เครื่องคำนวณครอสโอเวอร์ลำโพง
เครื่องคำนวณถือว่าดอกลำโพงแต่ละตัวเป็นความต้านทานคงที่ ณ ความถี่ที่เลือก ครอสโอเวอร์ที่ใช้งานจริงต้องอาศัยอิมพีแดนซ์และการตอบสนองทางเสียงที่วัดในตู้
เลือกวงจรไฟฟ้าในอุดมคติ
ตัวเลือกอธิบายฟิลเตอร์ไฟฟ้าที่ต่อกับโหลดความต้านทาน ไม่มีแบบใดรับประกันความชันทางเสียงหรือผลรวมสุดท้าย
เมื่อดำเนินการต่อ ค่าจะถูกส่งมายังเว็บไซต์ใน URL และอาจอยู่ในประวัติเบราว์เซอร์ โปรดอย่ากรอกข้อมูลสำคัญ
ประมาณค่าคาปาซิเตอร์และอินดักเตอร์สำหรับครอสโอเวอร์ลำโพงพาสซีฟสองทางในอุดมคติ เลือก Butterworth อันดับหนึ่ง, Butterworth อันดับสอง หรือ Linkwitz–Riley อันดับสอง แล้วกรอกความถี่เป้าหมายกับอิมพีแดนซ์ของวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ ณ ความถี่นั้น ผลลัพธ์เป็นจุดเริ่มต้นตามทฤษฎี ไม่ใช่วงจรที่พร้อมใช้งานจริง เพราะอิมพีแดนซ์ เฟสอะคูสติก ความไว และผลจากตู้ของดอกลำโพงจริงเปลี่ยนไปตามความถี่ จึงต้องจำลองและวัดวงจรด้วยดอกลำโพงที่ติดตั้งจริง
วิธีประมาณอุปกรณ์ครอสโอเวอร์พาสซีฟ
-
1
เลือกวงจรไฟฟ้า
เลือกวงจรอันดับหนึ่ง 6 dB/อ็อกเทฟ หรือ Butterworth/Linkwitz–Riley อันดับสอง 12 dB/อ็อกเทฟ ตัวเลือกนี้อธิบายพฤติกรรมทางไฟฟ้าในอุดมคติ ไม่ใช่ความชันทางเสียงสุดท้าย
-
2
กรอกความถี่และอิมพีแดนซ์
ใช้ความถี่ครอสโอเวอร์ที่ต้องการ และถ้ามี ให้ใช้ขนาดอิมพีแดนซ์ที่วัดได้ของดอกลำโพงแต่ละตัวใกล้ความถี่นั้น ค่าอิมพีแดนซ์พิกัดเป็นเพียงค่าประมาณ
-
3
จำลอง ประกอบ และวัดผล
ใช้ค่าที่คำนวณเป็นค่าเริ่มต้น นำข้อมูลการตอบสนองและอิมพีแดนซ์จริงเข้าโปรแกรมออกแบบ ทดลองวงจรที่ระดับเสียงต่ำ แล้ววัดแต่ละแขนง ผลรวมทางเสียง และอิมพีแดนซ์รวม
สูตรครอสโอเวอร์พาสซีฟ
กำหนดให้ f คือความถี่เป้าหมาย, ω = 2πf และ R คืออิมพีแดนซ์ของดอกลำโพงที่ใช้ในแบบจำลองโหลดความต้านทานในอุดมคติ
สำหรับวงจร อันดับหนึ่ง:
- อินดักเตอร์อนุกรมโลว์พาสของวูฟเฟอร์:
L = R ÷ ω - คาปาซิเตอร์อนุกรมไฮพาสของทวีตเตอร์:
C = 1 ÷ (R × ω)
สำหรับโลว์พาส อันดับสอง:
- อินดักเตอร์อนุกรม:
L = R ÷ (Q × ω) - คาปาซิเตอร์ขนานกับวูฟเฟอร์:
C = Q ÷ (R × ω)
สำหรับไฮพาส อันดับสอง:
- คาปาซิเตอร์อนุกรม:
C = Q ÷ (R × ω) - อินดักเตอร์ขนานกับทวีตเตอร์:
L = R ÷ (Q × ω)
เครื่องคำนวณใช้ Q = 1/√2 สำหรับ Butterworth อันดับสอง และ Q = 0.5 สำหรับ Linkwitz–Riley อันดับสอง วงจร Butterworth ในอุดมคติแต่ละแขนงลดลงประมาณ 3.01 dB ที่ความถี่ที่เลือก ส่วน LR2 ลดลงประมาณ 6.02 dB
ตัวอย่างที่ 2,500 Hz
เมื่อใช้ วูฟเฟอร์ 8 Ω, ทวีตเตอร์ 8 Ω และความถี่เป้าหมาย 2,500 Hz ค่าทางอุดมคติคือ:
| วงจรไฟฟ้า | L อนุกรมวูฟเฟอร์ | C ขนานวูฟเฟอร์ | C อนุกรมทวีตเตอร์ | L ขนานทวีตเตอร์ |
|---|---|---|---|---|
| Butterworth อันดับหนึ่ง | 0.5093 mH | - | 7.9577 µF | - |
| Butterworth อันดับสอง | 0.7203 mH | 5.6270 µF | 5.6270 µF | 0.7203 mH |
| Linkwitz–Riley อันดับสอง | 1.0186 mH | 3.9789 µF | 3.9789 µF | 1.0186 mH |
เมื่ออิมพีแดนซ์ของวูฟเฟอร์และทวีตเตอร์ต่างกัน ค่าอุปกรณ์ของสองแขนงก็จะต่างกัน เครื่องคำนวณจึงรับอิมพีแดนซ์แยกกัน
ทำไมอิมพีแดนซ์พิกัดจึงไม่พอ
ดอกลำโพงที่ระบุ 8 Ω ไม่ได้ทำตัวเหมือนตัวต้านทาน 8 Ω ตลอดย่านเสียง เรโซแนนซ์ อินดักแตนซ์ของวอยซ์คอยล์ และตู้ลำโพงเปลี่ยนทั้งขนาดและเฟสของอิมพีแดนซ์ เอกสาร DATS ของ Dayton Audio แสดงว่าอิมพีแดนซ์วูฟเฟอร์ที่สูงขึ้นในย่านความถี่บนอาจทำให้วงจรโลว์พาสตามตำราไม่ตัดที่ความถี่ที่ตั้งใจไว้ คู่มือ OmniMic ยังอธิบายว่าการปรับครอสโอเวอร์ต้องใช้ข้อมูลการตอบสนองความถี่และอิมพีแดนซ์ที่วัดด้วยระดับสัญญาณ เวลา และระยะวัดที่สอดคล้องกัน
ฟิลเตอร์ไฟฟ้ายังรวมกับการโรลออฟทางเสียงตามธรรมชาติและตำแหน่งทางกายภาพของดอกลำโพง Linkwitz ชี้ว่าฟิลเตอร์ไฟฟ้าไม่อาจให้ผลทางเสียงตามต้องการได้ หากดอกลำโพงที่ติดตั้งไม่มีช่วงทับซ้อน ความราบ หรือเฟสที่เหมาะสม สำหรับ LR2 ในอุดมคติ แขนงทั้งสองต่างเฟสกัน 180° และกลับขั้วหนึ่งแขนง แต่การต่อขั้วจริงควรตัดสินจากผลรวมทางเสียงและร่องลึกเมื่อกลับขั้วที่วัดได้
ข้อจำกัดด้านอุปกรณ์และการเดินสาย
ค่าคาปาซิแตนซ์และอินดักแตนซ์ไม่ได้กำหนดพิกัดแรงดันคาปาซิเตอร์ กระแสอินดักเตอร์ ขนาดสาย กำลัง หรือขีดจำกัดความร้อน ค่า ESR ของคาปาซิเตอร์, DCR ของอินดักเตอร์ และค่าคลาดเคลื่อนของอุปกรณ์จริงล้วนเปลี่ยนการตอบสนองและโหลดของแอมป์ ถอดแอมป์ก่อนเปลี่ยนสาย คายประจุคาปาซิเตอร์ ตรวจสอบความถี่ครอสโอเวอร์ต่ำสุดที่ผู้ผลิตทวีตเตอร์แนะนำ และเริ่มทดสอบที่ระดับเสียงต่ำ
เอกสารอ้างอิง: การคำนวณฟิลเตอร์ LC แบบมีโหลดของ Texas Instruments, บันทึกครอสโอเวอร์ของ Linkwitz Lab, บันทึกเรื่องฟิลเตอร์, คู่มือวัด OmniMic ของ Dayton Audio และ คู่มือ DATS LA
คำถามที่พบบ่อย
ถ้ามี ให้ใช้ขนาดอิมพีแดนซ์ที่วัดได้ใกล้ความถี่ครอสโอเวอร์ อิมพีแดนซ์พิกัดเป็นค่าจัดกลุ่มกว้าง ๆ แต่ค่าจริงเปลี่ยนตามความถี่ ค่าพิกัดใช้ประมาณเบื้องต้นได้ แต่ไม่ทำให้วงจรเป็นแบบสุดท้ายที่แม่นยำ
ยังไม่พอด้วยตัวเอง การคำนวณครอบคลุมฟิลเตอร์ไฟฟ้าในอุดมคติกับโหลดความต้านทาน ผลทางเสียงยังขึ้นกับการตอบสนอง เฟส ความไว ตำแหน่งอะคูสติก การกระจายเสียง และตู้ของดอกลำโพงที่ติดตั้ง ต้องจำลองด้วยข้อมูลวัดและตรวจสอบต้นแบบ
อย่าใช้กฎตายตัวโดยไม่วัดผล แบบ LR2 ในอุดมคติมีเฟสต่างกัน 180° แต่เฟสและตำแหน่งจริงของดอกลำโพงเปลี่ยนความสัมพันธ์ ควรทดสอบทั้งขั้วปกติและกลับขั้ว แล้วดูผลรวมและร่องลึกบริเวณครอสโอเวอร์
ไม่ เครื่องมือนี้ประมาณเฉพาะคาปาซิแตนซ์และอินดักแตนซ์ ต้องเลือกพิกัดแรงดันและชนิดคาปาซิเตอร์ ขนาดสาย ความสามารถรับกระแส และ DCR ของอินดักเตอร์ให้เหมาะกับกำลังแอมป์และสภาพความร้อน พร้อมตรวจสอบว่าโหลดรวมปลอดภัย
ไม่ ในโหมดตรง ค่าจะถูกส่งมายังเว็บไซต์ผ่าน Livewire เพื่ออัปเดตผลคำนวณ ส่วนโหมดหลายขั้นตอนจะส่งค่าผ่าน URL เมื่อดำเนินการต่อ และอาจคงอยู่ในประวัติเบราว์เซอร์ โปรดอย่ากรอกข้อมูลสำคัญ
เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง
เครื่องคำนวณแมโคร
แปลงเป้าหมายแคลอรีต่อวันและเปอร์เซ็นต์แมโครเป็นกรัมของโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน พร้อมตัวเลือกแบบสมดุล โปรตีนสูง เพิ่มกล้ามเนื้อ และคาร์โบไฮเดรตต่ำ
เครื่องคำนวณ ANOVA
ทำ one-way ANOVA กับสองกลุ่มขึ้นไปเพื่อทดสอบว่าค่าเฉลี่ยต่างกันอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่ พร้อมรายงาน F-statistic, p-value และสรุปผล
เครื่องคำนวณเงินค่าขนม
คำนวณเงินค่าขนมเด็กที่เหมาะกับอายุด้วยกฎ "จำนวนคงที่ต่อปีอายุ" และรูปแบบผูกกับงานบ้าน พร้อมยอดรวมรายปีสำหรับวางงบ
เครื่องคำนวณขนาดตู้ปลา
คำนวณปริมาตรตู้ปลาเป็นลิตรและแกลลอนจากขนาดตู้ พร้อมน้ำหนักเมื่อเติมน้ำเต็มและจำนวนปลาโดยใช้กฎ 1 นิ้วต่อแกลลอน
เครื่องคำนวณบำนาญ
คำนวณมูลค่าปัจจุบันหรือมูลค่าอนาคตของบำนาญ ทั้งแบบจ่ายคงที่หรือแปรผัน และเปรียบเทียบโครงสร้างแบบเริ่มทันทีกับแบบรอจ่าย
เครื่องคำนวณลูกกรงราวกันตก
กรอกช่วงเปิดของราว ความกว้างของลูกกรง และระยะห่างสูงสุดที่กฎหมายอนุญาต เพื่อหาจำนวนลูกกรงที่ต้องใช้อย่างแม่นยำ พร้อมระยะห่างที่เท่ากันระหว่างแต่ละซี่ โดยไม่มีช่องใดเกินขีดจำกัดตามข้อกำหนด