ध्वनिक क्रॉसओवर इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं जो एक इनपुट सिग्नल लेते हैं और दो या तीन आउटपुट उत्पन्न करते हैं जिसमें अलग-अलग उच्च, मध्य और निम्न आवृत्ति बैंड होते हैं। अलग-अलग रेंज एक साउंड सिस्टम में अलग-अलग स्पीकर या "ड्राइवर" को फीड करते हैं: वूफर और सबवूफर। क्रॉसओवर के बिना, ध्वनि का एक यादृच्छिक टूटना होता है। इनमें, एक उच्च-पास फ़िल्टर कम करता है लेकिन ट्वीटर को उच्च-आवृत्ति नोट भेजता है, जबकि एक कम-पास फ़िल्टर उच्च को अवरुद्ध करता है और सबवूफ़र को कम-फ़्रीक्वेंसी नोट भेजता है।
कंपोनेंट साउंड सिस्टम
समाक्षीय मल्टी-रेंज कार स्पीकर के क्रॉसओवर "नेटवर्क" को आमतौर पर स्पीकर में बनाया जाता है और इसमें कॉइल या कैपेसिटर जैसे छोटे विद्युत घटक होते हैं। ट्वीटर, मिडरेंज ड्राइवर और सबवूफ़र्स का उपयोग करने वाले थ्री-वे सिस्टम के लिए क्रॉसओवर में उच्च और निम्न पास फिल्टर के अलावा शामिल हैं,"बैंडविड्थ" एक ही नेटवर्क पर उच्च और निम्न दोनों आवृत्तियों का उपयोग करके दो बिंदुओं के बीच आवृत्तियों को पुन: उत्पन्न करता है। इसके लिए 100 हर्ट्ज से 2500 हर्ट्ज़ तक का ही मिड-रेंज ड्राइवर हो सकता है।
दो मुख्य प्रकार के ध्वनिक क्रॉसओवर हैं: सक्रिय और निष्क्रिय। निष्क्रिय लोगों को सिग्नल को फ़िल्टर करने के लिए शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। सक्रिय लोगों को एक शक्ति और जमीनी कनेक्शन की आवश्यकता होती है, लेकिन आपको उपयोगकर्ता संगीत पर अधिक लचीलापन और सटीक नियंत्रण प्रदान करते हैं।
सक्रिय ऑडियो सिस्टम
एक ध्वनि प्रणाली को "सक्रिय" कहा जाता है जब प्रत्येक ड्राइवर, ट्वीटर, वूफर का अपना प्रवर्धन चैनल होता है। यह पूरे ऑडियो स्पेक्ट्रम में उपलब्ध शक्ति, गतिशील रेंज और सिस्टम की तानवाला प्रतिक्रिया के नियंत्रण को बहुत बढ़ाता है। एक ध्वनिक सक्रिय क्रॉसओवर रिसीवर और एम्पलीफायर के बीच जुड़ता है और अवांछित आवृत्तियों को काट देता है ताकि यह केवल उन आवृत्तियों पर ध्यान केंद्रित कर सके जो उपयोगकर्ता सुनना चाहता है।
उनके पास आमतौर पर प्रत्येक चैनल पर वॉल्यूम नियंत्रण होता है, इसलिए आप विभिन्न ड्राइवरों से सभी "आवाज़" को संतुलन में रख सकते हैं। कुछ क्रॉसओवर में सिस्टम को और अधिक अनुकूलित करने के लिए इक्वलाइज़ेशन जैसी अन्य ऑडियो प्रोसेसिंग सुविधाएँ शामिल हैं। इस तरह के क्रॉसओवर का एकमात्र संभावित नकारात्मक पक्ष यह है कि इसके लिए +12V, ग्राउंड और प्लग-इन कनेक्शन की आवश्यकता होती है। यह एक निष्क्रिय डिवाइस की तुलना में स्थापित और कॉन्फ़िगर करने के लिए एक बड़ी समस्या प्रस्तुत करता है।
निष्क्रिय ध्वनिक उपकरण
ध्वनिक निष्क्रिय क्रॉसओवर एक शक्ति स्रोत से जुड़ा नहीं है। दो प्रकार के निष्क्रिय क्रॉसओवर हैं: घटक क्रॉसओवर, जो एम्पलीफायर और स्पीकर के बीच जुड़े होते हैं, और अंतर्निर्मित होते हैं, जो रिसीवर और एम्पलीफायर के बीच स्थित होते हैं।
घटक। सिग्नल पथ में घटकों के निष्क्रिय संक्रमण एम्पलीफायर के बाद आते हैं। ये कैपेसिटर और कॉइल के छोटे नेटवर्क होते हैं जो आमतौर पर लाउडस्पीकर के पास लगाए जाते हैं। घटक स्पीकर इष्टतम प्रदर्शन के लिए क्रॉसओवर सेट के साथ आते हैं। उन्हें स्थापित करना और कॉन्फ़िगर करना आसान है। फुल रेंज सिग्नल एम्पलीफायर से बाहर निकलता है और एक निष्क्रिय क्रॉसओवर में जाता है जो इसे दो में विभाजित करता है और ट्वीटर को उच्च नोट्स भेजता है और मिड्स और लोव को वूफर में भेजता है। अधिकांश निष्क्रिय घटक क्रॉसओवर में अतिरिक्त सेटिंग्स होती हैं जो आपको ट्वीटर को बंद करने की अनुमति देती हैं यदि ध्वनि वूफर के लिए बहुत तेज लगती है।
लाउडस्पीकर सिग्नल पर चलने वाले निष्क्रिय क्रॉसओवर के अलावा और एम्पलीफायर और स्पीकर घटकों के बीच जुड़े हुए हैं, एम्पलीफायर के सामने अंतर्निहित ध्वनिक कार क्रॉसओवर भी स्थापित हैं। वे प्रत्येक छोर पर आरसीए प्लग के साथ छोटे सिलेंडर की तरह दिखते हैं और बस इनपुट में प्लग करते हैं। अंतर्निर्मित क्रॉसओवर ऊर्जा बर्बाद नहीं करते हैं जैसे उच्च आवृत्तियों एक सबवूफर के लिए करते हैं। बिल्ट-इन क्रॉसओवर इंस्टाल करना केंद्र की आवाज़ को बेहतर बनाने का एक बढ़िया और सस्ता तरीका है, खासकर एक कंपोनेंट स्पीकर सिस्टम में।
कार ऑडियो इस्तेमाल करने के सिद्धांत
यह समझने के लिए कि क्रॉसओवर क्या है और क्या ध्वनि की आवश्यकता वास्तव में एक या अधिक क्रॉसओवर की आवश्यकता है, पहले कार क्रॉसओवर का उपयोग करने के लिए कुछ बहुत ही सरल सिद्धांतों को समझना महत्वपूर्ण है। मुख्य विचार यह है कि संगीत ध्वनि आवृत्तियों से बना होता है जो मानव श्रवण के पूरे सरगम को नियंत्रित करता है, लेकिन व्यक्तिगत स्रोत दूसरों की तुलना में विशिष्ट आवृत्तियों को बनाने में बेहतर होते हैं।
ट्वीटर्स को उच्च आवृत्तियों को पुन: उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, वूफर को कम आवृत्तियों को पुन: उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, आदि। मुख्य उद्देश्य संगीत को इसके घटक आवृत्तियों में अलग करना और उच्च ऑडियो निष्ठा प्राप्त करने के लिए विशिष्ट वक्ताओं को भेजना है। यह सुनिश्चित करके कि आपके क्लासिक स्पीकर तक केवल सही आवृत्तियां पहुंचें, आप विरूपण को अधिक प्रभावी ढंग से कम कर सकते हैं और अपनी कार ऑडियो सिस्टम की ध्वनि गुणवत्ता में सुधार कर सकते हैं।
निष्क्रिय ध्वनिक क्रॉसओवर स्थापित करना अपेक्षाकृत आसान काम है क्योंकि यह एम्पलीफायर और स्पीकर के बीच क्रॉसओवर वायरिंग प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, आप एक निष्क्रिय क्रॉसओवर को एम्पलीफायर आउटपुट से कनेक्ट कर सकते हैं, फिर ट्वीटर आउटपुट को ट्वीटर से और सबवूफ़र आउटपुट को सबवूफ़र से कनेक्ट कर सकते हैं।
एक सक्रिय कार ऑडियो क्रॉसओवर की स्थापना आम तौर पर एक अधिक जटिल प्रक्रिया होगी। मुख्य समस्या यह है कि सक्रिय क्रॉसओवर को बिजली की आवश्यकता होती है, इसलिए आपको प्रत्येक डिवाइस के लिए बिजली और जमीन के तारों को चलाने की आवश्यकता होगी। यदि पहले से स्थापितएम्पलीफायर, एक सक्रिय क्रॉसओवर स्थापित करना आसान होगा। वास्तव में, इसे उसी स्थान पर ग्राउंड करना जहां एम्पलीफायर को ग्राउंड किया गया है, ग्राउंड लूप में कष्टप्रद शोर को रोकने में मदद करेगा।
क्रॉसओवर वर्गीकरण
ध्वनिक क्रॉसओवर को बैंड की संख्या से वर्गीकृत किया जा सकता है जिसमें ऑडियो स्पेक्ट्रम विभाजित है। टू-वे ऑडियो स्पेक्ट्रम को दो भागों में विभाजित करता है और विभिन्न प्रकार के ड्राइवरों को सूचना भेजता है। तीन-तरफा ऑडियो स्पेक्ट्रम को तीन भागों में विभाजित करता है, और इसी तरह। एक क्रॉसओवर को उस बिंदु से भी वर्णित किया जा सकता है जहां खड़ी कटौती शुरू होती है। यह आमतौर पर उस आवृत्ति को संदर्भित करता है जिस पर वंश शुरू होता है। डुप्लेक्स में, दोनों ड्राइवरों के पास क्रॉसओवर बिंदु पर 6 डीबी होगा।
अक्सर क्रॉसओवर ढलान का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली शर्तों में 6 डीबी/ऑक्टेव, 12 डीबी/ऑक्टेव, 18 डीबी/ऑक्टेव, या 24 डीबी/ऑक्टेव शामिल हैं। क्रॉसओवर का ढलान जिसे ये शब्द संदर्भित करते हैं। एक सप्तक परिवर्तन के लिए, एक 6 डीबी/ऑक्टेव क्रॉसओवर का एक आउटपुट होगा जो शुरुआती बिंदु से 6 डीबी नीचे होगा; 12 डीबी/ऑक्टेव में 12 डीबी आउटपुट होगा। क्रॉसओवर ढलान का वर्णन करने के लिए अक्सर उपयोग किए जाने वाले शब्दों का एक और सेट पहला क्रम, दूसरा क्रम, तीसरा क्रम और चौथा क्रम है।
ये शब्द वर्णित ढलान को बनाने के लिए आवश्यक घटकों की संख्या से प्राप्त हुए हैं। पहला ऑर्डर क्रॉसओवर 1 घटक का उपयोग करता है और लगभग 6 डीबी/ऑक्टेव देगा। दूसरा ऑर्डर क्रॉसओवर 2 घटकों का उपयोग करता है और आपको लगभग 12 डीबी/ऑक्टेव इत्यादि देगा।
सेंटर स्पीकर कंपोनेंट्स
यदि वांछित ध्वनि के 10% से अधिक नहीं होने वाला मान खोजना मुश्किल है, तो समायोजित करें। यहांविभिन्न घटकों के साथ काम करने के लिए कुछ सुझाव:
- कैपेसिटर: दो कैपेसिटर को मिलाएं, उन्हें समानांतर में कनेक्ट करें। इस तरह से उनका उपयोग करते हुए, कोई भी दो मूल्यों को एक साथ जोड़ सकता है ताकि संयुक्त समकक्ष क्षमता प्राप्त हो सके।
- प्रतिरोधक: कुल मान के बराबर एक संयुक्त प्रतिरोध प्रदान करने के लिए श्रृंखला में दो प्रतिरोधों को कनेक्ट करें। सिस्टम आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए दोनों पर पावर रेटिंग उच्च होनी चाहिए।
- प्रेरक: यदि आपको एकाधिक इंडक्टर्स का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है, तो आप एक बड़े आकार के इंडक्टर्स खरीद सकते हैं और वांछित मूल्य तक पहुंचने तक कॉइल्स को खोल सकते हैं। इस पद्धति का नुकसान यह है कि आपको एक विशिष्ट प्रकार के अधिष्ठापन मीटर का उपयोग करना चाहिए।
आवृत्ति रेंज परिभाषित करें
स्पीकर सिस्टम के क्रॉसओवर को एडजस्ट करना सही फ़्रीक्वेंसी एडजस्टमेंट है। सेटिंग्स के लिए उपयोग की जाने वाली स्वीकार्य सीमा निर्धारित करने के लिए, आपको स्पीकर और सबवूफर दोनों के डेटा को जानना होगा। खरीदे गए स्पीकर पैकेज में हमेशा आपके द्वारा उपयोग की जाने वाली सेटिंग्स के लिए एक मैनुअल होता है।
अन्यथा, निम्नलिखित नियम लागू होते हैं। सबवूफर जिस उच्चतम आवृत्ति को संभाल सकता है उसका उपयोग क्रॉसओवर सेटिंग्स के लिए किया जाना चाहिए। सबसे कम आवृत्ति जिसे स्पीकर संभाल सकता है उसे क्रॉसओवर पर सेट किया जाना चाहिए।
उदाहरण के लिए, सबवूफर फ़्रीक्वेंसी रेंज 20-130Hz और सेंटर स्पीकर फ़्रीक्वेंसी रेंज 70-20,000Hz, स्वीकार्य रेंज के लिएमुख्य स्पीकर के लिए क्रॉसओवर सेटिंग 70-130 हर्ट्ज़ होगी। इसका मतलब है कि आप मुख्य स्पीकर के लिए 130 हर्ट्ज तक 70, 80, 90, आदि की सेटिंग लागू कर सकते हैं। यदि निर्दिष्ट आकार से ऊपर या नीचे उपयोग किया जाता है, तो सीमा के बाहर आवृत्तियों को सबवूफर या संबंधित स्पीकर द्वारा पुन: प्रस्तुत नहीं किया जाएगा।
मुख्य बिल्डिंग ब्लॉक
कार ऑडियो सिस्टम में, बड़े आउटबोर्ड कैपेसिटर का उपयोग बड़े बास वाले नोटों के बजने पर रोशनी को लुप्त होने से बचाने के लिए किया जाता है। वे एम्पलीफायर को त्वरित शक्ति प्रदान करके इसे प्राप्त करते हैं। स्पीकर क्रॉसओवर कैपेसिटर में उच्च "प्रतिरोध" होता है जिसे आमतौर पर कम आवृत्ति संकेतों के लिए प्रतिक्रियाशील कहा जाता है।
संधारित्र के लिए तीन मुख्य विनिर्देश हैं:
- अधिकतम वोल्टेज जिस पर यह डायलेक्टिकल ब्रेकडाउन के अधीन नहीं है। यह ब्रेकडाउन तब होता है जब कैपेसिटर की दो प्लेटों के बीच का विद्युत क्षेत्र डायलेक्टिक को ध्रुवीकृत करने के लिए पर्याप्त हो जाता है, जिससे यह एक कंडक्टर में बदल जाता है। ऐसा होने पर, संधारित्र गर्म हो जाएगा और फट सकता है।
- संधारित्रों की धारिता को आमतौर पर माइक्रोफ़ारड - एमएफ या यूएफ या (ग्रीक अक्षर म्यू) एफ में मापा जाता है। एक माइक्रोफ़ारड 1/1,000,000 या 1 × 10 -6 फैराड है। और पिकोफ़ारड का भी उपयोग किया जाता है, जो 1/1,000,000 या 1 × 10-6 माइक्रोफ़ारड (1 × 10-12 फैराड) है।
- सहिष्णुता। यह मूल्य की स्वीकार्य भिन्नता है। उदाहरण के लिए, -20%/+80% की सीमा वाला 47mF संधारित्र होगा37.6 से 84.6 mF की क्षमता है। ऑडियो सिस्टम आमतौर पर प्रत्येक "हाई-फ़्रीक्वेंसी" स्पीकर के साथ श्रृंखला में एक कैपेसिटर को हाई-पास फ़िल्टर के रूप में कार्य करने के लिए जोड़ते हैं।
सिस्टम प्रतिबाधा की गणना करें
यदि सभी स्पीकर समानांतर में जुड़े हुए हैं और समान प्रतिबाधा है, तो ध्वनिक क्रॉसओवर गणना करना आसान है। बस प्रतिबाधा को समानांतर में बोलने वालों की संख्या से विभाजित करें।
उदाहरण 1: चार 8 ओम स्पीकर, समानांतर कनेक्शन: 8/4=2 ओम। उदाहरण 2: दो 4 ओम स्पीकर, समानांतर सर्किट: 4/2=2 ओम।
समानांतर में जुड़े लेकिन अलग-अलग प्रतिबाधा वाले वक्ताओं की गणना करने के लिए, निम्न सूत्र लागू होता है:
R कुल=1/(1/r1+1/r2+…..).
वास्तव में, ऑडियो सिस्टम की सटीक गणना एक बहुत ही जटिल अनुभवजन्य प्रक्रिया है। इसे आसान बनाने के लिए, इंटरनेट पर स्पीकर क्रॉसओवर के लिए कई ऑनलाइन कैलकुलेटर हैं, जैसे समानांतर में जुड़े 2, 3 और 4 स्पीकर के लिए एक अलग कैलकुलेटर, साथ ही कैलकुलेटर जिनका उपयोग अधिक जटिल श्रृंखला/समानांतर कॉन्फ़िगरेशन के लिए किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको संबंधित कैलकुलेटर के सफेद वर्गों में प्रत्येक स्पीकर के प्रतिबाधा को दर्ज करना होगा। समानांतर में जुड़े वक्ताओं के लिए कुल प्रतिबाधा निर्धारित की जाएगी। और प्रत्येक वक्ता के लिए एक प्रतिशत की गणना भी की जाती है।
डिस्प्ले दिखाएगा कि स्पीकर के बीच एम्पलीफायर की आउटपुट पावर कैसे वितरित की जाती है। जब विभिन्न प्रतिबाधा के साथ प्रयोग किया जाता हैसत्ता के बंटवारे को ध्यान में रखा जाएगा।
अगर एक ड्राइवर होता जो ऑडियो के पूरे स्पेक्ट्रम को आसानी से और सटीक रूप से पुन: पेश कर सकता है, तो क्रॉसओवर का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं होगी। मुख्य कारण यह है कि ध्वनि के पूर्ण स्पेक्ट्रम को कवर करने के लिए आमतौर पर कई ड्राइवरों की आवश्यकता होती है। एक ही समय में उच्च और निम्न आवृत्तियों दोनों का उत्पादन करने में सक्षम चालक बनाना संभव नहीं है। विभिन्न प्रकार के ड्राइवरों को विभिन्न श्रेणियों में अच्छी तरह से काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। क्रॉसओवर का इस्तेमाल करने से अलग-अलग ड्राइवरों के काम में तालमेल बिठाने में मदद मिलती है.
