Crossover là gì trong âm thanh? Chức năng, tác dụng trong bộ dàn

Crossover là thiết bị thường xuất hiện trong hệ thống âm thanh chuyên nghiệp như hội trường, sân khấu nhưng rất nhiều người dùng vẫn chưa nắm rõ về vai trò của chúng. Vì thế hôm nay hãy cùng Lạc Việt Audio tìm hiểu trong bài viết này xem crossover là gì? Vai trò của chúng trong hệ thống như thế nào nhé!

Crossover là gì?

Trước khi đi vào tìm hiểu khái niệm Crossover trong âm thanh thì chúng ta cần hiểu được crossover nghĩa là gì?

Crossover nghĩa là gì?

Crossover dịch từ tiếng Anh ra có nghĩa là xuyên chéo, chúng còn được hiểu với nghĩa là phân cấp, phân chia. Trong bài viết này thì cách dịch phân cấp sẽ phù hợp hơn. Lý do tại sao lại nói như vậy thì cùng tham khảo định nghĩa của cross trong âm thanh.

Crossover được dịch từ tiếng Anh ra có nghĩa là phân chia, phân cấp

Crossover âm thanh là gì?

Crossover là thiết bị phân chia các dải tần số thành những băng tần cao thấp riêng để tối ưu chất lượng âm thanh giúp chúng hay và hoàn hảo hơn.

Chú ý, crossover ở đây có thể dùng để chỉ 1 mạch chứ không cần là một thiết bị hoàn chỉnh. Bạn có thể hiểu đơn giản chúng tương tự như phân tần trong loa vậy, nhưng phiên bản này cao cấp và phân chia thành nhiều dải tần số hơn.

Crossover âm thanh là gì? là thiết bị phân chia các dải tần số thành những băng tần cao thấp riêng

Tác dụng của crossover trong âm thanh là gì?

Crossover được ví khá giống với phân tần trong loa, vậy tác dụng chính của thiết bị này trong hệ thống âm thanh là gì?

Crossover tối ưu hóa âm thanh cho hệ thống

Đầu tiên đó là tối ưu hóa âm thanh của hệ thống, crossover sẽ có chức năng chia các dải tín hiệu cao thấp khác nhau ra, người dùng có thể chia dải tần theo yêu cầu và dựa trên thông số kỹ thuật của hệ thống loa. Chúng sẽ cấp ra các dải tần tương ứng cho đúng loa giúp âm thanh ra được hay và tách bạch hơn, không bị lộn xộn giữa các loa với nhau.

Bảo vệ hệ thống loa

Việc crossover phân chia dải tần số hợp lý cho từng loa còn giúp bảo vệ các loa. Chẳng hạn như khi để dải trầm vào loa treble lâu ngày có thể khiến cháy loa còn khi dải treble đi vào loa bass thì chất âm sẽ không hay, nhiều tạp âm khó chịu. Loa được sản xuất với dải tần đáp ứng như nào sẽ chỉ cần tái hiện những dải tần đó sẽ giúp loa được bền bỉ hơn.

Bảo vệ loa treble khỏi bị cháy khi nhận năng lượng lớn từ dải tần thấp

Ví dụ về tác dụng của crossover âm thanh

Khi không có crossover âm thanh thì khi cấp tín hiệu vào, các tín hiệu sẽ tự do đi ra các củ loa bass, trung treble, tức là dù là củ loa nào cũng sẽ phải tái hiện tất cả các dải âm, như vậy âm thanh ra sẽ bị nhiễu loạn hơn, nhiều tạp âm, thậm chí là cháy hỏng loa khi sử dụng lâu dài. Khi có crossover thì lại khác, chúng sẽ chia toàn bộ dải tần ra thành những dải nhỏ hơn, phân phối về đúng loa giúp tối ưu chất âm cũng như tránh tình trạng cháy hỏng.

Nếu không có crossover thì âm thanh sẽ bị hỗn tạp khó chịu khi nghe

Thành phần cơ bản của crossover gồm những gì?

Một crossover chắc chắn sẽ gồm các linh kiện điện tử chính là tụ điện, cuộn cảm và điện trở. Chúng được sử dụng trong các mạch riêng để tạo thành mạch lọc cho phép các tần số cụ thể đi qua trong khi làm giảm hoặc chặn các tần số khác. Ngoài ra thì còn có thêm mạch lọc âm cùng một số mạch điện tử tiên tiến khác tùy theo các tính năng mà nhà sản xuất muốn tích hợp trên thiết bị.

Thành phần cơ bản của các crossover gồm có tụ điện, cuộn cảm và điện trở

Cách thức hoạt động của crossover là gì?

Mục tiêu chính của một crossover là phân chia tín hiệu âm thanh đầu vào thành các dải tần số hoặc băng tần khác nhau. Tín hiệu âm thanh có thể chia thành 2 dải là bass / treble hoặc chia thành nhiều dải băng tần riêng để dễ kiểm soát và điều chỉnh. Cách thức hoạt động của crossover như sau:

• Bộ lọc tần số cao (High-Pass Filter): Cho phép các tần số cao đi qua, làm giảm tần số thấp chúng dùng để định hướng các dải tần trung, treble đến loa mid và loa tweeter.
• Bộ lọc tần số thấp (Low-Pass Filter): Ngược lại cho các tần số thấp đi qua, làm giảm hoặc chặn tần số cao, dùng để định hưởng dải âm thấp đến loa trầm.
• Các điểm crossover: Là các tần số cụ thể nơi sự chuyển đổi giữa bộ lọc tần số cao và bộ lọc tần số thấp xảy ra. Các điểm này được lựa chọn cẩn thận dựa trên các đặc điểm của từng loa và đầu ra âm thanh mong muốn.
• Sự phù hợp với loa (Driver Matching): Mỗi loa trong hệ thống loa được chọn và thiết kế để hoạt động tối ưu trong khoảng tần số được chỉ định của nó.
• Tổng hợp (Summation): Sau khi được xử lý bởi crossover, các dải tần số cá nhân được định hướng đến các loa tương ứng của chúng. Đầu ra từ mỗi loa sau đó được kết hợp (tổng hợp) để tái tạo toàn bộ phổ âm thanh.
• Đáp ứng tần số mượt mà (Smoother Frequency Response): Crossover được thiết kế để đảm bảo sự chuyển đổi mượt mà và liền mạch giữa các dải tần số khác nhau của các loa. Điều này giúp loại bỏ các vấn đề về pha và lọc tạo sóng, dẫn đến sự tái tạo âm thanh chính xác và thống nhất hơn.

Phân loại crossover âm thanh

Crossover âm thanh trên thị trường hiện nay được chia thành 2 loại chính là active và passive:

Crossover active – chủ động

Crossover active còn được gọi với cái tên Cross số loại này thì tính năng đa dạng, linh hoạt hơn cho phép người dùng căn chỉnh tần số chi tiết để tối ưu chất âm đầu ra. Chúng sẽ thực hiện chia các dải tần trước khi đưa sang bộ khuếch đại. Tuy nhiên thì muốn sử dụng dùng crossover active đòi hỏi người dùng phải có kinh nghiệm căn chỉnh, vận hành, cài đặt tần số hợp lý, các thao tác cũng phức tạp hơn bù lại thì chất lượng tốt, rất phù hợp với các hệ thống lớn, trang bị nhiều loa, nhiều thiết bị.

Crossover passive – thụ động

Là loại mạch tích hợp sẵn trên các loa mà chúng ta hay dùng, chúng còn được gọi là phân tần thụ động. Loại này không cần dùng nguồn điện riêng hay căn chỉnh gì mà chỉ cần kết nối chúng với amply hoặc cục đẩy công suất là có thể sử dụng được luôn. Crossover passive thì dễ sử dụng hơn nhưng chúng lại gặp khó khăn khi phải dùng cho hệ thống âm thanh lớn, chuyên nghiệp, mà cũng gần như là không thể đáp ứng được.

Một số cách phân loại crossover âm thanh khác

Ngoài cách phân loại trên có thể dựa vào thứ tự hoặc độ dốc của bộ lọc: First order, Second order, Third order, Fourth order, Higher order, Mixed order. Hoặc dựa trên cấu trúc liên kết mạch có loại cross song song, series hoặc derived.

So sánh crossover active và passive

Dưới đây là bảng so sánh ưu, nhược điểm của crossover chủ động và thụ động mời các bạn cùng tham khảo:

So sánh crossover active và passive

Nên sử dụng crossover cho hệ thống nào?

Crossover âm thanh có thể sử dụng được cho nhiều hệ thống âm thanh khác nhau.

Đối với hệ thống âm thanh chuyên nghiệp

Chẳng hạn như hệ thống âm thanh hội trường, sân khấu biểu diễn, quán bar, phòng trà, sự kiện,…. thì chắc chắn phải dùng crossover. Một hệ thống lớn như vậy mà không dùng thì các dải âm sẽ chồng chéo vào nhau nghe cực kỳ khó chịu. Trong hệ thống lớn thì crossover sẽ được lắp sau mixer và trước bộ khuếch đại âm thanh như cục đẩy công suất.

Nên dùng crossover cho hệ thống âm thanh chuyên nghiệp, quy mô lớn

Đối với hệ thống âm thanh gia đình

Trong hệ thống âm thanh gia đình để nghe nhạc, hát karaoke thì việc sử dụng crossover rời là không cần thiết bởi vì:

• Bộ dàn gia đình thường chỉ dùng 1 cặp loa full, cùng lắm là kết hợp thêm loa sub, chúng không có quá nhiều loa đảm nhận dải tần khác nhau (chỉ có bass – treble).
• Thường thì trong những chiếc loa karaoke gia đình, loa sub thì có trang bị sẵn bộ phân tần (phiên bản tương tự với cross nhưng mà tính năng hạn chế hơn) nên cũng không sợ cháy loa treble nữa.
• Yêu cầu về chất lượng âm thanh của bộ dàn gia đình không quá cao, nếu sử dụng crossover sẽ phải trang bị nhiều bộ khuếch đại, điều này là không cần thiết và tốn kém.

Không nên dùng cross rời trong dàn karaoke gia đình vì sẽ gây lãng phí

Các câu hỏi thường gặp về crossover âm thanh

Các nút chức năng, cổng kết nối chính có trên crossover

Trả lời: Một số nút chức năng, cổng kết nối cơ bản có trên crossover gồm:

• Input: Nhận tín hiệu đầu vào từ mixer hoặc EQ.
• Low unbal: Xuất tín hiệu cho loa trầm dùng dây không cân bằng unbalance.
• Low bal: Xuất tín hiệu cho loa trầm dùng dây cân bằng balance.
• High unbal: Xuất tín hiệu cho loa trung, treble dùng dây không cân bằng.
• High bal: Xuất tín hiệu cho loa trung, treble dùng dây cân bằng.
• Gain: Chỉnh âm lượng cho tín hiệu cấp vào.
• Low: CHỉnh âm lượng cho tín hiệu ra loa trầm.
• High: Chỉnh âm lượng cho tín hiệu ra loa trung, treble.
• Low/High: Điểm phân chia tần số giữa loa sub và loa full, điểm này thường nằm trong khoảng từ 80Hz – 200Hz.

Các nút chức năng, cổng kết nối chính có trên thiết bị

Nên chọn crossover nào cho hệ thống?

Trả lời: Một số mẫu cross âm thanh bạn có thể chọn cho hệ thống như:

• EUDAC CM-48 – Dòng này mới nhất nhì hiện hay, thương hiệu Đức.
• EUDAC CT-48.
• DBX 223S.
• DBX 223XS.
• DBX 234XS.

Làm thế nào để crossover có thể chia các dải tần số khác nhau?

Trả lời: Cũng giống như phân tần, cross sử dụng các linh kiện tụ điện, cuộn cảm, điện trở để phân chia tần số. Nhưng để chia được thành nhiều dải hơn thì kỹ sư âm thanh đã thiết kế, sử dụng các tụ điện, cuộn cảm với điện dung và độ tự cảm khác nhau để phân chia chi tiết được theo ý muốn.

Trên đây là bài viết giải đáp crossover là gì trong âm thanh, vai trò tác dụng của chúng. Mong rằng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp bạn hiểu hơn về thiết bị này. Theo dõi chúng tôi để biết thêm thật nhiều thông tin bổ ích khác nữa nhé! Hẹn gặp các bạn trong những bài viết sau.

Duy Shinota

Với hơn 15 năm trong lĩnh vực âm thanh, tôi đã và đang setup rất nhiều hệ thống âm thanh khác nhau: Từ các dàn loa đám cưới đến các hệ thống âm thanh sân khấu lớn. Với kinh nghiệm và đam mê công việc của mình chắc chắn khi có nhu cầu liên hệ đến Lacvietaudio.com bạn sẽ nhận được những tư vấn chất lượng và hiệu quả nhất!