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EIN Crossover-Filter ist ein Filter die ein Signal in zwei Frequenzkomponenten zerlegt.
In einem Lautsprecher Beispielsweise trennt ein Crossover-Filter das Signal des Verstärkers in verschiedene Frequenzbereiche, sodass der Basslautsprecher (Tieftöner) empfängt nur Signale unterhalb einer bestimmten Frequenz und der Hochtöner (Hochtöner) direkt darüber. Frequenzweichen werden in Multi-Lautsprecherboxen verwendet. Der Crossover-Filter ist ein Gerät, das das Eingangssignal entsprechend den verschiedenen Frequenzen auf die verschiedenen Lautsprecher aufteilt. Jeder Lautsprecher: Tieftöner, Mitteltöner und Hochtöner erhält die Frequenzbereiche, für die er ausgelegt ist. Dadurch werden Verzerrungen und Interferenzen zwischen den Lautsprechern reduziert. Die ideale Frequenzweiche hat keine Überlappung des an die verschiedenen Lautsprechersysteme gesendeten Signals. Dies ist jedoch mit Standard-Analogfiltern praktisch nicht zu erreichen.
Passiv oder aktiv
- Eine passive Frequenzweiche ist eine elektronische Schaltung, die Kondensatoren, Widerstände, und spülen. Diese Teile teilen das Signal in einzelne Frequenzbereiche auf, bevor es den Lautsprechern zugeführt wird. Diese Filter trennen ein elektrisches Signal in mehrere kleinere Bänder. Ein Zwei-Wege-Filter trennt das Originalsignal in einen Tiefpass und einen Hochpass. Drei-Wege-Filter haben auch einen Bandpass. Das Ergebnis ist, dass beispielsweise ein Hochtöner oder Hochtöner vor schädlichen Bässen geschützt und die Verzerrung ist minimal. Die Filterung erfolgt hauptsächlich durch eine Kombination von Spulen und Kondensatoren. Mit einer Spule, die Impedanz steigt mit zunehmender Frequenz, so dass hohe Töne immer weniger übertragen werden. Bei einem Kondensator nimmt die Impedanz mit steigender Frequenz ab, sodass tiefe Töne nicht durchgelassen werden können. Ein passiver Crossover-Filter benötigt keine externe Stromversorgung. Passive Frequenzweichen werden normalerweise in Lautsprecherboxen installiert und sind der am häufigsten verwendete Frequenzweichentyp für den Heim- und Low-Power-Gebrauch.
- Ein aktiver Crossover-Filter ist ein elektronischer Filter, der das Signal in einzelne Frequenzbereiche aufteilt, bevor es dem Verstärker zugeführt wird. Dies setzt einen Verstärker für jedes Filter voraus. Eine aktive Frequenzweiche benötigt daher immer eine externe Stromversorgung.
Steile Filterung
Umfangreiche Filter können mit steiler Filterung arbeiten. Wenn beispielsweise ein Bassfilter, der hauptsächlich Basstöne durchlässt, nur eine Spule enthält (in Reihe), erfolgt eine Absenkung der Höhen um 6 Dezibel pro Oktave. Dies wird ein Filter erster Ordnung erwähnt. Im Signalweg zwischen Verstärker und Lautsprecher hinter dieser Spule ist ein Kondensator (parallel) a ontstaat Filterung zweiter Ordnung. Dieser hat eine Flankensteilheit von 12 dB pro Oktave. Biene ein Filter dritter Ordnung hinter dem Kondensator im Signalpfad befindet sich wieder eine (Reihen-)Spule. EIN vierte Ordnung Filter hat wieder einen Kondensator zwischen dem und dem - (parallel) und filtert mit 24 dB pro Oktave.
Die Komplexität liegt darin, dass beim Einsatz eines Filters an einem Lautsprecher Phasenverschiebungen auftreten. Dies liegt daran, dass eine Spule als Verzögerung auf ein Signal wirkt, während ein Kondensator für die Verzögerung eines Signals sorgt.
Filter korrigieren auch die Wirkungsgradunterschiede zwischen den Lautsprechern mittels Widerständen und es gibt Schaltungen, um gewisse Unregelmäßigkeiten im Frequenzgang zu glätten. Einige Filter enthalten Komponenten zur Phasenkorrektur oder Impedanzkorrektur (notwendig für starke Spitzen bei Verwendung mit weniger stabilen Verstärkern)
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