Недавно консультировал одного человека по поводу подбора компонентов для фронта. Его заинтересовал комплект железа Ural, точнее комплект №63. Это 6-канальный  усилитель с набором рупоров, 16-х середин и мидбасов, размером 20 см. Хороший это комплект или нет, не суть, это просто одно из предложений. 

Меня заинтересовали комментарии к этому набору на сайте производителя (импортера). 

Комментарии по кроссоверам

Специалист компании урал утверждает, что "эстраду" не подключают через кроссоверы. И тут мне сразу вспомнился бородатый анекдот:

Чукча приводит сына к доктору
Доктор: На что жалуетесь?
Чукча: Да вот, сын масло не ест, сыр не ест, творог не ест.
Доктор осмотрел мальчика, все нормально, обычный пацан.
Доктор: Я не вижу причин, мне не понятно почему ваш сын не ест молочные продукты.
Чукча: Так нету, что тут не понятного.

Так и с кроссами. Главная причина почему не применяются кроссоверы с эстрадными компонентами - отсутствие кроссоверов как таковых. Они не применяются не потому, что вредны. Нет, их просто нет и не было никогда.

Хоть один производитель предлагал когда-нибудь эстрадные компоненты с кроссовером? - нет. Любительские и заказные системы встречаются, не часто, но они есть. В частности у нас можно заказать фронт с пассивным кроссовером. В частности, в нашем проекте #FreeLancer фронт реализован с применением оригинального кроссовера.

Автомобильная акустика, которую сейчас называют эстрадной, выросла из профессиональной. Но только профессиональные акустические системы в подавляющем большинстве организованы с помощью пассивных разделительных фильтров - кроссоверов. Динамики всегда продаются без них, это нормально, ведь по сути дела - это запчасти. Производитель акустических систем (колонок) занимается разработкой и производством кроссоверов вместе с корпусами. То есть производитель выбирает для решения какой-то задачи нужное количество динамиков разного типа и проектирует под них акустическое оформление и разделительный фильтр. Производитель же динамиков к этому никакого отношения не имеет, просто штампует дины, не заморачиваясь тем куда и в каком количестве они будут установлены. Как согласовать между собой нужное количество динамиков разного типа (НЧ, СЧ, ВЧ)  - забота производителя колонок. 

Эстрада пришла в автозвук, естественно, в виде отдельных динамиков. Никаких комплектов до сих пор нет и не предвидится. И кроссоверов к ним тоже конечно же нет. Ведь кроссовер это устройство, которое согласует между собой конкретный набор динамических головок и источник сигнала (усилитель). А как их подключать тогда? Что с ними делать? Для первых эстрадников это был довольно серьезный вопрос. На помощь пришла схема с поканальным усилением. Те кто постарше помнят - до появления эстрадного звука поканалка применялась не часто, считалась чисто SQ-шничеством и напрасной тратой денег. Быстро решить проблему можно было только поканалкой, её и применяли. Лично мне тогда казалось, что должны появиться комплекты эстрадной компонентной акустики. Это же нормально и естественно. Но производителям аппаратуры это явно не нужно. Посудите сами, для эстрадного фронта требуется много усилителей, проводки и процессорная голова. Представьте себе, что кто-то, Ural например, выпустит целую серию комплектов компонентной эстрадки, от бюджетной до дорогой. Вам для такого фронта понадобится только 2-канальный усилитель, немного проводки и практически любое ГУ. А кто будет покупать усилители для пищалок, а процовые бошки, а лишнюю проводку куда девать? Это может резко сократить продажи. А этого не хотят ни производители, ни продавцы.
А что же покупатели? Оказалось что покупателей это вполне устраивает, хотя в этой ситуации это единственная сторона, которая несет большие финансовые потери.

И вот теперь по прошествии лет в автозвуковом сообществе укрепилась мнение о том, что пассивное разделение это плохо. Хотя на самом деле наоборот. От применения кроссовера одни плюсы. Лично я занимаюсь разработкой систем с пассивным разделением и изучил этот вопрос достаточно хорошо. 
Ниже привдены три главных аргумента против применения пассивных разделительных фильтров и мои к ним контр аргументы.

Потери в кроссовере. 

Чаще даже говорят, что есть большие потери. Это не правда, или не совсем правда. Дело в том, что основные элементы кроссовера - реактивные. Это конденсаторы и катушки индуктивности. На них мощность не рассеивается. Потери в них конечно есть, но настолько мизерные, что не принимаются во внимание. Есть в составе кроссовера еще резисторы, но их применяют только если надо что-либо погасить. Например, если ВЧ звено звучит слишком громко, его гасят резистивным делителем, установленным после фильтра. Потери в таком случае не превышают 5-10 Вт при мощности потребляемой акустикой мощности в 150-300 Вт.

При поканальном усилении потери гораздо больше. Разве это не очевидно? Каждое из звеньев акустической системы (НЧ, СЧ, ВЧ) требуют отдельных каналов усиления. То есть количество каналов растет в два-три раза. Но ведь в усилителях тоже есть потери. Холостой ток усилителя может составлять 4-5 А. Усилитель, работающий с ВЧ звеном вообще практически не работает, ведь мощность ВЧ в составе музыкального сигнала не превышает 5-10%. Он просто стоит и просто жрет электричество. А владелец при этом рассуждает о нехватке питания и просадах. Система с кроссовером позволяет рационально использовать потенциал усилителя (за который владелец, кстати, заплатил).

В кроссовере есть фазовые искажения.

Это известная тема. Резоны такие: на емкостях и индуктивностях фаза сигнала разворачивается на 90 градусов и эти фазовые искажения просто убивают качественный звук.
На самом деле все наоборот.
На 90 градусов фаза разворачивается только на самих реактивных элементах. Суммарное фазовое искажение может отсутствовать. Дело в том, что в состав кроссовера могут входить специальные цепи, компенсирующие индуктивность динамиков. Динамик как-будто бы теряет индуктивность. Его импеданс не растет с ростом частоты и фазовые искажения тоже отсутствуют. Усилитель работает на равномерную нагрузку лишенную индуктивности, что не может не сказаться на качестве звука. Звенья акустической системы как бы сливаются в одно целое и звучание отрывается от динамиков. Вы слушаете музыку, а не пищалки или середины. Короче говоря с кроссовером фазовых искажений нет, если об это позаботился разработчик.  

А вот в системе с поканальным усилением они как раз присутствуют. При поканалке полосовые динамики используются как есть, "голышом". И как мы знаем у них есть индуктивность, которая приводит к росту импеданса при увеличении частоты. Это и есть фазовые искажения. Импеданс растет из-за увеличения угла сдвига тока относительно напряжения. Косинус этого угла называют коэффициентом мощности. В звуковой технике такой термин не применяется, вместо него есть импеданс. Есть динамики с большой индуктивность, на них искажения больше, есть с меньшей. Если дины включены параллельно, импеданс уменьшается вместе с индуктивностью, искажений меньше. Если включить динамики последовательно - ситуация ухудшается, импеданс увеличивается, искажений по фазе становится больше.

Процессорной головой можно отстроить фронт, а пассивным фильтром не получится.

Это заблуждение происходит от того, что подавляющее большинство гуру автозвука ничего не соображают в электротехнике.
Посудите сами. Что можно сделать с помощью электронного полосового фильтра, который есть в процессорной голове. Даже в самом серьезном процессоре функционал жестко ограничен. Частоту среза фильтра можно выбрать только из заданного ряда. В доступных головах значений совсем не много. Проектируя пассивный фильтр можно выбрать абсолютно любое значение. Порядок фильтра в бюджетной голове может быть только 1 и 2, в дорогих процах до 6-го. Пассивный же фильтр может быть абсолютно любого порядка. Хоть десятого. В реальном фильтре спад характеристики может быть даже промежуточным.

Проц позволяет менять фазу и уровень сигнала по полосе. Вот здесь он переигрывает кросс. Ничего подобного сделать пассивным фильтром нельзя. Нужно заранее выбирать звенья фронта такими, чтобы они соответствовали друг другу. Ну а временные задержки для эстрадного фронта не актуальны вообще. Пытаться выстроить звуковую сцену бессмысленно.

Главное преимущество пассивного кроссовера - его функционал ограничен только фантазией разработчика. С помощью разделительного фильтра можно реализовать много интересных вещей. Я, например, часто применяю цепи, корректирующие характер звука пищалок и цепи, гасящие собственные резонансы подвижек тех же пищалок. Реализовать такие вещи электронным процем просто не возможно. Кроме того в кросс входят цепи согласующие усилитель с нагрузкой, благодаря им низ воспроизводится гораздо лучше.

Ну и главное, на мой взгляд, преимущество пассивного кросса - можно получить хороший цельный звук. В поканальной системе звук как бы разбит на части и каждая полоса звучит отдельно и легко локализуется. А в системе с кроссовером можно получить цельный, не разорванный на части звук, совершенно не привязанный к динамикам. В нашем проекте #FreeLancer, например, люди, привыкшие к типовым системам с поканалокой, очень часто припадаю ухом к пищалкам. Им кажется что они не работают. Не потому что верхов мало, а потому что пищалки не локализуются. Из них не свистит.

Итог.

Использование пассивного разделительного фильтра - кроссовера - это не хорошо и не плохо. Это просто один из методов построения акустической системы. Не важно эстрадной и нет. У этого метода есть свои достоинства и недостатки. В частности, это сложность разработки и отсутствие универсальности. Но результат получается превосходным. 

Поканальный фронт хорош тем, что он строится быстро и легко. Но затратно по железу. Результат так же будет посредственным. Но никто конечно же запрещает комбинироавть поканалку с элементами кроссовера. Звучание в этом случае значительно улучшается.