Battery Powered Crossover for In-Ear Monitors

Abstract

The goal of this thesis was to design and implement a portable active three way audio crossover for use with high end earphones. This crossover system is housed in its own separate enclosure and is connected between an audio source and earphones.

A 24dB/octave Linkwitz-Riley response was chosen for the electronic filters making up the crossover. A functional schematic and small size printed circuit board layout were then designed for the crossover. Great care was taken in component selection to find the optimum balance between performance and footprint.

Three versions of the design were built, each an improvement on the previous one. The initial goals set for overall audio performance were met and surpassed by a large margin. The result is an active crossover far exceeding any passive systems in use currently for this application, with the only drawback being the obvious one; the need for an external unit between source and earphones.

With all its core functionality better than necessary, any improvements or further study should look into either making the unit smaller, thus more practical, or adding additional features such as wireless connectivity to source. These features could help make the system a more attractive consumer product.

Tämä lopputyön päämäärä oli suunnitella ja rakentaa kannettava kolmitie aktiivi jakosuodin korvamonitoreita varten. Tämä jakosuodin toimii erillisessä kotelossaan ja kytketään äänilähteen ja korvamonitoreiden väliin.

Jakosuotimen elektronisia filttereitä varten valittiin 24dB/oktaavi Linkwitz-Riley vaste. Kytkentäkaavio ja pienikokoinen piirilevy suunnitelma tehtiin jakosuotimelle. Jokaisen komponentin valinta tehtiin huolella, jotta saavutettaisiin paras tasapaino suorituskyvyn ja koon välillä.

Kolme versiota suunnitelmasta valmistettiin, joista jokainen täytti määritellyt alkuspesifikaatiot edeltäjäänsä paremmin. Lopputuloksena on aktiivijakosuodin, joka ylittää suorituskyvyllään kaikki yksinkertaiset passiivijärjestelmät, jota korvamonitoreissa käytetään.

Tämän jakosuotimen toiminta ylitti kaikki esitetyt parametrit laajalla marginaalilla, joten aiheen jatkokehitys tulisi keskittää joko laitteen pienentämiseen tai uusien ominaisuuksien kehittämiseen. Tällaisia ominaisuuksia voisi olla esimerkiksi langaton yhteys äänilähteeseen. Näin tuotteesta voisi saada entistä houkuttelevamman kokonaisuuden käyttäjille.