DIVISOR DE FRECUENCIA PARA BIAMPLIFICACION DE AUDIO

En los baffles de baja potencia la señal de audio se divide en graves, medios y agudos que van a sendos parlantes, tales como el woofer, midrange o tweeter por medio de un divisor de frecuencias pasivo, hecho con bobinas y capacitores. En los sistemas de sonido de alta potencia esto no es posible, dado que se necesitarían bobinas enormes y capacitores muy caros, aumentando asimismo la pérdida de rendimiento por disipación de calor. Lo que se utiliza normalmente es la biamplificación, esto es, destinar una etapa de potencia grande para los graves y una más pequeña para los medios y agudos. En este artículo describo la construcción de un divisor de frecuencia (crossover) activo para, desde la salida de una consola de audio, alimentar un sistema biamplificado.

DESARROLLO

En la figura 1 vemos una disposición clásica para este tipo de sistema de sonido. La señal de audio ingresa al crossover y éste la divide en dos salidas: las de frecuencia superior a 200Hertz y las de frecuencia inferior a 200Hertz. Las frecuencias superiores (medios y agudos) van a una etapa de potencia y ésta alimenta a un baffle con un parlante (de 12 ó 15 pulgadas) para “rango extendido”, esto es, que reproduce las frecuencias hasta 2.000Hz, que es donde comienza a trabajar el driver de compresión.

Nótese que en sonido profesional no se utilizan “tweeters” sino unidades motrices de compresión, que reproducen con enorme rendimiento todas las frecuencias por encima de 2.000Hz. La división de frecuencia, en este caso, se hace dentro del baffle con un divisor pasivo, dado que a esas frecuencias resulta pequeño y manejable.

Las frecuencias inferiores son enviadas a una etapa de potencia más grande, dado que mueven enormes volúmenes de aire, y alimentan a un baffle con un parlante (de 18 pulgadas, típicamente) llamado “sub low”.

El diseño de estos dispositivos debe ser cuidadoso, dado que en el punto de corte (donde deja de actuar un filtro y comienza a actuar el otro) no debe existir diferencias de fase ni de amplitud, que puedan generar picos o distorsiones en esa zona de frecuencias. Para evitar complicaciones con los valores de los componentes los más críticos se duplican, poniendo los capacitores en paralelo y los resistores en serie, siendo ambos de valores normalizados. Para los que quieran diseñar para frecuencias distintas hay una planilla de cálculo automática en la página circuitsage.com.

El modelo, cuyo circuito presentamos en la figura 2, es del tipo Linkwitz, que fue descrito por este ingeniero en el año 1976 y desde entonces se ha popularizado. Presenta una atenuación de 24dB por octava. Recordemos que una octava musical es el intervalo entre una frecuencia y su doble (por ejemplo la octava del LA 440Hz es el LA 880Hz). Una atenuación en tensión de 20dB significa que a la salida hay la décima parte de tensión que en la entrada. Con esto vemos que en la salida de graves, las frecuencias de 400Hz se encuentran atenuadas un poco más de 10 veces. En la salida de medios y agudos las frecuencias de 100Hz son las que se atenúan un poco más de 10 veces.

La plaqueta de circuito impreso es presentada en la figura 3 y la disposición de los componentes en la figura 4. Los presets en las salidas a las potencias sirven para compensar cualquier diferencia de amplitud entre ambos filtros. La ganancia de todo el sistema es unitaria.

Recuerden montar primero los jumpers (puentes de alambre de conexión) antes de soldar el resto de los componentes. Los capacitores deben ser de poliéster de buena calidad. No usen en audio capacitores cerámicos tipo lenteja porque dan mal sonido.

 
Autor: Guillermo H. Necco; LW 3 DYL
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
MATERIALES