Ncross-2. Простой кроссовер для активных АС

[ИГВИН]

Создал новую конструкцию - двухполосный кроссовер Ncross-2.

Особенности.
1. Низкий шум и искажения.
2. Удобство настройки/сведения.
3. Универсальное питание.

Описание, схема, плата в P-CAD, размеры - в аттаче.

[St12]

Нет наверное.
Надо как-то вначале смешать правый и левый каналы, а на выходе сабы будут получать один сигнал.
Под саб надо будет пересчитать резисторы, но вообще возможно. Только учтите, электрический порядок второй.
Одна плата рассчитана на один раздел одного канала, и наиболее удобна при установке в АС, когда там же установлены пара усилителей.
Но можно и в общем блоке разместить.

Требуется не смешивать каналы, а наоборот, иметь стереосигнал, речь идет о басовом звене для полочников.
Наверное, как раз второй порядок и будет нужен.
Я подумал, что можно было бы использовать плату Ncross-2 в качестве базы, собрать на одной плате симметрично ВЧ и НЧ часть, чтобы в обоих случаях получить ФНЧ.

[ИГВИН]

чтобы в обоих случаях получить ФНЧ.

St12, на плате басовая часть - ФНЧ, а вторая - на ней собран ФВЧ, для середины и верха (для трехполоски с пассивным делением СЧ/ВЧ), или для пищалки, если это двухполоска.
На одной два ФНЧ никак не получится, разве что вы сделаете для себя платы, взяв за базу мою.

[Petr-1951]

подчеркиваю ещё раз - сведение делается исключительно по микрофону, там же проверяется фазировка

Игорь, что Вы думаете о такой приблуде для проверки фазировки головок на частоте раздела.

все микросхемы питаются напряжением +-5В. Входы R и S триггера подключить к шине +5 В.
подстроечным резистором выставить переключение пачек при переходе через ноль. На счетчике организован делитель на 10. Таким образом на головки будет поочередно поступать по 10 периодов сигнала. Если вместо D-триггера на один из входов коммутатора использовать инвертор, то получим поочередно по 5 синусоид.
Вариант формирователя можно сделать на любое количество от 2 до 10. Для этого необходимо взять сигнал с соответствующего выхода счетчика и соединить его с входом сброса вывод 15.
Вариант схемы с несимметричным выходом пачек: 3 для ВЧ и 4 для НЧ. Цикл счетчика с 10 укорочен до 7. Через 3 импульса через диоды сигнал с выхода счетчика переключает Д-триггер, и снова через оставшиеся 4 импульса, и т.д. На входе R параллельно резистору можно включить небольшой конденсатор (для расширения импульса сброса).

Если использовать счетчик ИЕ9 с циклом 8 импульсов, то можно организовать асимметричные пачки бурстов без сброса, например 3 и 5 синусоид.
Вместо компаратора можно использовать быстродействующий ОУ, а меандр с его выхода подать на делитель и использовать как тестовый.
на вход можно подавать сигнал как от ГСС так и от компьютера сгенерив необходимый сигнал в аудиоредакторе.
головки на частоте раздела сначала проверить микрофоном без кроссовера. При правильном выставлении акустических центров и перемещении микрофона ближе-дальше соотношение фаз не должно меняться. Пробел (отсутствие одного периода) и наложение периода означает запаздывание одного канала на период. Смотреть двухканальным осциллографом с наложением сигнала с микрофона на сигнал от генератора. При совмещении акустических центров пробела не должно быть. При этом первые синусоиды пачек будут ослаблены, особенно более низкочастотной головки. Здесь же можно оценить и чувствительность головок предварительно оценив уровни в полосе пропускания каждой из головок. Измерения лучше производить при воспроизведении в полуоткрытое пространство (в окно) если есть такая возможность.
Пример неправильного и правильного воспроизведения соседними полосами показан ниже. Правда здесь показаны сигналы не на границе полос (одинаковые), а разные, но суть от этого не меняется. Только при правильной фазе всех составляющих меандра (хотя бы первых 4...5 гармоник) он будет воспроизводиться как меандр (близко к его форме).

с уважением,
Александр Петров

[ИГВИН]

Александр, наверное лучше ответят те, кто занимается акустическими измерениями.
По моему, полного совпадения фаз сложно добиться.

[ankus]

Пример неправильного и правильного воспроизведения соседними полосами показан ниже. Правда здесь показаны сигналы не на границе полос (одинаковые), а разные, но суть от этого не меняется. Только при правильной фазе всех составляющих меандра (хотя бы первых 4...5 гармоник) он будет воспроизводиться как меандр (близко к его форме).
Вложение 262945
с уважением,
Александр Петров

Мне представляется неоднозначность иллюстрации фазовых искажений в трехполосной АС.
Если синусоиды трех частот иллюстрируют излученные звуковые колебания, то распространяющиеся вправо колебания, начиная с их отрицательного полупериода, достигают ушей слушателя одновременно и синфазно, т.е. никакой задержки нет.
Что в таком случае понимается под control off и control on, а также выделенные красным участки синусоид?
Если же горизонтальные оси - это время, а не линейное пространство, то временнАя задержка для трех головок, показанная неверно (для СЧ и ВЧ головок задержка больше, чем для НЧ!), связана с взаимным смещением акустических центров трех головок АС и коррекцию этой задержки лучше сделать конструктивными средствами.

[sewerin]

В аналоге невозможно притормозить какой то участок спектра.

[Petr-1951]

Мне представляется неоднозначность иллюстрации фазовых искажений в трехполосной АС.
Если синусоиды трех частот иллюстрируют излученные звуковые колебания, то распространяющиеся вправо колебания, начиная с их отрицательного полупериода, достигают ушей слушателя одновременно и синфазно, т.е. никакой задержки нет.
Что в таком случае понимается под control off и control on, а также выделенные красным участки синусоид?
Если же горизонтальные оси - это время, а не линейное пространство, то временнАя задержка для трех головок, показанная неверно (для СЧ и ВЧ головок задержка больше, чем для НЧ!), связана с взаимным смещением акустических центров трех головок АС и коррекцию этой задержки лучше сделать конструктивными средствами.

согласен, рисунок заменил. Начало колебаний слева, на рисунке слева показано что из-за расположения акустического центра ВЧ-головки впереди ее колебания начинаются раньше чем СЧ и НЧ.
Акустические центры ВЧ, СЧ и НЧ-головок не совпадают у большинства АС при расположении головок в одной плоскости. Более подробно о фазолинейных АС см. вложениеФазолинейная а&#10.pdf
Надеюсь это внесет ясность. Вот еще примеры реализации фазолинейной АС. Здесь следует сделать оговорку. Для этого необходимо не только выставить акустические центры, но использовать фазолинейные кроссоверы. А здесь возможности ограничены. Пассивные отпадают (за исключением первого порядка), есть несколько решений активных кроссоверов и цифровые FIR.

sewerin: В аналоге невозможно притормозить какой то участок спектра.
как видите это делается совмещением акустических центров в вертикальной плоскости. Часто просто делают переднюю панель наклонной. Есть такое понятие как ГВЗ которое зависит от порядка фильтра кроссовера. Один из способов уменьшения задержки НЧ-составляющих использование фильтра НЧ с меньшей крутизной чем СЧ-ВЧ, что нежелательно из-за большего перекрытия в окрестности частоты раздела. В пассивных кроссоверах часто можно встретить в качестве фильтра НЧ просто индуктивность (фильтр первого порядка), в то время как фильтр СЧ-ВЧ третьего порядка (суммарный сдвиг 180 градусов). Так что управлять лепестком направленности можно разными способами. Последнее время для построения фазолинейных систем все большую популярность набирают цифровые FIR (КИХ - с конечной импульсной характеристикой) фильтры. Есть плагин для популярного проигрывателя foobar.

[piter200]

Что в таком случае понимается под control off и control on, а также выделенные красным участки синусоид?

Подразумевается включение функции выравниваня фаз в ресиверах достаточно высокого уровня. Кстати, реально работает. Проверял на воспроизведении прямоугольника, после ВКЛ. сигнал заметно улучшался, появлялись фронты. В ручном режиме можно немного подровнять

[dekko]

Проверял на воспроизведении прямоугольника, после ВКЛ. сигнал заметно улучшался, появлялись фронты

а если сдвинуть микрофон/голову на 20..30 см? Настройки уходят?

[Petr-1951]

...реально работает. Проверял на воспроизведении прямоугольника, после ВКЛ. сигнал заметно улучшался, появлялись фронты. В ручном режиме можно немного подровнять

что то вроде этого...

Можно встретить утверждение, что тембр зависит только от спектра, мол фазовые соотношения не важны. Чтобы получить меандр важно не только правильно передать уровни всех составляющих (гармоник) сигнала, но и их фазы.
ФЧХ определяет связь между различными частотами, присутствующими в сигнале относительно друг друга во времени. Тембр и характеристики, которые могут помочь идентифицировать конкретный инструмент или звук в значительной степени зависят не только от спектра (состава гармоник), но и о того, как они соотносятся друг с другом во времени.

[piter200]

а если сдвинуть микрофон/голову на 20..30 см? Настройки уходят?

Не проверял, уточню.
Попутно вопрос - если крос встраивить в ресивер, то куда лучше и почему - до регулятора громкости, или после?

[Petr-1951]

Не проверял, уточню.
Попутно вопрос - если крос встраивить в ресивер, то куда лучше и почему - до регулятора громкости, или после?

если до кроссовера, то достаточно сдвоенного резистора, а если после...
с другой стороны если кроссовер простой (двухполосный), то найти счетверенный резистор думаю не проблема, лучше будет отношение сигнал/шум

[ankus]

найти счетверенный резистор думаю не проблема, лучше будет отношение сигнал/шум

Если вопрос только в этом параметре, то существенно проще сделать ступенчатый аттенюатор (на 4, 6, 8 направлений) с точными резисторами, например, на 10, 20 и 30 дБ. А рулить реально регулятором, можно с ДУ

[Aliomodo]

ИГВИН, приветствую! Отличный кросс, буду собирать. Вот только после прочтения документа возник вопрос- а как и какие элементы надо ввести, что бы получить плавные частоты раздела? И неплохо бы формулу привести для расчета элементов на свои частоты. Я твиттер буду запускать от 6-7кгц, вот и чешу репу. И ещё- какая хорошая замена транзисторам, можно и наши, или какие коэффициенты передачи закладывать у них? Спасибо!

[ИГВИН]

а как и какие элементы надо ввести, что бы получить плавные частоты раздела?

Надо подключить внешние сдвоенные потенциометры.
На правый канал - два, и на левый - тоже два.
Формулы нет, пользовался во первых, бесплатной прогой FilterPro от Тексаса, и во вторых, моделировал в Микрокапе.

Я твиттер буду запускать от 6-7кгц, вот и чешу репу.

Не высоковато?
Вообще основное достоинство данного кроссовера - независимые установки частот спадов.
Это очень важно, для правильного сведения.
Можно и наши транзисторы, например КТ3102/КТ3107.
Но мне всё же не вполне нравится схема повторителей - её надо корректировать емкостями.
Может быть, заменить повторители на совсем простые двухкаскадные, которые устойчивы без коррекции, а принцип оставить тем же?
Считаю данную схему недоработанной, хотя она вполне работоспособна.

[Andrey Orloff]

Можно и наши транзисторы, например КТ3102/КТ3107.

ИГВИН, Игорь, я благодарен тебе за эту схемку , т.к. резко уйдя в своей 4-х полоске на полный "Актив" по всем 4-м полосам планирую делать везде фильтры на повторителях именно по твоей схеме. Правда там порядки уже другие, кое где и 6-й порядок высвечивается , в основном НЧ-МИДбас-низ СЧ, иначе стыковки по фазе не получается, а переворачивать полярность бошек как то не очень хочется, хотя...
Касаемо советских транзистров - закупил тут КТ626А/КТ602БМ по паре пачек под это дело. Они в звуке получше будут (ИМХО) чем КТ3102/КТ3107, да и можно тока им на-поддавать, дабы работали на низкое сопротивление УМ, менее 300-Ом..

[ИГВИН]

планирую делать везде фильтры на повторителях именно по твоей схеме.

Только промакетируй сперва.

[lazycat]

Интересная штука!

Вопросов два:
1) можно ли прикрутить к НЧ полосе модуль сабсоника резать ниже 30гц с питанием от этого же БП ?

2) где и почём?

[ИГВИН]

Интересная штука!

Вопросов два:
1) можно ли прикрутить к НЧ полосе модуль сабсоника резать ниже 30гц с питанием от этого же БП ?

2) где и почём?

Здравствуйте.
1. По НЧ так низко не считал. Думаю что можно. Питания хватит.
2. Забросил этот проект. Идеи в нём правильные, просто некогда заниматься.
Плат нет.

[lazycat]

Вот кто бы сделал плат - причём можно без переключателей и горсти резисторов - можно и впаять нужный номинал - думаю желающих было бы достаточно, особенно с сабсоником