Здравствуйте,
коллеги и любители хорошего звука. Сегодня я бы хотел немного
углубиться в тему, которая, на мой взгляд, часто остаётся в тени, но
имеет фундаментальное значение для понимания работы акустических систем.
Речь пойдёт о таком понятии, как Crossover Frequency, или, как её ещё
называют, частота раздела или частота среза.
Если говорить строго
и техническим языком, то частота среза представляет собой точку в
частотном спектре, где происходит деление звукового сигнала на несколько
полос для дальнейшего направления к соответствующим динамическим
головкам. В любой многополосной акустической системе, будь то простая
двухполосная колонка или сложный саунд-система, звук должен быть
правильно распределён между динамиками, каждый из которых предназначен
для воспроизведения своего диапазона частот. Например, низкие частоты
воспроизводит вуфер, средние, мидвуфер или среднечастотник, а высокие,
твиттер.
Процесс деления сигнала осуществляется с помощью так
называемого кроссовера (фильтра). В своей простейшей форме кроссовер,
это электронная схема, которая пропускает сигналы выше или ниже
определённой частоты. Кроссоверы бывают пассивными и активными.
Пассивные, состоящие из индуктивностей и ёмкостей, устанавливаются
внутри акустической колонки, после усилителя. Активные кроссоверы,
напротив, работают до усилителя, что позволяет более тонко и точно
настраивать параметры сигнала для каждого канала.
Частота среза
определяет, на какой частоте сигнал начинает ослабевать (затухать) при
передаче от одного динамика к другому. Например, если в двухполосной
системе частота среза установлена на 2500 Гц, это означает, что всё, что
ниже этой частоты, будет направляться к вуферу, а всё, что выше, к
твиттеру. Однако следует понимать, что срез не происходит мгновенно, как
будто мы рубим сигнал топором. Он происходит плавно, с определённым
порядком (порядком фильтра). Порядок фильтра определяет крутизну спада,
насколько быстро ослабевает сигнал после частоты среза. Чем выше
порядок, тем круче спад, и тем меньше "нахлёст" частот на разных
динамиках. Например, фильтр первого порядка даёт спад 6 дБ на октаву,
второго, 12 дБ/октава, и так далее. Выбор порядка фильтра влияет на
общую фазовую характеристику системы, что в свою очередь сказывается на
качестве звучания.
Правильный выбор частоты среза критичен. Если
она выбрана некорректно, это может привести к нежелательным эффектам,
таким как фазовые искажения, "провал" в звуковой картине на частоте
среза или, наоборот, её "выпирание" (подъём). Например, если частота
среза слишком низкая, то твиттер, рассчитанный на высокие частоты, будет
пытаться воспроизводить средние, что может привести к его перегрузке и
даже выходу из строя. С другой стороны, если частота среза слишком
высокая, то мидвуфер будет пытаться воспроизводить частоты, для которых
он не предназначен, что также негативно скажется на звучании.
Таким
образом, Crossover Frequency, это не просто число, а ключевой параметр,
который определяет, насколько слаженно и гармонично будут работать все
динамики в акустической системе. Это та невидимая, но крайне важная
часть, которая делает звучание полным, чётким и естественным.