2017 вышла статья "Схемотехника активных кроссоверов"

Практическая конструкция активной трёхполоски с использованием этого кроссовера на базе АС "Электроника 50АС-61М и сравнение с исходным пассивным вариантом.

[Jekson]

Я вот тут пару раз думал как можно в этой схеме создать вместо нулевого фазового сдвига между полосами сдвиг на определённый угол - идеальных динамиков ведь не бывает, а этой штуковиной можно было бы более точно их сшить.
Нет не у кого идей по этому поводу ?

Разве не велосипед? В той же схеме cx3400 есть цепи задержки до 2мс, это около 0,6метра.

Добавлено через 11 минут

Значение сопротивления самой SSM2164 в этой схеме от 0 до 967 кОм. Расчёт: на указанных 100 Гц SSM2164 + послед. резистор = 1,06 Мом, для 3,2 кГц - 33,1 кОм
Можно будет в том варианте, который развожу, поставить доп. плату с SSM2164 для плавной регулировки. Единственно - сомнения в низких искажения этой VCA. Оптимально будет после настройки заменить на постоянные резисторы, если это, конечно, не концертно-инсталляционное применение.

Спасибо большое, мегареспект!! А как вы это определили, просто расчетом номинала, исходя из заевленных 100гц...3,6кГц??

Еще меня очень мучит вопрос, почему управляющий потенциометр "B" типа (линейный), ведь зависимость изменения сопротивления должна быть по экспоненте - "C" ?? Неужели это уже предусмотренно в работе МС ?

Как то странно все это. Да и сопротивление 1Мом, не многовато ли для помехозащищенности и шумам?

[Mosfet]

Нет не у кого идей по этому поводу ?

Зачем идеи? Всё придумано до нас. Зайди на сайт Rane и скачай схему кросса. Там есть все необходимые узлы, в том числе и задержки.

[mAxSpace]

Зайди на сайт Rane и скачай схему кросса.

что-то не найду я там схем

[mAxSpace]

В той же схеме cx3400 есть цепи задержки до 2мс, это около 0,6метра.

Не так всё сладко как кажется.
Там не задержка, а фазовращатель, при его моделировании выяснилось, что он работает как задержка до определённой частоты, далее числовое значение не имеет смысла.
Вот схема и графики, номиналы соответствуют времени задержки 1мс,



так вот здесь эта, назовём её критическая частота равна 550 гц, выше схема работает как фазосдвигатель.
Т.е. получается что эта схема корректна для сабов, если изменить номиналы с целью увеличить так называемую критическую частоту, то эти 2мс превращаются в смешную цифру, иначе - более чем на 180 градусов эта схема сдвинуть задержку не может, естественно что для частоты допустим 3кГц эта задержка составит 5 с небольшим сантиметров, в принципе если динамики не рупорные то этого хватит, но посмотрите как схема искажает меандр


Т.е. это не простое смещение во времени.

ps: это может показаться как парадокс - если вы будете слушать сигнал с формой как у красненькой, а потом как у синенькой осциллограмьы, то разницы не заметите - ухо их воспримет одинаково, ну если конечно не заниматься ловлей блох в звуке.

[anatol0]

А как вы это определили, просто расчетом номинала, исходя из заевленных 100гц...3,6кГц??

Да, и это потвердилось номиналом последовательного резистора на частоте 100 Гц, где сопротивление SSM-ки равно 0. По поводу функциональной зависимости от управляющего напряжения надо смотреть данные на SSM2164.

[Mosfet]

Не так всё сладко как кажется.

Это да, но профессиональной технике есть задерживатели на гораздо большее время, для колонок, разделённых несколькими метрами. Там в цифре, видимо, всё это делается.

[mAxSpace]

Там в цифре, видимо, всё это делается.

Естественно, но хочется ЧУДА

[Andrew_A]

Возвращаясь к кроссоверу... А как он стреляет? В смысле, переходные процессы при включении-выключении. Огород из реле на выходе городить будем? И еще... Шумы мерили? У меня примерно столько же NE5532 (тоже кроссовер, но схема другая) выдают на выходе -85 dB. Это много. Для меня.

[mAxSpace]

А как он стреляет?

Сначала выключают усилители потом кроссовер.

[anatol0]

Возвращаясь к кроссоверу... А как он стреляет? В смысле, переходные процессы при включении-выключении. Огород из реле на выходе городить будем? И еще... Шумы мерили?

Шумы не мерил, но не должны быть большие, так как уровни все большие и усиление практически единичное. В реальной АС у меня были проблемы не с шумом, а с фоном из-за большого потребления оконечников в классе А.
По поводу переходных процессов при включении-выключении. Эта схема предназначена для встраивания в активные АС, где фукции защиты от щелчков при вкл/выкл. берут на себя соответствующие узлы защиты и задержки в оконечниках. По входу по постоянке обычно развязываются кондёрами, интегратором или трансформатором на балансном выходе, от которого работает этот кроссовер. По выходу - кондёрами на входе соответствующих полосовых УНЧ.

[Andrew_A]

Т.е. так понимаю, вы с щелчками не заморачивались и не знаете, как оно реально щелкает?

[mAxSpace]

Т.е. так понимаю, вы с щелчками не заморачивались и не знаете, как оно реально щелкает?

Щёлкает очень хорошо, пищалку может выплюнуть.

[anatol0]

Т.е. так понимаю, вы с щелчками не заморачивались и не знаете, как оно реально щелкает?

Этот кроссовер - часть активной АС со своей системой защиты и задержки включения. У меня не щёлкает. Дополнительную защиту, специально для кроссовера, я не делал. Если считаете нужным, то ставьте, но на плате реле у меня не будет.

[Andrew_A]

Щёлкает очень хорошо, пищалку может выплюнуть.

Да, защиту, пожалуй, стоит сделать. У меня кроссовер в предуселителе. И кто его знает, как вдруг кто-нибудь его включит-выключит.

[anatol0]

Заказано производство пробной партии ПП, ориентировочно готовность - конец ноября, плюс время для контрольной сборки.
Как я уже исправил в первом посте, появилась возможность установить для изменения частот раздела дополнительную плату. Интересны пожелания в её реализации - набор резисторов с переставляемыми перемычками, с DIP-переключателями, с VCA типа SSM2164 и т.п.
В самом простом случае можно самому сделать плату на макетке или ЛУТ.

[mAxSpace]

Да, защиту, пожалуй, стоит сделать. У меня кроссовер в предуселителе. И кто его знает, как вдруг кто-нибудь его включит-выключит

именно по этому в оконечнике(УМ и пред с кроссовером в разных корпусах) я не делал кнопки включения - он включается по управляющему импульсу с предварительного усилителя/кроссовера, естественно импульс приходит с небольшой задержкой при включении, а при выключении первым выключается УМ, потом уже пред.

[RINDIG]

какого номинала должны быть конденсаторы и резисторы для активного кроссовера чтобы частота раздела получилась 150 герц и 3500 герц ?
(буду делать 2 порядка) вот примерно как тут на картинке на входе кроссовер вот туда мне номиналы надо узнать

[сапог]

RINDIG итун на нч??? не советовал бы
сторожилы зацените!!! усилитель с переменным выходным сопротивлением


ачх

переходная

[MAXIM_A]

Да, защиту, пожалуй, стоит сделать. У меня кроссовер в предуселителе. И кто его знает, как вдруг кто-нибудь его включит-выключит.

Ничего не надо делать, у меня этот кросс уже год работает совместно с шестиканальным усилом без всяких задержек и никаких щелчков, и даже не слышно когда он включон!

[Jekson]

Offтопик:

именно по этому в оконечнике(УМ и пред с кроссовером в разных корпусах) я не делал кнопки включения - он включается по управляющему импульсу с предварительного усилителя/кроссовера, естественно импульс приходит с небольшой задержкой при включении, а при выключении первым выключается УМ, потом уже пред.

аналогично