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Como definir frequências de cruzamento para o sistema de áudio do seu carro


Crossovers são incríveis para obter um som melhor mesmo de alto-falantes baratos. Mas o que são crossovers, como eles são úteis e quais são as melhores configurações de crossover para o áudio do carro?

Neste artigo Vou mostrar como definir frequências de crossover para o sistema de áudio do seu carro juntamente com algumas outras informações úteis:
  • Como funcionam os cruzamentos e por que eles fazem uma grande diferença
  • As melhores configurações de frequência de cruzamento de áudio do carro (a tabela é fornecida)
  • Diagramas para mostrar como configurar os crossovers do amplificador do carro

…e muito mais também. Há muito o que cobrir, então vamos começar!

O que faz um crossover? Frequência de cruzamento, inclinações e mais explicações




As pessoas tendem a falar sobre crossovers como se eles “bloqueassem” totalmente os sons que você não quer que vá para os alto-falantes. Embora de certa forma, na realidade, crossovers são filtros que reduzem muito a quantidade de frequências de som indesejadas enviadas aos alto-falantes.

Como os cruzamentos são úteis para os palestrantes?


Os cruzamentos são muito importantes para o áudio do carro, pois nos ajudam a lidar com os gabinetes ruins em que são usados, juntamente com as fraquezas que os pequenos alto-falantes têm. Alguns dos tamanhos de alto-falante mais comuns instalados de fábrica ou vendidos para uso pós-venda, como tamanhos de 3,5″, 4″ e 5,25″, podem ser terríveis para tocar baixo, resultando em som ruim e distorção feia.

Para piorar a situação, os alto-falantes em carros, caminhões e até barcos costumam ser montados em áreas onde é impossível para obter um ótimo som porque vazam ar e não formam um bom gabinete para fornecer som adequadamente, ao contrário dos gabinetes de alto-falante estéreo domésticos. Isso significa que eles vazam muito ar e podem “fundir” facilmente se forem acionados com força com sons graves, por exemplo.

Uma razão pela qual os crossovers são tão úteis é que podemos usá-los para bloquear frequências de áudio com som terrível que normalmente causariam esses problemas e outros também.

Noções básicas de crossover




Quando pensamos em sinais musicais, nem sempre percebemos as coisas importantes que acontecem nos bastidores. Na verdade, você quase nunca encontre um sistema de alto-falantes de boa sonoridade que não esteja usando um ou mais tipos de crossovers; é assim que eles são importantes para um ótimo som.

Um crossover (crossover de áudio) é um circuito de componentes elétricos ou eletrônicos composto de partes que reagem a determinadas frequências e projetado para eliminar faixas de som indesejadas que chegam aos alto-falantes.

Os cruzamentos permitem que uma faixa de som desejada passe inalterada e efetivamente bloqueie faixas de som além de um limite chamado de frequência de corte.

Um circuito de crossover pode ser usado apenas para um único canal de alto-falante ou combinado com outro para separar e direcionar o som para os alto-falantes mais adequados para produzi-lo. No áudio do carro, os crossovers de alto-falante mais comuns são usados ​​em alto-falantes coaxiais e componentes de 2 vias.

Crossovers de alto-falante simples também podem ser adicionados em linha com alto-falantes para bloquear também os graves mais baixos.

Quais são os 3 tipos de crossovers no áudio do carro?


Existem 3 tipos de cruzamentos:
  1. Crossovers ativos (eletrônicos) – funcionam no caminho do sinal (sinais de nível de linha)
  2. crossovers passivos (alto-falantes) - funcionam no caminho do alto-falante amplificado após um amplificador
  3. Crossovers digitais (software) – eles trabalham com som no domínio da música digital

1. Crossovers ativos (eletrônicos)




Um exemplo de um crossover eletrônico (ativo) de 2 vias externo (add-on). Estes são basicamente os mesmos que os crossovers eletrônicos embutidos em muitos amplificadores que você pode comprar hoje. Alguns oferecem mais algumas opções, mas, ao contrário dos anos passados, são cada vez menos importantes nos dias de hoje. A maioria dos amplificadores atuais inclui o que você já precisa.

Os crossovers ativos usam componentes elétricos, como chips baseados em transistores chamados op-amps (amplificadores operacionais) para se comportar da mesma maneira que suas contrapartes de crossover de alto-falante muito maiores e muito menos eficientes.

Eles oferecem muitos benefícios (especialmente seu tamanho compacto) e podem ser projetados para permitir que você escolha facilmente entre não usar crossover, passar alto ou passar baixo. Ao contrário dos cruzamentos passivos, eles fazem requerem energia para funcionar e alterar o sinal, daí o nome “ativo”.

Os crossovers ativos funcionam com um sinal de nível de linha (RCA) antes das entradas RCA de um amplificador (em crossovers externos adicionais que você pode comprar) ou dentro do amplificador. A saída de sinal de um crossover eletrônico deve ser amplificada, ao contrário dos crossovers de alto-falante (passivos) que você conecta entre um amplificador e alto-falantes.

2. Cruzamentos passivos (falantes)




Os crossovers “passivos” são aqueles que usam indutores e capacitores, sem fonte de alimentação, para filtrar sons que você não quer que cheguem aos alto-falantes. Eles geralmente são usados ​​para alto-falantes menores, como tweeters, alto-falantes coaxiais de 2 vias e sistemas de alto-falantes componentes, porque são relativamente acessíveis nessas situações.

Os alto-falantes passivos não são usados ​​para bloquear os médios e agudos (“agudos”) dos subwoofers porque o tamanho dos indutores necessários seria muito grande – e caro também! Eles também são muito menos eficientes que os eletrônicos nesse caso.

Essa é uma das razões pelas quais os crossovers de subwoofer de baixa passagem embutidos em amplificadores são tão bons.

3. Crossovers digitais (baseados em software)




Equalizadores e crossovers baseados em software usam rotinas de software avançadas para alterar o som no “domínio digital”. Isso significa que eles podem alterar o som (ou filtrá-lo, como fazem os crossovers) trabalhando apenas com o sinal musical digital. Isso os torna mais complicados, mas economiza espaço e dinheiro, pois reduz o tamanho e os componentes eletrônicos necessários.

Esse tipo é implementado no código de software de receptores de home theater, unidades de cabeça estéreo de carro ou processadores de áudio digital. Os crossovers baseados em software geralmente funcionam implementando funções baseadas em matemática que alteram a saída do sinal com base em sua frequência.

É um realmente tópico complicado, mas os conceitos básicos não são difíceis de entender. Usando fórmulas especiais, não apenas diferentes tipos de crossovers, mas também equalizadores podem ser implementados e operar no sinal musical quando este é representado como um número digital binário.

Este é um recurso de economia de custo e espaço, pois há poucas peças, se houver, necessárias para fazê-lo funcionar. No entanto, geralmente são necessários microprocessadores mais especializados ou chips de processador de sinal digital (DSP) para fazer isso.

Quais são boas frequências de crossover para áudio automotivo?




Dentro da faixa de som que seus ouvidos podem ouvir, na maioria dos casos, as frequências de crossover geralmente caem em uma faixa pequena que você provavelmente usará para tweeters (passa-alta), alto-falantes de faixa completa (passa-alta) e subwoofers (passa-alta) -passa).

A verdade é que não existe um conjunto “perfeito” de frequências de crossover que funcione para todos alto-falante em cada veículo. Isso é basicamente impossível porque quase todo mundo está usando alto-falantes diferentes, uma configuração diferente e assim por diante.

No entanto, aqui estão algumas das frequências mais comuns que funcionam bem em muitos casos.

Tabela de frequência de cruzamento recomendada

Tipo de alto-falante/sistema Frequência de cruzamento &Digite Observações
Subwoofers 70-80 Hz (passagem baixa)

Boa faixa de frequência de baixa passagem para graves de subwoofer e bloqueio de sons de médios. Melhor para som de graves puros e claros que "atingem".

Colunas principais do carro (gama completa) 56-60Hz (passagem alta)

Bloqueia graves graves que causam distorção ou alto-falantes "ao fundo". Grande compromisso entre som de gama completa e capacidade de graves médios.

Tweeters ou alto-falantes bidirecionais 3-3,5 KHz (passa-alta ou passa-alta/baixa)

A maioria dos crossovers de 2 vias ou 1 via (tweeter) usa uma frequência próxima a essa, pois a maioria dos tweeters não consegue lidar com sons abaixo dessa faixa. O mesmo para woofers acima desta faixa.

Médios/woofer 1K-3,5KHz (passagem baixa)

Os woofers e muitos alto-falantes de médio porte não funcionam bem acima dessa faixa geral. Eles são pobres para agudos e um tweeter deve ser adicionado.

sistema de 3 vias 500Hz e 3,5KHz (pontos de cruzamento Woofer/tweeter)

Semelhante aos sistemas de 2 vias, a frequência superior. seria o mesmo. Drivers de médio porte em um sistema de 3 vias geralmente não funcionam bem abaixo de 500Hz ou 250Hz em muitos casos.

Como definir a frequência de cruzamento para alto-falantes em seu amplificador



Como definir opções de filtro passa-altas em seu amplificador (para alto-falantes principais)


A maioria das pessoas normalmente usa um amplificador de carro para um dos poucos sistemas básicos:
  1. Conduzindo alto-falantes frontais e traseiros de alcance total, sem subwoofer
  2. Acionamento de alto-falantes frontais e traseiros de alcance total, além de um subwoofer
  3. Conduzindo um subwoofer

Para os casos #1 e 2, se o seu amplificador tiver uma opção de crossover embutida, você pode usar o crossover high-pass para bloquear os graves graves que os pequenos alto-falantes simplesmente não conseguem produzir bem, se é que o fazem. O resultado final é que você poderá conduzir seus alto-falantes principais com mais volume e menor distorção.

Queremos apenas bloquear aquela certa faixa de graves que os subwoofers podem suportar. Não queremos bloquear os graves encontrados na extremidade inferior do midrange, como nos vocais na música (por exemplo, em torno de 100-120Hz ou mais). 60 a 70Hz ou mais são frequências de crossover bastante comuns que geralmente funcionam bem.

Ajustando o crossover de alta frequência de um amplificador


Para amplificadores com crossovers ajustáveis, use as seguintes etapas:
  • Desative as funções de equalizador ou reforço de graves
  • Defina o canal frontal ou os interruptores de cruzamento frontal e traseiro (se estiver usando ambos) para "HP" ou como eles estão rotulados para a função de alta frequência.
  • Ajuste o controle de frequência de crossover para a configuração mais baixa (geralmente em torno de 50 Hz para a maioria dos amplificadores).
  • Usando uma pequena chave de fenda, gire-a levemente – cerca de 1/8 de volta. Isso deve estar na faixa de 60 a 70 Hz.
Observação: Nem todos os amplificadores oferecem um controle ajustável. Alguns (especialmente os modelos ultracompactos) usam apenas frequências fixas e interruptores. Nesse caso, tente usar a posição da chave mais próxima da faixa de frequência passa-alta de 60-70Hz.

Como definir as opções de frequência de crossover do subwoofer


Da mesma forma, faça o seguinte para ajustar a frequência e o cruzamento do subwoofer:
  • Desative as funções de equalizador ou reforço de graves
  • Coloque a chave de cruzamento em "LP" ou como estiver rotulada para a passagem baixa
  • Ajuste o controle de frequência de crossover para a configuração mais baixa (geralmente em torno de 50 Hz para a maioria dos amplificadores).
  • Usando uma pequena chave de fenda, gire-a levemente – cerca de 1/8 de volta. Isso deve estar em torno da faixa de 70Hz
  • Ajuste conforme necessário: se você não estiver satisfeito com a faixa de graves (a faixa de sons graves produzidos), não tenha medo de ajustar um pouco o controle de frequência.
DICA: Com potência decente e um bom gabinete de alto-falante adequado ao sub, você deve tem graves limpos e puros neste momento.

No entanto, já vi muitos casos em que um subwoofer instalado no tipo errado de gabinete de subwoofer produz um som fraco e fraco. Um crossover não pode resolver esse problema.

Que inclinação cruzada eu preciso? Faz diferença?




Em alguns casos, você poderá escolher entre várias inclinações de cruzamento (a inclinação do corte) em seu amplificador ou outros componentes. Como mencionei anteriormente, a inclinação é a eficácia de um crossover em permitir que menos sons indesejados cheguem aos alto-falantes, com números mais altos sendo mais eficazes.

E como mencionei anteriormente, -12dB por oitava (“-12dB/oitava”) é muito comum em áudio automotivo. Embora possa parecer que a regra "mais é melhor" se aplica aqui, a verdade é que na maioria das vezes, uma inclinação de cruzamento de 12 dB ou 18 dB/oitava é tudo o que você precisa.

Por que alguns eletrônicos oferecem mais declives cruzados?


Alguns amplificadores, unidades principais e processadores/equalizadores digitais para áudio automotivo oferecem mais opções de crossover para pessoas que desejam controle avançado - especialmente se você estiver trabalhando em um sistema de som de última geração. Por exemplo, ao amplificar alto-falantes (usando um crossover eletrônico e canais de amplificador separados para o tweeter, o alto-falante de médio e assim por diante), você pode aproveitar o comportamento natural de cada alto-falante e obter um controle super detalhado sobre os sinais enviados para eles.

Esse é um tópico muito mais avançado e vale um artigo próprio, a propósito.

No entanto, aqui estão as regras básicas para pistas de cruzamento que funcionarão para 90% das pessoas:
  • Uma configuração de 12/dB é boa e funcionará na maioria dos casos para subwoofers (passa-baixo) e alto-falantes full-range (passa-alta).
  • No entanto, 18dB/oitava pode ser melhor para alguns subwoofers, dependendo do seu subwoofer específico, do gabinete e de como seu veículo altera o som. Nesse caso, experimente usar a configuração -18dB e veja como soa.
  • 6dB/oitava é um pouco ruim e permitirá a passagem de sons que podem “turvar” o som e não é bom o suficiente para alto-falantes de graves. Não recomendo isso na maioria dos casos.

Na maioria das vezes, o objetivo principal é ter o mesmo corte na mesma frequência. O objetivo, em condições perfeitas, é que os alto-falantes se encaixem perfeitamente, para que não haja muita sobreposição no som, nem lacunas no som.

No entanto, é definitivamente muito muito mais difícil no mundo real. Na minha experiência, no entanto, 12dB/oitava funciona bem e é eficaz o suficiente para fazer uma grande diferença no som do seu sistema.

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