Crossover digitali

デジタルクロスオーバー

デジタルクロスオーバーは、AudioLai が提案するシステムの主な強みの 1 つです。この記事では、デジタル クロスオーバーの概要と、パッシブ クロスオーバーや他のタイプのアクティブ クロスオーバーとの違いについて説明します。高度な柔軟性、ユーザーフレンドリーなインターフェイス、そして比類のない価値を備えたデジタルクロスオーバーは、DIY ユーザーとスピーカー/システムの専門家の両方に完璧なソリューションを提供します。

  • パッシブクロスオーバー

  • アクティブクロスオーバー

  • デジタルクロスオーバー

  • アクティブクロスオーバーのメリット

  • 他に何が必要ですか?

  • パッシブクロスオーバー

パッシブクロスオーバーは、抵抗、コイル(インダクター)、コンデンサーなどのコンポーネントのみを使用して、パワーアンプからの信号を、ウーファー、ミッドレンジ、ツイーターなどのさまざまなドライバーのさまざまな周波数帯域に分割します。 (「パッシブ」という用語は、トランジスタやバルブなど、電源によって提供される電子の流れを制御できないデバイスまたは回路を指します。)

次の図は、一般的なシステム セットアップを示しています。ここでは、ボリューム コントロール (ボリューム コントロールの記号) がプリアンプで実行され、パッシブ クロスオーバーがスピーカー キャビネットに配置されています。この図は、ウーファーとツイーターのカットオフ スロープが比較的緩やかな 2 次の双方向クロスオーバーを示しています。カットオフ スロープが急になると、より多くのコンポーネントが必要になります。さらに、3 ウェイ スピーカーや 4 ウェイ スピーカーなどのより複雑なスピーカーには、ここに示されているものよりもはるかに多くのコンポーネントが含まれます。

パッシブクロスオーバー図
パッシブクロスオーバーを備えたシステムのブロック図

双方向パッシブクロスオーバー

  • クロスオーバーアクティブ


対照的に、アクティブクロスオーバーはラインレベル信号を使用して周波数帯域を分割し、通常はプリアンプとパワーアンプの間に配置されます。以下の図に示すように、各スピーカー ドライバーには独自の専用アンプ チャンネルがあります。

ドライバーをアンプのチャンネルに直接接続すると、ダンピングファクターが向上し、アンプがドライバーに対してより「制御」できるようになります。 (注意: 特に電源のオン/オフ時に発生する可能性のある低周波または DC 過渡現象からツイーターを保護するために、ツイーターと直列にコンデンサが使用されることがよくあります。) アンプのチャンネルとアンプのドライバーの間にある大型で高価な受動部品スピーカーはもう必要ありません。 3 ウェイおよび 4 ウェイ スピーカーでは、より低いクロスオーバー周波数に対してより高い部品値が必要となるため、この利点はさらに大きくなります。

アクティブクロスオーバー図
アクティブクロスオーバーを備えたシステムのブロック図(アナログ入力あり)

双方向アクティブクロスオーバーアナログ入力

  • デジタルクロスオーバー

最近まで、ほとんどのアクティブ クロスオーバーはアナログ回路で実装されており、通常は特定の種類の回路トポロジーを実現するためにオペアンプを使用していました。スイッチまたはプラグイン モジュールは、異なるクロスオーバー周波数を選択します。このタイプのアクティブ クロスオーバーは、各フィルターを物理回路で作成する必要があるという事実によって制限されます。たとえば、クロスオーバーのスロープを急峻にするには、追加のアナログ回路が必要になりますが、ユニットが現場に設置されると、これは簡単ではありません。

最新の DSP (デジタル信号処理) テクノロジーを使用すると、アクティブ クロスオーバーを完全にデジタル計算で実装できます。これは、ハードウェアを変更することなく、オーディオ処理をより簡単に変更できることを意味します。オーディオ処理の量は、利用可能な DSP パワーによってのみ制限されます。デジタル クロスオーバーは、コンピューターやストリーマーなどのデジタル ソースからの直接デジタル入力もサポートします。次の図は、典型的なシステム設定を示しています。ボリューム制御はソースまたはクロスオーバー自体でデジタル的に行うことができます。 (上の図のように、デジタル クロスオーバーは依然としてアナログ入力をサポートしていることに注意してください。)

デジタル入力付きアクティブクロスオーバー
アクティブクロスオーバーを備えたシステムのブロック図(デジタル入力付き)

アクティブデジタル入力クロスオーバー

DSPの利点

DSP デジタル クロスオーバーには、統合 DSP と非常に直感的なユーザー インターフェイスによって可能になる多くの追加機能が組み込まれています。

柔軟性。デジタルクロスオーバーは、単純な 2 ウェイ構成から複雑な 4 ウェイ (または 5 ウェイ) 構成まで多岐にわたります。クロスオーバー設計に関するリンクは次のとおりです。

パラメトリックイコライゼーション。すべてのクロスオーバーには、スピーカードライバーの応答を修正し、部屋の問題に対処し、システム全体の応答を調整するための広範なパラメトリックイコライゼーション機能が含まれています。以下はパラメトリック イコライゼーションに関するリンクです。

高度なバイクワッド プログラミング。 DSP クロスオーバーには、ほぼ無限の柔軟性と、ドライバーとシステムの応答のカスタマイズを可能にする機能が組み込まれています。

  • Linkwitz 変換: ローエンドの応答を改善するために Linkwitz 変換を実装する方法。
  • 高度な Biquad プログラミング - 高度な Biquad プログラミングについて詳しく学習します。


時間遅延/調整。クロスオーバー領域全体でスムーズな応答を保証するには、すべての出力チャンネルにわたるタイムアライメントが不可欠です。 「スピーカー ドライバーの時間を調整する方法」アプリケーション ノートを参照してください。

  • 他に何が必要ですか?

アクティブクロスオーバー自体に加えて、ドライバー付きスピーカーが必要になります。セットを最初から構築することも、パッシブクロスオーバーを取り外して既存のスピーカーをアクティブスピーカーに変換することもできます。

十分なアンプ チャンネル (ドライバーごとにアンプ、またはマルチチャンネル アンプ) が必要になります (スピーカー ドライバーごとに 1 つ)。すでに十分な数のステレオ アンプが利用可能である場合もあります。

音響測定もできる必要があります。無料の Room EQ Wizard (REW) プログラムと UMIK-1 USB 測定マイクをお勧めします。 UMIK-1とREWを使ったスピーカー測定の手順をアプリノートにまとめました。 (マイクや測定ソフトウェアをすでにお持ちの場合でも、かなり正確な測定値が得られる限り、それは問題ありません。)

ブログに戻る