کراس اور (Crossover) چیست و چه کاربردی دارد ؟

کراس اور (Crossover) یک مدار الکتریکی که ترکیبی از فیلترهای بالاگذر، پایین گذر و میان است و طیف فرکانس های صوتی 20 هرتز تا 20 کیلو هرتز و یا بیشتر را برای اعمال به بلندگوها به چندین بخش تقسیم می کند.از آنجایی که امواج صوتی طول موجی از 50 فوت در فرکانس های پایین (Low) تا یک اینچ در فرکانس های بالا (High) دارند، هیچ بلندگویی نمی تواند به تنهایی تمامی محدوده فرکانس های صوتی را پخش نماید.

بنابراین از حداقل دو بلندگو و اغلب سه یا چندین بلندگو برای پخش تمامی فرکانس ها استفاده می شود.برای مثال یک بلندگو به نام ووفر (Woofer) برای پخش فرکانسهای زیر 800 هرتز و دیگری به نامهای تیوتر (Tweeter) یا میدرنج (Midrange) برای پخش فرکانسهای بالای 800 هرتز استفاده می شود. در این صورت به یک فیلتر بالاگذر با فرکانس قطعه 800 هرتز و یک فیلتر پایین گذر با فرکانس قطع 800 هرتز نیاز است. فیلترهای ( Crossover) براساس باند عبوری به انواع  مختلفی تقسیم بندی می شوند.همچنین شیب منحنی فیلترهای کراس اور(Crossover) که مشخص کننده نرخ تضعیف فرکانس ها بر حسب DB/Octave و یاDB/Decade است، پارامتر دیگری در تعیین نوع فیلترهای  Crossover می باشد.در نهایت وظیفه کراس اور فیلتر کردن بخشی از دامنه فرکانسی صدا است.به این معنا که دروازه ای وجود دارد که صدا از یک فرکانس به بالا یا پایین اجازه عبور کردن میدهد.

کاربری اولیه یک تفکیک کننده صدا،دریافت سیگنال خام اولیه از منبع صدا (معمولا دستگاه پخش خودرو) و تفکیک آن به سه دسته است که به ترتیب عبارت اند از:

فرکانس های پایین گذر (low range frequency) شامل صدای بیس و بم که اغلب توسط ووفرها و ساب ووفر ها انجام می شود.

فرکانس های میانی گذر (mid range frequency) شامل صدای خواننده و بخشی از صدای موزیک که اغلب توسط میدرنج ها انجام میشود.

فرکانس های بالاگذر (high range frequency) شامل جزئیات موزیک و صداهای ریز که تیوترها و سوپر تیوتر ها این وظیفه را به عهده دارند.

«Crossover» کراس اور ها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

غیر فعال : این دسته از خازن و سلف تشکیل شده است و به علت فعال شدن بوسیله سیگنالی که از آن عبور می‌کند، برای تغذیه به منبع خارجی نیازی ندارند.ساده ترین نوع این دسته را می‌توان با کمک سلف و خازن راه اندازی کرد.

هر خازن بر اساس مشخصات درونی خود،فرکانسهای پایین تر از حد مشخص را عبور نخواهد داد و بصورت یک مدار باز عمل خواهد کرد.ولی هرگاه در مسیر فرکانسی بیشتر از آن قرار گیرد بصورت یک اتصال کوتاه عمل کرده و سیگنال را عبور می دهد.بدین وسیله می‌توان فرکانسهای بالا را از فرکانسهای پایین تفکیک کرد.

اما سلف ها عملی معکوس خازنها انجام می‌دهند و در فرکانسهای پایین عمل رسانایی و انتقال فرکانس را انجام داده و در فرکانسهای بالا سیگنال را به سختی عبور می‌دهند،پس می‌توان برای فیلتر کردن فرکانسهای بالا از آنها استفاده نمود.

یکی از ایراداتی که به این نوع کراس اوور وارد می‌شود این است که پس از آمپلی فایر نصب شده و سیگنالی که تازه از آمپلی فایر عبور کرده و تقویت شده را فیلتر می‌کند، زیرا در حین عمل تفکیک فرکانس، سیگنال کمی دچار افت شده و بخشی از قدرت آن هدر می‌رود اما ویژگی که میتوان در مقابل این افت توان برای کراس اوور های غیرفعال در نظر گرفت سادگی در نصب و قیمت تمام شده بسیار پایین آن است که باعث می‌شود از عیب آن گذر کنیم.

فعال : این دسته از Crossoverها، از مدارهای الکترونیکی تشکیل شده است و سیگنال صوتی را قبل از ورود به آمپلی فایر به آن ارسال کرده و از هرکدام از خروجی‌های آن به طور جداگانه به آمپلی فایر مخصوص خود ارسال می‌شوند.ازمهم ترین ویژگی های این دسته نسبت به دسته غیر فعال، می‌توان به توانایی تنظیم فرکانس های خروجی و کیفیت بسیار بالا اشاره کرد،ولی قیمت بسیار بالای آن،یکی از معایب آن به شمار می‌رود.

برخلاف تفکیک کننده های غیرفعال (Passive)،تفکیک کننده های فعال (Active) برای انجام کار نیاز به منبع تامین برق مستقیم دارند، اما مهم ترین نکته در مورد این دسته از تفکیک کننده ها این است که در مدار سیم کشی سیستم صوتی بین دستگاه پخش و آمپلی فایر قرار می‌گیرند و در نتیجه عملیات تفکیک فرکانسی را قبل از رسیدن سیگنال به آمپلی فایر انجام می‌دهند پس یعنی دیگر افت قدرت ناشی از عمل فیلترینگ بعد از آمپلی فایر اتفاق نخواهد افتاد.نکته دیگر اینکه معمولا کراس اوور های اکتیو دارای قابلیت تنظیم دستی نیز هستند و تنظیماتی همچون گین (gain)،فیلتر های بالاگذر و پایین گذر ( HPF / LPF ) و حتی برخی مدل ها دارای تنظیمات اکولایزر و تنظیمات صدایی دیگر هم هستند که بیشترین انعطاف پذیری و کنترل روی سیگنال را در اختیار کاربر قرار می‌دهند.تنها ایراد مهمی که می‌توان به کراس اورهای اکتیو گرفت نحوه نصب و راه اندازی آن هاست که به سیم کشی جداگانه، تخصص در تنظیم و تجربه در نصب نیازمند است.درآخر  باید گفت تا زمانی که برق یک کراس اور اکتیو مهیا شود بهتر از کراس پسیو عمل کرده و اگر از کسانی هستید که طرفدار سیستم با کیفیت و دقیق هستید بودن یک کراس اوور اکتیو برای شما لازم است.پروسسور نیز به گونه ای در سیستم صوتی نوعی کراس اوور اکتیو بسیار پیشرفته محسوب می‌شود که در وبلاگ های آینده مفصل در مورد آن توضیح خواهیم داد.