A tényleges keresztezési frekvencia egészen más, mint az egyes erősítők házain lévő ábrák az erősítő belsejében lévő potenciométer szabályozási lehetőségeit mutatva. Elsősorban azért használunk keresztváltókat, hogy megóvjuk a kisebb hangszórókat a túlzott kimozdulás és a túlterhelés okozta sérülésektől. Tegyük fel, hogy egy hangsugárzó-rendszerben egy magassugárzó és egy közép/mély hangszóró található. Ezek a kis hangszórók nem képesek semmilyen vagy nagyobb hatásfokkal előállítani a mély hangokat, és csak néhány Watt teljesítményt bírnak ki. Igen, tudjuk, hogy 80, 100 vagy 150 Watt van ráírva, de ez az érték un. „rózsaszín” zajjal mért. Ha 3 000 Hz alatt mindent kiszűrünk, 100 Watt jelből mindössze 0,26 Watt marad a magassugárzónak, de ha 100 Watt szinusz-hullámmal tápláljuk, körülbelül egy másodperc alatt tönkremegy.
A második ok, amiért keresztváltót használunk az, hogy megakadályozzuk a működés során keletkező károkat. A mindössze néhány milliméteres kitérési képességekkel rendelkező kis hangszórók, jelentős torzítást adva, jóval túllépik a lineáris kitérési határaikat. A túlterhelés borzalmasan hangzik, és károsítja a felfüggesztést és a lengőtekercset. A felüláteresztő szűrés ideális megoldást jelent a fenti problémák megelőzésére. Azt biztosan nem szeretnénk, ha egy közép-hangszóró akár 5 kHz-en is játszana, amikor a magas 3 kHz-ről vagy feljebb szól. A közép- vagy mély-hangszóró aluláteresztő kereszt-váltásának célja annak biztosítása, hogy a hangsugárzó rendszer az egyik hangszóróról a másikra zökkenőmentesen váltson, és mindegyik hangszóró a saját specifikációjának megfelelő frekvenciákon dolgozzon. A keresztváltók nem állítanak le mindent egy adott frekvencia felett vagy alatt. Például egy magassugárzó továbbra is 2 és 2,5 kHz-en ad ki hang-információt, ha 3 kHz-es felüláteresztő keresztezéssel van beállítva.
A beállított frekvenciát kereszt-frekvenciának nevezzük. A grafikonon egy -6 dB/oktávos felüláteresztő keresztezés látható 3 kHz-en. Ezt elsőrendű crossover-nek is nevezik. A 3 kHz és a 2 kHz közötti különbség 6 dB. A 2 kHz és 1 kHz közötti különbség további 6 dB. Azt a jelerősséget, amellyel a váltási pont „csendesebbé” válik, keresztezési meredekségnek nevezzük. Ebben a példában ez -6 dB oktávonként.
A digitális jelfeldolgozók megkönnyítik a telepítők számára a keresztváltók gyors és pontos beállítását. A váltási érték bevitele a szoftverbe sokkal pontosabb, mint az erősítő gombjának elforgatása. Ezek a potenciométerek, állítható ellenállások, amelyek köztudottan inkonzisztensek. Egyes cégek elektronikus keresztváltóikban potenciométerek helyett ellenállás hálózatokat használnak.
A képen az eredeti elsőrendű, -6 dB/oktávos felüláteresztő szűrő látható. A szürke nyomvonal egy -12 dB/oktáv másodrendű szűrő. A zöld nyom egy harmadrendű, -18 dB/oktáv szűrő. Végül a lila nyom egy negyedrendű, -24 dB/oktávos felüláteresztő szűrő. A meredekebb szűrők előnye az alacsonyabb frekvenciákon végzett jobb jelcsillapítás. Ha az elsőrendű szűrő 10 dB-lel csökken 1 kHz-en, az amplitúdó azt jelenti, hogy a hangszóró 1/10-e annyi energiát kap, mint az áteresztő sávon keresztül (a keresztezési pont feletti frekvencián). A másodrendű szűrő azt eredményezi, hogy az 1 kHz-es jel -19,2 dB lesz. Ez közel 1/100-a az 1 kHz-es teljesítménynek a 3 kHz felettihez képest. A harmadrendű szűrő 28,7 dB-lel, a negyedrendű pedig -38,2 dB-lel. A meredekebb szűrők másik előnye, hogy sokkal kisebb azoknak a frekvenciáknak a tartománya, ahol a kimenet mindkét hangszóróhoz egyszerre érkezik.
A keresztváltókat eredetileg tekercsek, kondenzátorok és ellenállások felhasználásával építették. A csillapítási arány kiegyensúlyozása – miközben az áteresztő sávon (a hallani kívánt frekvencia tartományon) keresztül egyenletes teljesítményt nyújtott – a kapható passzív alkatrészekkel bonyolult volt. A Butterworth szűrők mérsékelt meredekséget kínálnak, de egyenletes választ adnak, a keresztezési frekvencián is -3 dB kimeneti szinttel rendelkeznek. Ez a szint a keresztezési frekvenciánál döntő szempont. Egy másik általánosan elérhető crossover típus a Bessel-beállítás. A Bessel-szűrők kínálják a legjobb késleltetést, míg a Butterworth a legsimább áteresztő sáv-válasz jellemzőkkel rendelkezik. A Bessel-szűrők nagyon hasonlítanak a Butterworth szűrőkre, mivel a keresztezési frekvencián -3 dB-es szintjük van. A Bessel-szűrők csak páros sorrendben állnak rendelkezésre, tehát a legtöbb rendszerben másodrendű -12 dB/oktáv vagy negyedrendű -24 dB/oktáv. A harmadik szűrő a Linkwitz-Riley. Ez egy szűrőbeállítás, amely csak páros sorrendű igazításoknál érhető el. A Linkwitz-Riley szűrő fő előnye, hogy a kimenet -6 dB a keresztezési frekvencián. Az elektronikus áramköröket tervezők két Butterworth szűrő kombinálásával Linkwitz-Riley (LR) szűrőt hozhatnak létre. Tehát a másodrendű LR (LR2) a két két elsőrendű Butterworth-szűrő sorozatban összeadódik.
A képen egy Butterworth-beállítás fehér, egy Linkwitz-Riley szürke és egy Bessel zöld színben látható. Két azonos hangszóró, amelyek ugyanazt a jelet játsszák azonos amplitúdóval, egyenlő távolságra a hallgatótól, 6 dB-lel több SPL-t produkálnak, mint egyetlen hangszóró. A hangsugárzó-rendszerek konfigurálásához és kalibrálásához kulcsfontosságú a zökkenőmentes frekvenciaátvitel.
Ha a keresztváltó bizonyos frekvenciáján -3 dB szint van, akkor a két hangszóró kimenete összegezve +3 dB amplitúdójú csúcsot eredményez. Ez egy probléma. Nem akarjuk, hogy a rendszerben bárhol akadozzon a frekvencia átvitel. Ha Linkwitz-Riley szűrőt használunk -6 dB-en a keresztezési ponton, a felül- és aluláteresztő jelek összege kiegyenlítődik. Ennek eredményeként a rendszer sokkal könnyebben kiegyenlíthető, és csökken az átfedési tartomány a két hangszóró között. Szinte minden esetben, feltételezve, hogy a hangszórók közép/mély frekvencián hangosan szólalnak meg, az optimális keresztezési pont általában 80 Hz. Ami a keresztezési lejtőt illeti, azt szeretnénk, ha az a lehető legmeredekebb legyen, akár -24 dB/oktáv. A valós idejű analizátor az egyetlen pontos módja a keresztváltó beállításának. Ugyanilyen fontos, a rendszer frekvencia átvitelének beállítására, a kalibrált mikrofon használata.
