Los altavoces generalmente, están diseñados para funcionar de manera optima a unas determinadas frecuencias, por ejemplo, los woofer están diseñados para frecuencias bajas (de 40 a 1000 Hz), es decir los graves.
Para eliminar las señales no deseadas y evitar que se dañe o suene mal, se usan filtros de cruce para que solo le lleguen las frecuencias para los que están diseñados.
A esto se le llama frecuencia de corte, esto corresponde con la frecuencia en la que la señal de salida se atenúa 3 dB respecto a la señal de entrada, limitada a la banda de paso de un filtro.
En el caso del woofer, como ya hemos dicho tan solo le deberían llegar las frecuencias bajas, por lo cual el filtro deberá eliminar las frecuencias medias y altas.
Dichos filtros normalmente son pasivos, es decir no necesitan alimentación externa y se encuentran en el interior de la caja del altavoz. Su frecuencia de corte viene determinada por sus componentes (condensadores y bobinas), por lo cual no se puede modificar de forma externa.
Vías
Los filtros se dividen en el número de vías, es decir los altavoces que tiene una columna o un altavoz de car-audio.
Dos vías
La señal de audio se dividirá en dos, las frecuencias bajas (graves) para los woofers y para las frecuencias altas (agudos) para los tweeters.
Tres vías
La señal de audio se dividirá en tres, las frecuencias bajas (graves) para los woofers, frecuencias medias (medios) para los squawkers, frecuencias altas (agudos) para los tweeters. Como puedes observar es igual al de dos vías pero añadiendo el que le faltaba.
Un aspecto a tener en cuenta al comprar un altavoz de car-audio o columna es que aunque diga que es de tres vías, si no dispone de los tres filtros para cada altavoz no se podría decir realmente que es de tres vías ya que los altavoces, a no contar con sus respectivos filtros estarían reproduciendo frecuencias para los cuales no están diseñados.
Tipos de filtros
Los tipos de filtros no es mas que el margen de frecuencias que eliminan.
Filtro paso bajo
Elimina las frecuencias altas (medios y agudos) dejando pasar las frecuencias mas bajas, es decir los graves.
El funcionamiento se fundamenta en el comportamiento de una bobina con respecto a la frecuencia. La reactancia de la bobina varía en función de su inductancia (L) y la frecuencia (f).
Xᴸ = 2π f L
El principio de funcionamiento se basa en un divisor de tensión que se crea entre la reactancia de la bobina y la impedancia del altavoz. Ya que la reactancia de la bobina varía con la frecuencia, también lo hará la tensión aplicada al altavoz.
Por debajo de la frecuencia de corte, es decir, en las frecuencias bajas, la reactancia de la bobina será baja y se comportará casi como un cortocircuito. En consecuencia, toda la señal de entrada estará presente en la salida.
En cambio, cuando la frecuencia es alta, la bobina se comportará como un circuito abierto, lo que resulta en una tensión de salida nula.
Por último, para las frecuencias intermedias, la reactancia se opondrá parcialmente al paso de la señal en función de la frecuencia, lo que dará como resultado que la tensión de salida siempre sea inferior a la tensión de entrada.
Filtro paso alto
Elimina las frecuencias bajas (graves y medios) dejando pasar las frecuencias altas, es decir los agudos.
Se fundamenta en el comportamiento del condensador en relación con la frecuencia. La reactancia de un condensador está determinada por su capacidad (C) y varía según la frecuencia (f). A medida que aumenta la frecuencia, la reactancia se vuelve más pequeña.
Xᶜ = 1 / 2π f C
Este filtro es el opuesto al filtro paso bajo, por lo que su comportamiento frente a la frecuencia será el inverso.
Filtros paso banda
Tan solo dejará pasar las frecuencias entre otras dos bandas de frecuencias. Normalmente eliminará las frecuencias bajas y las frecuencias altas, dejando pasar las frecuencias medias, es decir los medios.
Este filtro está relacionado con el funcionamiento de un filtro paso bajo y un filtro paso alto. Está diseñado de tal manera que las frecuencias de corte no se atenúen, mientras que las frecuencias extremas (bajas y altas) sí se atenuarán.
Y ya lo podemos dar por finalizado, aun falta filtros por explicar, pero lo haré en otro post.
Recuerda! si tienes algo que aportar no dudes en comentarlo.
Un saludo.
