スピーカー クロスオーバー計算機
2ウェイはウーファーとツイーターの間で分割します。3ウェイはミッドレンジドライバーを追加します。
高次 = より急なロールオフ傾斜
クロスオーバーで-6 dB、平坦な合成応答、位相が一致した出力。ハイファイに最適。
信号がウーファーからツイーターに移行する周波数
クロスオーバーのパラメータを入力
クロスオーバータイプ、フィルターオーダー、フィルターアライメント、ドライバーインピーダンスを設定して、クロスオーバーネットワークのためのコンデンサーとインダクターの値を計算します。
スピーカーのクロスオーバー計算機の使い方
クロスオーバー構成を選択
2ウェイクロスオーバー（ウーファー + ツイーター）または3ウェイクロスオーバー（ウーファー + ミッドレンジ + ツイーター）から選択します。次に、フィルターの次数（1次から4次）とフィルターのアライメントを選択します。ほとんどのホームハイファイアプリケーションでは、フラットな合成周波数応答と位相整合出力のために、2次または4次のリンクウィッツ-ライリーから始めることをお勧めします。
ドライバーのインピーダンスとクロスオーバー周波数を入力
ウーファーとツイーターの公称インピーダンスをオーム（通常は4、6、または8Ω）で入力します。一般的な値のためにクイックセレクトボタンを使用してください。2ウェイ設計の場合、単一のクロスオーバー周波数を入力します（ホームハイファイでは通常2,000〜4,000 Hz）。3ウェイ設計の場合、ウーファーからミッドレンジへの周波数とミッドレンジからツイーターへの周波数の両方を入力し、少なくとも8:1の比率を確保してください。
コンポーネント値とチャートを確認
計算機は、クロスオーバーの各セクションのためのコンデンサー（µF）とインダクター（mH）の値を示します。横棒グラフを使用して、セクション間でコンポーネントのサイズを視覚的に比較できます。位相極性警告に注意してください。偶数次数のバターワース、ベッセル、またはチェビシェフ設計の場合、ツイーターの極性を反転させる必要があります。3ウェイ設計の場合、周波数スプレッド比インジケーターを確認してください。
精度のためにゾーベルとLパッドを使用
高度なオプションセクションを展開して、ゾーベルネットワーク計算機とLパッド計算機にアクセスします。データシートからスピーカーの直流抵抗（Re）とボイスコイルインダクタンス（Le）を入力して、ドライバーのインピーダンス上昇をフラットにするゾーベルコンポーネントを計算します。ツイーターがウーファーよりもかなり感度が高い場合、Lパッド計算機を使用して感度レベルに合った抵抗値を見つけます。完全な部品リストをCSVにエクスポートするか、作業台で使用するために印刷します。
よくある質問
2ウェイホームハイファイスピーカーに最適なフィルターアライメントは何ですか？
リンクウィッツ-ライリーは、ホームハイファイのクロスオーバー設計において最良の選択肢と広く考えられています。4次のリンクウィッツ-ライリー（2つの2次バターワースフィルターを直列に接続して形成）は、優れたドライバー保護とアイソレーションのために24 dB/octの傾斜を提供し、クロスオーバー周波数で両方の出力を-6 dBに配置し、出力が互いに位相が一致する（したがってツイーターの極性反転は必要ない）ようにし、オンアクシスで完全にフラットな合成周波数応答を生成します。低次設計に対する唯一の欠点は、各セクションに2つのコンデンサーと2つのインダクターが必要なため、より多くのコンポーネントが必要になることです。よりシンプルな構築のために、2次のリンクウィッツ-ライリーも優れており、より少ないコンポーネントを使用します。
なぜいくつかのクロスオーバー設計でツイーターの極性を反転させる必要があるのですか？
偶数次数のフィルター（2次および4次のバターワース、ベッセル、チェビシェフ）は、高域通過出力と低域通過出力の間に180°の位相シフトを導入します。クロスオーバー周波数では、両方のドライバーが等しく寄与しているため、この位相差により音響出力が部分的にキャンセルされ、合成周波数応答にディップが生じます。ツイーターの極性を反転させる（その正端子をクロスオーバーの負出力端子に接続する）ことで、これを修正し、2つの出力が整合して合成され、全体的にフラットな応答を生成します。リンクウィッツ-ライリー設計は例外であり、すべての周波数、クロスオーバーポイントを含めて出力が位相が一致しているため、極性反転は必要ありません。奇数次数のフィルター（1次および3次）は、自然に整合した合成を生成します。
2ウェイスピーカーにどのクロスオーバー周波数を使用すべきですか？
最適なクロスオーバー周波数は、特定のドライバーの能力に依存します。一般的なガイドラインとして、ホームハイファイの2ウェイシステムは通常2,000〜4,000 Hzの間でクロスオーバーします。一般的な選択肢は3,000〜3,500 Hzで、ツイーターが共振周波数を大きく上回って動作し、ウーファーが良好な性能範囲内に留まるのに十分低いです。カーオーディオでは、より小さなエンクロージャーでのドライバーの分離が必要なため、3,000〜6,000 Hzがよく使用されます。サブウーファーがフルレンジドライバーにクロスオーバーする場合、80〜120 Hzが標準です。実際のドライバーの周波数応答グラフを常に確認してください。クロスオーバーは、両方のドライバーが重なり合い、フラットな応答を持つ領域に配置する必要があります。
ゾーベルネットワークとは何で、私はそれが必要ですか？
ゾーベルネットワーク（RCインピーダンス平準化ネットワークとも呼ばれる）は、動的ドライバーのボイスコイルの高周波数での上昇するインピーダンスをフラットにするために、スピーカー端子に直接配置された直列抵抗-コンデンサーの組み合わせです。補償なしでは、ウーファーのインピーダンスは公称8Ωの評価からクロスオーバー点近くの周波数で20〜30Ωに上昇する可能性があります。この上昇するインピーダンスは、クロスオーバーフィルターが負荷を「見る」方法を変え、実際のクロスオーバー周波数が計算されたものよりも高くシフトさせます。ゾーベルネットワークを追加すると、ドライバーがクロスオーバー回路に対して抵抗的に見えるようになり、計算されたコンポーネント値が意図したクロスオーバー周波数と傾斜を生成します。これは、1次または2次クロスオーバーで使用されるウーファーにとって特に重要です。高次設計はインピーダンス変動に対してやや敏感ではありません。
Lパッドとは何で、いつ使用すべきですか？
Lパッドは、ドライバー（通常はツイーター）と直列に配置された2つの抵抗からなるアッテネーター回路で、他のドライバーと感度を一致させるためにその感度を減少させます。ツイーターは、ペアになっているウーファーよりも感度評価が3〜6 dB高いことがよくあります。補償なしでは、ツイーターはウーファーに対して大きすぎる音を出し、明るく、上重心の音を生成します。Lパッドは、ツイーターの前で電圧を下げるための直列抵抗（R1）と、クロスオーバーネットワークが見たときの正しいインピーダンスを維持するためのシャント抵抗（R2）を使用します。ツイーターのインピーダンスと必要な減衰のデシベル数を計算機に入力して、R1とR2の値を取得します。Lパッドの主な制限は、電力を熱として消散させるため、効率が低下することです。調整可能なツイーターレベルのために、多くの商業スピーカーで使用されるレベルコントロールポテンショメーター（本質的には可変Lパッド）があります。
計算された値を標準コンポーネント値に変換するにはどうすればよいですか？
計算されたクロスオーバーコンポーネント値は理想的な値であり、標準の商業コンポーネント値と正確に一致することはほとんどありません。コンデンサーは一般的にE12またはE24シリーズの値で入手可能で、オーディオグレードのクロスオーバーコンデンサーは通常、2.2、3.3、4.7、6.8、10、15、22、33、47、68 µF（およびその倍数）の値で入手可能です。13.2 µFで計算されたコンデンサーの場合、10 µFと3.3 µFを並列に組み合わせて13.3 µFを得ることができます。これは理想に非常に近いです。インダクターは約0.1 mHから10 mHの標準値で入手可能で、直列に組み合わせるのは簡単です。計算された値の5%以内を目指してください。これにより、実際のクロスオーバー周波数が約2.5%シフトします。ツイーターのクロスオーバー周波数に対しては、より高い計算精度を使用することが最も重要です。ツイーターは推奨周波数を下回って動作することに対してより敏感です。