Come Progettare Crossover per Altoparlanti

Un assioma dell'hi-fi di qualità è che i driver degli speaker dovrebbero essere sempre più piccoli delle lunghezze d'onda dei suoni che riproducono. Per questo ci sono driver di dimensioni diverse in uno speaker per coprire l'intero spettro udibile. Lo scopo del progetto dei crossover è separare e indirizzare elettronicamente le bande di alte e basse frequenze, così che ogni driver operi nella sua gamma ottimale.

Occorrente

• Multimetro elettronico
• Calcolatrice

Istruzioni

1. Determinate l'impedenza dei driver che il crossover controllerà. Esempio: un design a tre vie con woofer, midrange e tweeter si baserà sulle loro impedenze individuali. Se non trovate l'impedenza stampata su ogni driver o sua scheda dati, misuratela col multimetro.
2. Impostate il multimetro su resistenza DC (corrente continua) in ohm. Partite dal range 30 ohm. Moltiplicate la lettura per 1,3 per approssimare l'impedenza del speaker per scopi audio. Un driver che misura 6 ohm è nominalmente un 8 ohm e si useranno dati per 8 ohm. Per questo esempio, assumete tutti i driver nominalmente 8 ohm. Dividete il foglio di progetto in sezioni per woofer, midrange, tweeter valutabili separatamente. Il woofer avrà bisogno di una sezione filtro passa-basso, il tweeter di un passa-alto, il midrange di entrambi.
3. Controllate le raccomandazioni del produttore per le transizioni di frequenza woofer-midrange e midrange-tweeter. In questo esempio, il woofer passa al midrange a circa 500 Hz e il midrange al tweeter a circa 3.500 Hz. Controllate la frequenza massima del driver rispetto alla sua lunghezza d'onda da un calcolatore online frequenza-lunghezza d'onda.
4. Selezionate i condensatori e le induttanze appropriati per ogni sezione del crossover con un calcolatore crossover online. Questo vi permette di beneficiare di decenni di sperimentazione ed esperienza dei top designer con molti tipi di driver in molti design.
5. Arrotondate i valori di capacità (in microfarad, µF) e induttanza (in millihenry, mH) per selezionare componenti reali da un catalogo. Assicuratevi che condensatori e induttanze selezionati siano classificati per gestire la potenza che il vostro amplificatore può inviare. Se l'amplificatore eroga max 100 W/canale, usate componenti classificati per quell'uscita o più.
6. Disegnate lo schema del crossover. Il filtro passa-basso per questo woofer metterà un'induttanza da 5 mH in serie e un condensatore da 20 µF in parallelo col woofer tra l'induttanza e il driver per dare un punto di crossover passa-basso a 500 Hz.
7. Usate un filtro passa-alto per il tweeter che metterà un condensatore da 0,75 µF in serie e un'induttanza da 0,75 mH in parallelo col tweeter tra condensatore e driver.
8. Includete sia un passa-alto a 500 Hz che un passa-basso a 3.500 Hz per il midrange per farlo operare tra quei due punti di transizione. Il passa-alto deve stare tra gli ingressi dall'amplificatore e lo speaker midrange con il passa-basso già su di esso.
9. Progettate il layout fisico o diagramma costruttivo. Separate fisicamente le induttanze delle tre sezioni il più possibile l'una dall'altra. Poiché questo design impone uno sfasamento di 180° a ogni passo di crossover, invertite la polarità del driver midrange (negativo-positivo e positivo-negativo) per il miglior suono dai tre driver che lavorano insieme.