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15/08/2012 #1

Avatar de seralemi

Crossover pasivo Elite
Buenas noches. Soy hobbista en electrónica desde hace 30 años y a partir de lo cual he armado mi propio equipo de audio casero. Utilizo un par de bafles Elite de Ranser (quienes tienen algunos años saben de lo que hablo), los cuales traen un divisor de frecuencia de 4 vías a 8ohms.
He estado leyendo bastante en el foro tratando de saber como calcular las frecuencias de corte, pero no he obtenido resultado conforme al esquema del crossover.
Necesitaría saber cuales son las fórmulas a aplicar para determinar los distintos cortes, para lo cual les adjunto el circuito del mismo.

P.D.: no tomar en cuenta el valor de los inductores (son supuestos).

Desde ya muchas gracias. Saludos.

Sergio.
12/09/2012 #2


Hola hobbista Seralemi, estamos en la misma, cuando era chico 8 años, por instinto agarre un desatornillador y desarme un parlante del HI FI, modelo lujoso de mi viejo (padre) y mi abuela no me dijo nada, mas bien lo armo como pudo y como supo, para el medio dia mi viejo lo estaba volviendo a armar con cara de nada, se entiende no? yo esperaba un llamado de atención, creo que mi abuela murio con ese secreto, jajaja

El tema es que adentro habia una placa de colores y diseño... si no era aleman, era ingles y sonaba... ningun sistema nuevo se acerca a lo que suenan esos equipos ochenteros.

Segun una tabla de equivalencias encontrado en un manual de cajas acústicas, sin entrar en cálculos específicos y con poco margen de error, respondo tu consulta, los puntos de cruce y la respuesta en frecuencia para cada uno de los parlantes.

Para el

WOOFER recibe del ampli un buen ancho de banda. lo interesasnte comienza en:
MIDBASS, 750hz hasta 3.000hz
MIDHIGH, 3.000hz hasta 12.000hz
HIGH, desde 12.000 hasta 15Khz o 16Khz, nunca 20Khz

Por la dispersión de los capacitores y bobinas, parece con una atenuación a 12db/oct. La ubicación + y + en los capacitores de los parlantes centrales, corrigen el desfase generado, bueno eso me dice mi fanatismo por el audio, espero haberte ayudado.

Cualquier cosa me respondes.
Juan Zelaya, fanatico del audio
13/09/2012 #3

Avatar de seralemi

Crossover 4 vias.
Hola juanmzelaya. Antes que nada quiero agradecerte por haber contestado la consulta. También soy fanático del audio y aprendí electrónica armando gabinetes, plaquetas y algo de teoría. Claro que vengo con ello desde finales de los '70. Aún así siempre hay cosas que aprender. Reconozco que a partir de internet, este se transformó en una fuente de consulta e investigación, y los conocimientos se profundizaron.

Bueno, yendo al tema en cuestión: yo había realizado los cálculos con los cortes de frecuencia del crossover de referencia. Lo que ocurre es que quería otra visión para tener la certeza de que el análisis llevado a cabo era el correcto. Observando los números que vos me pasas, estos no coinciden con los que yo había calculado.

Te cuento lo que hice:
Como se ve en el esquema, el woofer trabaja libre, aprovechando su ancho de banda. Esto también contribuye para la impedancia que ve el equipo, y supongo que favorece el factor de amortiguamiento. El tweeter, al estar conectado sólo con capacitor (2uF) en serie, no dificulta el cálculo. La frecuencia de corte es de 9960Hz (6dB/oct).

El inconveniente se presenta en los rangos medios. Ambos son iguales en su esquema. Aquí yo analicé el circuito de la siguiente manera: un paso alto dado por los capacitores de entrada lo que produce una atenuación de 6dB/oct (1° orden). Luego la red formada por la bobina y el capacitor que esta paralelo al altavoz, producen una atenuación 12dB/oct (2° orden).

Los cortes de frecuencias que calculé son:
Midbass: 850 - 1700Hz.
Midhigh : 2400 - 7000Hz.
Tweeter: 9960Hz -

Fórmulas utilizadas:
Pasa altos y tweeter: F=1/(6.28*Z*C)

Pasa bajos: F=1/[6.28*(L*C)^2]

donde:
6.28= 2pi.
Z=impedancia altavoz.
L=inductancia bobina (Hy).
C=capacitor (F).
^2=raiz cuadrada.

Me gutaría que me dijeras que órmulas utilizaste para los cálculos, me serían de gran ayuda.

Saludos.

Seralemi.
13/09/2012 #4
Moderador

Avatar de juanfilas

¿Por que no usas WinISD en vez de hacer los calculos manualmente? es mucho mas fiable y rápido, de todas formas, si no conoces los valores de los inductores es imposible saber la frecuencia de corte y por lo que pude ver rápidamente, el woofer no tiene croosver (malo malo para reproducir graves) y el tweeter esta cortado demasiado arriba, pareciera como si ese crossover fue diseñado en base a ahorro de dinero y no en las frecuencias óptimas de funcionamiento, yo replantearia de 0 el crossover, principalmente la parte de medios donde se solapan ambos transductores...

Saludos!
13/09/2012 #5

Avatar de seralemi

Crossover 4 vias.
Hola juanfilas. Muchas gracias por participar en este tema.

Si, en efecto, parece un crossover un tanto "extraño" ya que además es de 4 vías. Lo modificaría desde 0 como dices, pero es el crossover original que traían los bafles Elite de Ranser de hace ya bastante tiempo. Si no fueran de esa marca ya lo hubiera modificado. tengo 49 años y se de que estamos hablando.

También es cierto que trabaja con los parlantes que traía el bafle, por lo cual se deben haber considerado las curvas de impedancias de los mismos.

Lo que si es un hecho es que los parlantes no tienen estampados ni su marca ni sus caracteristicas, por lo cual si deseo cambiar algunos ó todos por alguno nuevo, necesito saber el corte de frecuencias para cada vía.

Si bien es cierto que el valor de las inductancias no las tengo (lo he calculado aproximadamente), estoy por medirlas para saber con exactitud el valor. Aún así necesito saber si las fórmulas que utilicé son correctas. He hecho la simulación con CircuitMaker 2000, pero se me genera una duda con algunos valores.

Saludos.

Seralemi.
21/09/2012 #6


Bueno, entonces dame un tiempo, veo si puedo reemplazar valores en las fórmulas de este manual de cajas acústicas, o sea antes de averiguar los valores en capacitores y bobinas para una determinada frecuencia... voy a tratar de encontrar los valores "para" esa frecuencia... y por el diseño y la forma parece un diseño bien raro, como comentan mas arriba, el hecho de no tener un filtro para los sub, termina por reproducir parte de medios... extraño he.

Pero ahora me encuentro finalizando un trabajo asi que vuelvo a mi tierra jujeña (arg) en un par de horas.
24/09/2012 #7

Avatar de seralemi

Crossover 4 vias.
Buen día juanmzelaya. Agradezco tu tiempo dedicado a este tema. Ya he estado simulando el circuito con circuitmaker 2000, y a partir de alli logré tener alguna certeza respecto al valor de los inductores ó bobinas:

Midbass: L=2.2mH
Midhigh: L=0.3mH

Esto es conforme a la curva de respuesta mas simétrica. Luego te adjuntaré una vista del simulador. El problema se presenta con el capacitor que esta en pararlelo con el altavoz. Si hago la simulación solo con el C y L que estan en serie con el altavoz, el grafico es correcto, a partir de la frecuencia de corte según:

F=1/[6.28*(L*C)^2] donde ^2 es la raiz cuadrada de L*C.

Cuando agrego el otro C, la curva toma una forma extraña, y el valor máximo en tensión supera el valor del generador (-1/1V), algo que no puede suceder ya que el crossover es pasivo y no produce ganancia de tensión.

Bueno, te dejo este comentario a ver si con tu ayuda podemos llegar a alguna conclusión.

Saludos. Sergio.
24/09/2012 #8

Avatar de seralemi

Crossover 4 vias.
Buenas tardes juanmzelaya. Debo corregir un dato del último mensaje que es erróneo. Donde dice:

Midbass: L=2.2mH debe decir 1.1mH

Fue un error involuntario ya que el valor de 2.2mH es el que debería tener el woofer para que no se solape con los medios.

Saludos. Sergio.
29/12/2012 #9

Avatar de seralemi

Capacitores electroliticos en antiserie.
Buenas tardes.

Tengo un crossover pasivo que en las vías de midbass y midhigh utiliza capacitores electroliticos conectados en antiserie (-++-) para que se comporte como uno NP (no polarizado), a saber:

a) Una serie esta compuesta por 2 cap. elect. de 47uF, lo que resulta en un NP de 23,5uF.
b) La otra por 1 cap. elect. de 47uF y otro de 10uF, dando como resultado un NP de 8,25uF.

La pregunta es: Leí por allí que en este tipo de conexión lo ideal era colocar ambos capacitores serie del mismo valor y tensión. Esto es así???. Pregunto porque en el caso b) planteado posee capacitores de diferentes valor. Me conviene reemplazarlo por un NP de 8,2uF directamente? Como afectaría esto el rendimiento y que ocurre con la fase?.

Muchas gracias.
Seralemi.
29/12/2012 #10
Moderador

Avatar de crimson

Hola seralemi, siempre conviene poner los capacitores del mismo valor, porque si ponés de valor muy diferente, en uno va a caer mucha más tensión que en el otro, lo que puede llevar a que uno de los dos se estropee. Fijate el primer ejemplo:

En cambio, si ponés capacitores iguales, la tensión se reparte por igual entre ambos:

Saludos C
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: gif cp5.GIF (45,7 KB (Kilobytes), 0 visitas)
Tipo de Archivo: gif cp6.GIF (46,1 KB (Kilobytes), 0 visitas)
30/12/2012 #11
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Otro "Detalle" los capacitores electrolíticos poseen un modelo de funcionamiento eléctrico muy complejo, incluyendo el equivalente a un diodo, si colocas en serie 2 electrolíticos de distinto valor puedes llegar a lograr que aparezca una componete continua de tensión.
Si bien esta componente es de bajo valor, agrega distorsión a la señal.
03/01/2013 #12

Avatar de seralemi

Divisor de frecuencia
Buenas tardes. Alguien me podrá ayudar y decirme cuales son las frecuencia de corte de esta vía ó de que forma calcularlas (adjunto esquema). También quisiera saber si esta en fase ó no. Desde ya muchas gracias.

Seralemi.
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: pdf Crossover.pdf (3,8 KB (Kilobytes), 5 visitas)
03/01/2013 #13
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Ese filtro con electrolíticos en serie de distinto valor está mal.
04/01/2013 #14

Avatar de seralemi

Buen día. Gracias a todos por responder. Crimson, agradezco tu explicación sobre los capacitores electroliticos de distinto valor puestos en antiserie. En realidad ya había leído sobre el tema en la web pero no con la precisión que vos publicaste. No consigo los de polipropileno y para el caso de la antiserie que resulta en 8.25uF pensaba poner los de polyester de 8.2uF/250v.
Para poder conocer la respuesta en frecuencia del crossover (adjunto esquema), he realizado el siguiente análisis:

El woofer trabaja en todo su ancho de banda. Convengamos que su impedancia comienza a aumentar cerca de los 800Hz. Ello hace que el amplificador "vea" la impedancia de 8ohms que requiere. Probablemente también contribuye al factor de amortiguamiento al no tener ningún elemento en serie.

La parte de los medios es la complicada. Tanto los midbass y midhigh estan conectados de la misma manera. He definido un filtro pasa alto de 6dB/oct. y una filtro pasa bajo de 12dB/oct. debido al capacitor en paralelo en los dos altavoces. No se si es la forma correcta de analizar. Aquí se presentan 2 dudas más: el factor Q de los filtros y si están en fase con la señal de entrada.

El tweeter corta cerca de los 10Khz, con 6dB/oct., supongo para evitar así un solapamiento con el midhigh.

Bueno, esperando haber sido claro y agradeceré toda la información que puedas brindarme.

Seralemi.
Archivos Adjuntos
Tipo de Archivo: pdf Crossover de 4 vías.pdf (115,3 KB (Kilobytes), 3 visitas)
19/06/2013 #15

Avatar de seralemi

Crossover pasivo Elite
Buen día. Tengo un par de bafles con sus crossovers pasivos incorporados. Estoy haciendo un upgrade de los mismos y resulta que tienen 2 bobinas: una de núcleo de aire y otra de núcleo de hierro (tipo transformador). Con un multimetro digital que mide inductancias procedí a medirlas, obteniendo estos resultados:

N. de aire: 0.250mH (250uH)
N. de hierro: 0.5mH (500uH)

La consulta es la siguiente: el valor obtenido en la bobina de núcleo de hierro es correcta?.
Ese valor se verá modificado cuando le llegue tensión alterna de la salida de audio?.
Por favor, alguien podría decirme si esto es así ó debería tomar como valido el valor de medición.

Saludos.
20/06/2013 #16

Avatar de moncada

Hola. Entiendo que estamos hablando de un filtro (crossover) de 2 vías y 12dB/oct. Esos valores no son raros. La bobina de 500µH irá en serie con el woofer y la otra en paralelo con el tweeter. Con sus correspondientes condensadores y tomando 8 ohms como impedancia de los altavoces, la frecuencia de cruce, así a ojo, andaría sobre los 2400 Hz, algo habitual en sistemas de dos vías.

Saludos.

Edito: respondiendo a tu 2ª pregunta, los valores de las inductancias que has medido se mantendrán constantes independientemente del valor de la tensión o frecuencia que les apliques. Otra cosa es la reactancia inductiva, que es como la resistencia que presentarán en función del valor de la frecuencia aplicada, ya que cuanto mayor sea ésta, más reactancia ("resistencia") presentarán las bobinas.

Espero haberte ayudado.
20/06/2013 #17

Avatar de seralemi

moncada dijo: Ver Mensaje
Hola. Entiendo que estamos hablando de un filtro (crossover) de 2 vías y 12dB/oct. Esos valores no son raros. La bobina de 500µH irá en serie con el woofer y la otra en paralelo con el tweeter. Con sus correspondientes condensadores y tomando 8 ohms como impedancia de los altavoces, la frecuencia de cruce, así a ojo, andaría sobre los 2400 Hz, algo habitual en sistemas de dos vías.

Saludos.

Edito: respondiendo a tu 2ª pregunta, los valores de las inductancias que has medido se mantendrán constantes independientemente del valor de la tensión o frecuencia que les apliques. Otra cosa es la reactancia inductiva, que es como la resistencia que presentarán en función del valor de la frecuencia aplicada, ya que cuanto mayor sea ésta, más reactancia ("resistencia") presentarán las bobinas.

Espero haberte ayudado.

Hola Moncada. Ante todo gracias por atender a mi consulta. Mira, quizás no me dí a entender con la pregunta. Lo que yo quiero saber es: tengo una bobina con núcleo de hierro, al medirla con el multimetro en inductancia, me da como lectura 0.5mH.
El interrogante es: esa lectura es real?, o por ser con núcleo de hierro la medición es incorrecta. Digo esto porque los inductores con núcleo de hierro suelen hacerse para lograr un valor de inductancia mayor con menos vueltas y por ende menor tamaño.

Saludos.
20/06/2013 #18

Avatar de moncada

seralemi dijo: Ver Mensaje
El interrogante es: esa lectura es real?, o por ser con núcleo de hierro la medición es incorrecta. Digo esto porque los inductores con núcleo de hierro suelen hacerse para lograr un valor de inductancia mayor con menos vueltas y por ende menor tamaño.

Saludos.
Hola de nuevo seralemi. El instrumento mide la inductancia real y ese es el valor necesario para que el filtro corte en la frecuencia calculada. Si le quitases el núcleo de láminas de hierro, la inductancia disminuiría mucho. Tal como has dicho, los núcleos de hierro, ferrita, polvo de hierro, etc. aumentan ese valor. Lo hacen para conseguir mayor inducción con menos espiras, dando como resultado un menor volumen y una menor resistencia óhmica al emplear menor longitud de hilo de cobre.

Si la placa de montaje del crossover dispone de espacio suficiente, podrías instalarle una bobina de igual valor pero con núcleo de aire. Sería más voluminosa pero teóricamente respondería mejor, ya que se evitaría la distorsión producida por la saturación del núcleo de hierro.

Saludos.
21/06/2013 #19

Avatar de seralemi

moncada dijo: Ver Mensaje
Hola de nuevo seralemi. El instrumento mide la inductancia real y ese es el valor necesario para que el filtro corte en la frecuencia calculada. Si le quitases el núcleo de láminas de hierro, la inductancia disminuiría mucho. Tal como has dicho, los núcleos de hierro, ferrita, polvo de hierro, etc. aumentan ese valor. Lo hacen para conseguir mayor inducción con menos espiras, dando como resultado un menor volumen y una menor resistencia óhmica al emplear menor longitud de hilo de cobre.

Si la placa de montaje del crossover dispone de espacio suficiente, podrías instalarle una bobina de igual valor pero con núcleo de aire. Sería más voluminosa pero teóricamente respondería mejor, ya que se evitaría la distorsión producida por la saturación del núcleo de hierro.

Saludos.

Hola moncada. Esa es la respuesta que esperaba. Podemos decir entonces que si el multimetro mide 0.5mH, al enviarle una señal de audio para excitar el bafle, la bobina debe comportarse como se espera. Bueno, no quiero ser molesto, así que si compartes esta reflexión, entenderé como positiva tu falta de respuesta.

Saludos y muchas gracias.
08/08/2013 #20


Hola seralemi. En primer lugar tendrás que filtrar el woofer para que no pasen los sonidos agudos y medios. Te recomiendo usar una bobina hecha de alambre de cobre de AWG #20 con 150 vueltas sobre un núcleo de hierro, puede ser un trozo de varilla de 10mm x 10mm y 10cm de largo. Que lo podrás conseguir en cualquier ferretería.

En segundo lugar, los capacitores del Mid/High reemplazalos por uno de 22uF.

Tercero, Los capacitores del Mid/Low reemplazalos por uno de 33uF. Son los valores que podrás conseguir en el mercado.

Cuarto, el capacitor de 2uF de los agudos, reemplazalo por uno de 4.7uF
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