I CROSS-OVER
parte prima - cos'è un cross-over?
ATTENZIONE: QUESTA PAGINA E' 
IN FASE DI RIFACIMENTO 

MI SCUSO PER IL DISAGIO DOVUTO SOPRATUTTO AGLI ERRORI DI SINTASSI
(E' LA BOZZA PRIMA DELLA CORREZIONE)

Innanzitutto, una premessa. Questo articolo può essere utile per il lettore un pochino esperto, che sa qualcosa sugli altoparlanti, sulla loro impedenza, eccetera. Per chi muovesse i primi passi in questo campo, prima di partire per l'avventura, suggerisco di dare una scorsa agliarticoli dedicati agli altoparlanti, per comprendere perchè serve il cross-over, e prima ancora per comprendere perchè è opportuno avere a disposizione degli altoparlanti "specializzati" ciascuno per una specifica gamma di frequenze. (Per accedere agli articoli cliccare qui). Ed ora iniziamo. 
Tolte pochissime eccezioni, per avere una riproduzione decente di una gamma di suoni ragionevole (dai più bassi agli acuti più acuti) serve avre più di un altoparlante. Le caratteristiche tecniche dell'altoparlante adatto ai bassi sono in qualche modo opposte a quelle ideali per un altoparlante per gli acuti. Il cross-over è un filtro (a volte semplice, a volte complesso) che suddivide la banda audio in modo da fornire ai singoli altoparlanti la gamma di frequenze che deve riprodurre. Ad esempio, "taglia" la banda in due: i bassi vanno al woofer (=altoparlante per i bassi) gli acuti al tweetwr (altoparlante per gli acuti). 
Per prima cosa, occorre decidere quanti altoparlanti si usano. E' un conto costruire un cross-over per pilotare due altoparlanti (uno per i basis e uno per gli acuti) un altro conto è costruire un cross-over per quattro bande (una di bassi, una di medio-bassi, una per i emdio-acuti e una per gli acutissimi...).

>> E' ovvio che non vi possono essere più suddivisioni in bande di quanti altoparlanti fisici si abbiano a disposizione. Ad esempio, non si può suddividere la banda audio in tre parti se poi si hanno a disposizione solo due altoparlanti. Cosa riproduce la terza?

>> E' invece possibile il contrario: si possono usare più altoparlanti che bande. Ad esempio, si possono usare due altoparlanti per i bassi e uno per gli acuti. 
Notare questa differenza: una cassa può contenere tre altoparlanti possono riprodurre una bamda ciascuno (es. 1-bassi 2-medi 3-acuti). 
Un altra cass apuò contenere tre altoparlanti ma che riproducono due bande: es 1-due woofer 2.un tweeter. Che differenza c'è? La prima è uan cassa a tre vie e tre altoparlanti. La seocnda è uan cassa a due vie e due altoparlanti. 

Da questo discorso spero si capisca bene cosa si intende per  una via: indica una banda. Quindi, ci possono essere casse a due vie e due altoparlanti, casse a a tre vie e tre altoparlanti, casse a tre vie e quattro altoparlanti, casse a due vie e quattro altoparlanti, casse a quattro vie e sei altoparlanti, e così via. 

In genere (dopo molti tentativi ed errori) si preferisce non esagerare col numero di vie. Si è visto che aumentando le bande si possono usare altoparlanti molto "specializzati" (e questo sarebbe un bene) ma si creano dei problemi di passaggio tra una banda e l'altra, si complicano le cose e non si ottengono miglioramenti significativi. Anzi, a volte si notano irregolarità e "buchi" nei passaggi tra una gamma e l'altra. (E questo è male). Quindi, oggi si preferisce stare su realizzazioni pi¨ semplici, perchŔ si Ŕ visto che forniscono dei risultati soddisfacenti, a patto di disporre di ottimi altoparlanti, cross over adeguati e una cassa progettata e realizzata a regola d'arte. In conclusione, molto meglio un buon sistema a due vie che un sistema a sei bande mal realizzato. Ne consegue che in pratica anche nei migliori diffusori si usano sisitemi a due o tre vie, ed Ŕ ben difficile che si salga.Quindi, oltre le tre vie si passa nel mondo delle curiositÓ.
(OMISSIS) 
 
 
 

parte seconda - i cross-over semplici 
Molte persone si troveranno a dover costruire della casse abbastanza semplici: ad esempio, a sistemare l'impianto dell'automobile, a costruire della casse per il computer degne di tale nome... in effetti l'uso della lettura laser dei CD-rom e dei files MP3 è una cosa che fa piangere il cuore, se si guarda alle casse che vengono impiegate nella maggior parte dei computer "multimediali". Al punto che mi chiedo: avranno i loro possessori almeno una vaga idea di come potrebbero suonare? 
La risposta è: "no". Gli utilizzatori non sanno neppure che con un buon amplificatore e due casse decenti il suono potrebbe essere semplicemente quello di un altro mondo. 
Per costruire della casse semplici e compatte si può immaginare di poter comprare degli altoparlanti, e di formare delel casse che abbiano delle dimensioni adatte al luogo dove abbiamo il computer o della stanza dove si lavora. Immaginiamo di avere davanti questo semplice proposito: due diffusori di buona qualità, senza la pretesa di offrire l'orchestra sinfonica in casa, ma che renda la musica di un impianto Hi-Fi o di un computer meglio (molto meglio!) di quanto fanno oggi la maggrio parte delle casse fornite in abbinamento coi compatti (anche da un paio di milioni...) 
Non è detto che i filtri (e il numero di altoparlanti o vie) siano direttamente proporizonali alla qualità die risultati. Vi sono realizzazioni con casse a due soli altoparlanti che sono dei punti di riferimento qualitativo dell'hi-fi di tutti i tempi.... 
 
I cross-over più semplici sono costituiti da un semplice filtro passa-alto. Quindi, in questo caso al woofer arriva tutto lo spettro, al tweeter solo gli acuti. 
Con questa soluzione si ha uno smorzamento meccanico dei bassi (il woofer non è semplicemente in grado di riprodurli) e un invio selettivo degli acuti al tweeter, che non sarebbe in grado di reggere la potenza tipica di tutto lo spettro. Occorre infatti ricordare che gran parte dell'energia è compresa nello spettro dei bassi e medio-bassi, ed è minima sugli acuti. 
Il filtro passa-alto di solito è costituito da un semplice condensatore, posto in serie al tweeter (vedi figura). 
Come si sceglie questo condensatore? 
I parametri sono due: il voltaggio di lavoro e la capacità. Il primo non è critico, nel senso che basta prendere un condensatore che regga una tenzione molte volte superiore a quelle in gioco. La scelta delicata riguarda il secondo parametro, perchè questo è proprozionale alla frequenza di taglio. Quindi, aumentando o diminuendo questo valore (espresso in mFarard) si aumenta o diminuisce la banda di frequenze che viene fornita al tweeter. La frequenza di taglio (fc) è da scegliere in base alle caratteristiche del tweeter, e dovrebbe essere indicata dal costruttore. 
Naturalmente la capacità in mF seleziona il taglio inferiore della banda da fornire al tweeter, anche qui la banda è limitata superiormente dalle capacità del tweeter. 
 

a - LA SCELTA DEL CONDENSATORE PER IL TWEETER 
 
 
1 - CALCOLO DELLA CAPACITA'  
.........160.000 
c= ----------------- 
........2 X fc 
 
dove:  
C= valore del condensatore 
fc= la frequenza di taglio prescelta
2 - CALCOLO DELLA TENSIONE DI LAV. .
V = RADICE DI (W x Z) NOTA = Per sicurezza si scelgono condensatori con un valore doppio rispetto a quello ottenuto con questa formula. 
 

b - IL COLLEGAMENTO DEL CONDENSATORE 
Il condensatore va collegato  
ponendolo in serie al tweeter.  
L'eventuale capo positivo  
deve "guardare" 
il morsetto di ingresso.
 

 
parte terza - i cross-over complessi
Parto con un rincrescimento: durante gli anni ho accumulato una notevole dose di informazioni e di dati. Non perchè sono particolarmente colto od intelligente, ma semplicemente perchè mi sono occupato di audio per molti anni, ed ho avuto la possibilità di visitare stabilimenti e laboratri di ricerca, di discutere con personaggic he "hanno fatto" la storia dell'audio e  di vivere "momenti magici" nell'ambito della tecnologia. 
DI conseguenza, sui cross-over potrei scrivere un libro  o fabbricare un intero sito. Mi trovo a dover stringere sulle cose essenziali. A dover fornire solo insomma le informazioni essenziali, e questo un pochino mi spiace. I cross-over sono un punto delicato, ma sopratutto è dififcile trattare di questi da soli, senza coinvolgere un discorso generale sulle casse e sulla diffusione del suono. Aspetto che trovo il più delicato ed affascinante dell'hi-fi. 

Provate ad osservare la figura sotto. E' il cross-over di una cassa di prestigio (Advent). E' uan banale basetta con pochi componenti: un paio di condensatori, una bobina artigianale, qualche saldatura fatta con lo stagno o qualche fissaggio con la colla... insomma, sembra una cosa d apoco. Eppure per la scelta di questi componenti occorre profondere molta conoscenza e un po' di studio.

Parlando di cross-over semplici abbiamo visto che un condensatore "ferma" le frequenze basse, mentre lascia passare gli acuti. In modo complementare, delle impedenze (avvolgimenti, bobine, resistenze molto deboli...) sono in grado di lasciar passare le frequenze più lente (i bassi) mentre frenano gli acuti. Combinando l'effetto del condensatore e della bobina si creano dei filtri efficaci... 
i sistemi a due vie
Ecco come si possono disporre i due componenti di base del cross-over (consensatori e impedenze) per dare a ciascun altoparlante la sua banda e solo la sua banda.  
Notate il condensatore in serie al twwter (in basso) che frena i bassi ed impedisce che il twweter venga rotto da questi. Notate anche l'impedenza in serie al woofer (in alto) che impedisce che gli arrivino gli acuti. E gli altri due componenti? Se guardate bene, 
Per non ripetere tutta la componentistica, semplifichiamo l'impedenza e condensatore che costituiscono un filtro per il woofer e quella che costituisce un filtro per il tweeter in due triangoli, anche se occorre tener conto che si inflenzano l'uno con l'altro...
Immaginiamo dunque che il triangolo verde significhi un filtro per il woofer e quello azzurro sia un filtro per il tweeter.
 
 
Il cross over di un sistema a due vie è costituito da due gruppi di componenti, formanti ciascun un filtro. 

1 - Il filtro destinato al tweeter (in azzurro) fornisce una gamma che inizia da una frequenza di taglio (a sinistra) e poi finisce quando finisce la gamma delle frequenza che arriva dall'amplificatore (a destra)

2 - Il filtro dedicato al woofer (in verde)  cede all'altoparlante una gamma che parte dalla miniam frequenza che arriva dallìamplificatore e finisce ad una certa frequenza di taglio. 

-  Questi "tagli" sono fatti proprio dal cross over, in modo tale da destinare ai singoli componenti solo le frequenza volute.

 
equivalenze... 
i sistemi a tre vie
Il cross-over per i sistemi a tre vie sarebbe uguale a quello a due vie, se non per due differenze:
1-ha una frequenza di taglio per il woofer più bassa e per il id-rande piu' elevata (lascia in mezzo una gamma di frequenza vuota)
2-ha un filtro anche per il mid-range. Questo filtro è composto a sua volta da due filtri (un passa-alto e un passa-basso) in modo da avere due frequenze di taglio, una inferiore e una superiore, che confinano rispettivamente con la gamma destinata al woofer e con quella destinata al tweeter.
 
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