QX-Over ist eine aktive digitale Frequenzweiche mit der proprietären DSP-Technologie von Qudelix. Qudelix-5K erkennt QX-Over- Ohrhörer automatisch, verarbeitet den Stereoeingang und gibt Stereo-Low- und High-Band unabhängig über einen 4-Kanal-DAC/AMP an die Ohrhörer aus.

Multi-Treiber vs. Einzel-Treiber
Kopfhörer und Lautsprecher können mit einer einzelnen Lautsprechereinheit oder mehreren Lautsprechereinheiten ausgestattet sein. Es kommt darauf an, aber praktisch kann eine einzelne Treibereinheit kaum die gesamten Audiodetails über den gesamten Frequenzbereich präzise wiedergeben. Reales Audio ist kein Einzelton, sondern komplexe Wellen über den gesamten Frequenzbereich.

Frequenzgang (FR)
Normalerweise messen wir den Frequenzgang eines Geräts mit einem Wobbelton. Der FR-Plot, gemessen mit einem Sweep-Ton, kann als Referenz zur Charakterisierung der Tonbalance dienen. Der FR stellt jedoch nicht die Gesamtleistung des Geräts dar. Ein Sweep-Ton ist immer noch eine zeitliche Abfolge einer einzelnen Frequenzwelle, die sich stark von Schallwellen in der realen Welt unterscheidet. Selbst wenn eine einzelne Treibereinheit eine gute Leistung beim Sinuswellendurchlauf über den gesamten Frequenzbereich erbringt, heißt das nicht, dass die Treibereinheit auch bei komplexen Audiowellen dasselbe leisten würde.

Intermodulationsverzerrung (IMD)
Wir können die IMD mit einer Mehrtonwelle messen. Mehrere Töne interferieren und modulieren sich gegenseitig, was zu zusätzlichen Verzerrungen und Verlusten führt, die mit einem Einzeltontest nicht beobachtet werden konnten. In der Praxis können reale Schallwellen mit den Kombinationen einiger Tausend Mehrfachtöne modelliert werden. Dies kann erklären, warum verschiedene Geräte mit einem ähnlichen FR unterschiedliche Klangqualitätsniveaus liefern.

Transiente Reaktion (TR)
Für den SQ ist das Einschwingverhalten im Zeitbereich von entscheidenderer Bedeutung. Der TR gibt an, wie schnell ein Gerät reagiert und wie präzise ein Gerät die Details der Schallwelle wiedergibt.

Wie oben beschrieben definiert und repräsentiert der FR nicht die Gesamtklangqualität. Es gibt etwas, das mehr mit SQ zu tun hat, wie IMD und TR. Aus diesem Grund können Kopfhörer und Lautsprecher mit mehreren Treibern eine bessere Klangqualität bieten als ein System mit einem Treiber. Der FR ist so etwas wie salzig, süß, sauer oder bitter. Diese Begriffe können den Geschmack definieren und charakterisieren, aber nicht sagen, wie lecker ein Essen ist. Mittlerweile können IMD und TR dabei helfen, zu beschreiben, wie lecker Essen ist.

Die Kopfhörer und Lautsprecher mit mehreren Treibern dienen hauptsächlich der Verbesserung des IMD und des TR und nicht des FR. Mit einer Einzeltreibereinheit können wir den gewünschten FR erhalten. Aber physikalisch hat ein einzelner Fahrer viele Einschränkungen in Bezug auf IMD und TR.

Was ist ein Crossover?
In Audiosystemen mit mehreren Treibern bedeutet Crossover das Filtern und Aufteilen des Audiosignals in die für jede Treibereinheit erforderlichen Signale. Es ist der Schlüsselfaktor für jedes Audiosystem mit mehreren Treibern und bestimmt die Gesamtklangqualität.

Passive analoge Frequenzweiche
Im Allgemeinen sind die meisten Audiosysteme für die Ausgabe und Eingabe in Stereo ausgelegt. Jeder kabelgebundene Kopfhörer erhält das analoge Stereo-Audio vom DAC/AMP in den Quellgeräten. Daher müssen Ohrhörer mit mehreren Treibern das analoge Stereosignal in jedes Frequenzband für die mehreren Treiber aufteilen. In diesem Fall ist ein passiver Analogfilter die einzige Option. Ein passiver Analogfilter besteht aus L (Induktor), R (Widerstand) und C (Kondensator).
Das Problem ist, dass jede passive L-, R- und C-Komponente ihren Fehler hat. Diese Fehler führen zu unerwünschten Frequenzbandüberlappungen, Phasenverzerrungen und Schalldruckunterschieden, was zu einer schlechten Klangqualität gegenüber den Vorteilen des Multitreibers führt. Aus fertigungstechnischer Sicht ist es sehr schwierig, diese Filter in einem begrenzten Raum von Kopfhörern unterzubringen, und wir müssen die Filterschaltung so einfach wie möglich gestalten. Darüber hinaus erzeugt der passive Filter zwischen Verstärker und Lautsprechereinheit unerwünschte Kapazitäten und Widerstände. Letztendlich sorgen sie dafür, dass die Bewegungen des Treibers weniger stark auf den Verstärker reagieren.

Aktiver digitaler Crossover
Im Gegensatz zur passiven analogen Frequenzweiche benötigt die aktive digitale Frequenzweiche mehrere DAC/AMP- und Audiokabel für jeden Lautsprecher oder jede Treibereinheit. Für ein 2-Wege-Crossover-System benötigen wir zwei Lautsprechereinheiten pro L- und R-Kanal und entsprechend insgesamt vierkanalige DAC/AMP. Natürlich muss jede Lautsprechereinheit direkt und separat an jeden DAC/Verstärker angeschlossen werden. Wir benötigen den digitalen Audioeingang, einen DSP (Digital Signal Processor), der sie verarbeitet und sie mithilfe digitaler Filter in jedes Frequenzband filtert. Ja, um ein aktives digitales Crossover-System zu erstellen, benötigen wir DSP, Mehrkanal-DAC/AMP und eine spezielle Verkabelungsschnittstelle. Es ist genauer und präziser als eine passive analoge Frequenzweiche. Und es gibt keine passiven Komponenten, keine unerwünschten Kapazitäten oder Widerstände zwischen Verstärker und Lautsprechereinheit. Dadurch können die Treiber bestmöglich auf den Verstärker reagieren. Schließlich kann der bandbegrenzte digitale Audioeingang in einen Delta-Sigma-DAC dazu beitragen, dass der DAC aus mathematischer Sicht eine bessere Leistung erbringt.

Zusammenfassung
Kurz gesagt: Gegen die zusätzlichen Kosten für DAC/AMP und DSP kann eine aktive digitale Frequenzweiche eine bessere Klangqualität bieten als eine passive analoge Frequenzweiche.

Aus all diesen Gründen haben wir mit der Entwicklung von Qx-Over-Kopfhörern begonnen. Qudelix-5K verfügt über einen integrierten DSP und einen 4-Kanal-DAC/AMP, was sich bereits am besten für die Erstellung eines aktiven digitalen Crossover-Systems eignet. Solange das Quellgerät, Qudelix-5K, die Systemanforderungen erfüllt, ist der Bau eines aktiven Crossover-Kopfhörers sehr einfach und kostet weniger. Wir versuchen, mit weniger mehr zu liefern.