Calculo y Construcci�n de un crossover de tres vias
http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php
Bogot�, 27 de noviembre de 2017
Con la tecnología de
R
Traductor de Googl
S A
CONSTRUYA UN DIVISOR DE FRECUENCIAS (CROSSOVER)
NDACIONES S LEGALES
FALLAS IO LES UCCION DEL CION DEL RE LE GENERAL OS
LES
Conceptos básicos de un Crossover pasivo de primer orden
Para Para reprod reproduci ucirr el ancho ancho de banda banda audibl audible, e, se deben deben utiliza utilizarr tres tres parlant parlantes es que comple completen ten el espectro audible, ya que un solo parlante no puede emitir todas las frecuencias comprendidas; entre 20 hert hertzz y 20.00 20.000 0 hert hertz. z. Por Por esta esta razó razón n la band bandaa audible se divide en tres altavoces, así: Woofer - Responde a las frecuencias bajas. Medio (MidRange) - responde a las frecuencias medias. Tweeter - reproduce las frecuencias altas. Para que cada uno de estos parlantes reproduzca; sólo las frecuencias respectivas respectivas,, debe construirse construirse un circuito, circuito, entre el terminal terminal de salida del amplifi amplificado cadorr y cada parlante, parlante, este este circui circuito to está está formad formadoo de bobinas y condensadores, que restringen y separan las frecuencias. A este este circ circuit uitoo se le da el nomb nombre re de Divi Diviso sorr de Frec Frecue uenc ncias ias o Crossover. Estos divisores de frecuencias se dividen en varias categorías según el número de formas (2, 3 o 4 vías). El crossove puede tener un valor de atenuación de la pendiente de 6, 12, 18 o 24 desibeles (dB) por octava. Los divisores de frecuencias pueden ser de dos tipos: - Tradicionales Butterworth o Filtro Pasivo utilizado en sonido Hi-fi. - Linkwitz-Riley, Filtro Activo con características superiores en comparación con el filtro de Butterworth, utilizad preferiblemente en los crossover de 4 vías de 24 dB / octava. Los Divisores de Frecuencia están conformado conformadoss básicamente básicamente de condensador condensadores es y bobinas bobinas (rollos (rollos de alambre), qu atenúan las frecuencias. El uso de un sólo condensador o de un sólo carrete da una atenuación de 6 dB por octava. La forma de conectar el componente, determina que tipo de frecuencias afecta. Por ejemplo: Un Condensador en Serie conectado en el positivo que va al parlante, se encarga de atenuar la frecuencias bajas y dejar pasar las frecuencias altas. De esta manera se forma un Filtro Pasa Altos, mientras que si s coloca en paralelo con el parlante, se consigue una atenuación de frecuencias altas, dejando pasar únicamente la frecuencias bajas. Esto sería un Filtro Pasa Bajos. El funcionamiento de la bobina es de manera inversa al del condensador. Si colocamos una bobina en serie con e positivo, se atenúan las frecuencias altas y sólo pasan las frecuencias bajas, y si la colocamos en paralelo, se consigu una atenuación de las frecuencias bajas. Un detalle a tener en cuenta es que en algunos casos al usar crossover, se introduce una señal de fase, que puede se compensada invirtiendo la polaridad de la conexión del altavoz de agudos (Tweeter), para el caso de un sistema de vías, y el medio ( Midrange), en el caso de un sistema de 3 vías.
Calculo y Construcci�n de un crossover de tres vias
http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php
Para alimentar un altavoz o woofer, se utilizará un Filtro Pasa Bajos. (Una sola bobina en serie o una bobina en serie un condensador en paralelo). Para alimentar un parlante medio, será utilizado un Filtro Compuesto de pasa altos y pasa bajos. (Una bobina y u condensador, ambos en serie). Para alimentar un tweeter, se utilizará un Filtro Pasa Altos. (Un solo condensador en serie o un condensador en serie una bobina en paralelo ). Diseñar un divisor de frecuencias no es complejo, pues con sólo aplicar las fórmulas adecuadamente, se pueden calcula los valores de las Bobinas y los Condensadores. También se puede conseguir un buen resultado si se tiene buen oído. Aquí dejamos el enlace de una página donde se puede calcular fácilmente los valores de bobinas y condensadores par nuestro divisor de frecuencias. erseaudio.com Un crossover o divisor de frecuencias no es para usar en cualquier bafle. El diseño de la caja, el tipo de parlantes y s impedancia, son factores a tener en cuenta al momento de hacer un crossover. Recomendamos usar materiales de buena calidad, como por ejemplo el alambre magneto de las bobinas. Debe estar e buen estado, con su barniz intacto. El calibre es muy importante, cuanto mayor es el diámetro del alambre de cobre menor será su resistencia interna. Por consiguiente habrá menos disipación o emisión de calor. Esto permite usa nuestro crossover con amplificadores más potentes. Claro está que si usa un alambre más grueso del recomendado, l bobina perderá inductancia y tendrá que dar más vueltas de alambre, para lograr los milihenrios necesarios. En algunos casos las bobinas para las frecuencias medias y/o altas, pueden ser de núcleo de aire o tipo Hueco con o si formaleta de plástico o cartón. La calidad de la señal está directamente relacionada con la calidad y el tamaño de l bobina. Las bobinas con núcleo Toroidal de Ferrita son más pequeñas, pero su desventaja es que tienen una corriente d saturación. El valor de ésta corriente de saturación debe ser de al menos el doble del valor nominal, para evitar e deterioro de la señal en los picos de corriente. También hay bobinas construidas en la carcasa de u transformador. Estas bobinas son en general de valores altos y su uso está reservado para cortes de frecuencias mu bajas entre 50 y 150 Hz. Las bobinas más comunes se construyen con láminas de hierro-silicio de transformador especialmente las que tienen forma de ( I). Los condensadores recomendados para este uso son de poliéster o metálicos. Los condensadores más apropiados so los de película de polipropileno metalizado, con una tolerancia del 5%. La tensión recomendada es de 250 voltios. Cuando vamos a calcular un filtro pasa banda, es necesario tener en cuenta la impedancia del altavoz o parlante común Por lo general se establece la impedancia normal de entre 4 y 8 ohmios. En teoría la impedancia debería ser constante aunque ésta puede variar de acuerdo a la frecuencia. Cada altavoz tiene su propia curva de impedancia, con sus fondos sus golpes y sus picos. ( Lea nuestro artículo de parlantes) Es preferible que durante el cálculo del filtro usemos la frecuencia de la impedancia de la curva, proporcionada por e fabricante. Por lo tanto, un altavoz con una impedancia de 8 ohmios estándar, puede tener una impedancia de 6, ohmios a una frecuencia dada, o incluso de 10 ohmios. En ocasiones el resultado del cálculo da valores de componentes que no corresponden a los valores estándar que s consiguen en el comercio. Debemos elegir el valor más cercano, ya que una pequeña tolerancia está permitida. Teng en cuenta que el componente esté dentro del mismo rango. Para las Bobinas, los valores comerciales son: 0,15 - 0,18 - 0,22 - 0,27 - 0,33 - 0,39 - 0,47 - 0,56 - 0,68 - 0,82 - 1,0 - 1,2 - 1, 5 - 1,8 - 2,2 - 2,7 - 3,3 - 3,6 - 3,9 4,7 - 5,6 - 6,8 - 8,2 - 10,0 - 12,0 - 15,0 Mili henrios (mH). También es posible tomar una bobina de un valor superior al calculado y eliminar algunas vueltas de alambre par obtener el valor requerido. Si usted cuenta con un medidor de inductancia, úselo para obtener un buen resultado. Para los condensadores, los valores comerciales son: 1 - 1,5 - 2,2 - 2,7 - 3,3 - 3,9 - 4,7 - 6,8 - 8,2 - 10 - 12 - 15 - 22 - 33 - 47 - 68 -100 y 220 Microfaradios (uF). Es posible colocar diferentes valores de condensadores en serie o en paralelo para obtener el valor exacto. Ejemplo
En este diagrama se muestra un típico circuito Divisor d
Calculo y Construcci�n de un crossover de tres vias
http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php
Frecuencias pasivo. En el punto (A), se conecta el parlante o altavoz bajo (Woofer). En el punto ( B), se conecta e parlante medio (Mid Range) y en el punto ( C), se conecta el parlante de agudos (Tweeter). Observe que al colocar una bobina de 1 mH conectada en serie con el Woofer, punto ( A), veremos como la tensió suministrada por el amplificador ha bajado al 70,7% en los 500 Hz, que es la frecuencia de corte inferior o de cruc mínima y que en electrónica corresponde a una atenua ción de 3 decibelios (dB). A partir de los 500 Hz, el woofer no debe responder, pues comienza a funcionar el parlante medio (Mid range) que est en serie con una bobina de 0.6 mH y un condensador de 10 uF, conectado en el punto ( B), la respuesta del parlant medio asciende hasta los 5.000 Hz, que es la frecuencia de corte o de cruce superior, pues su tensión se ha caído a 70,7% en relación con la suministrada por el amplificador. Nuevamente vemos como la señal ha sido atenuada en decibelios. Si la frecuencia suministrada por el amplificador supera el valor de los 5.000 Hz hasta los 16.000 Hz, el Tweeter; co un condensador en serie de 0.47 uF, punto ( C), comienza a reproducir las frecuencias altas. Es normal que esta frecuencias no las reproduzcan el Woofer, ni el parlante Medio.
El ancho de banda que reproducen los parlantes, es el resultado de la resta 500 Hz del Woofer (bajo), a los 5.000 H del parlante Medio (Midrange), obteniendo 4500 Hz del ancho de banda del circuito Crossover. Es necesario aclarar qu el ancho de banda; de 4.500 Hz en este caso, no significa que los tres parlantes sólo reproduzcan 4.500 Hz. Por e contrario, los tres parlantes reproducen la totalidad del ancho de banda audible por el oído humano, que va desde 2 Hz, hasta 20.000 Hz. Cálculo de los componentes para un Crossover
Calcular las bobinas no es tarea fácil, Existen una gran cantidad de formulas. Por esta razón el crossover aqu presentado lo explicamos sin fórmulas para su fácil construcción. Si desea profundizar en el tema del cálculo de Bobinas le recomendamos las siguientes páginas: www.forosdeelectronica.com
www.diyaudioandvideo.com
www.erseaudio.com
Construcción del Divisor de Frecuencias (crossover) Materiales Lo primero es conseguir los materiales para éste proyecto, qu pueden ser reciclados en su gran mayoría, como son las láminas chapas para construir el núcleo de las bobinas. Éstas son extraída de transformadores pequeños. Las chapas para la bobina del woofer, son de 7 mm x 4.5 cm y la chapas de la bobina del medio son de 5 mm x 3.5 cm. Este tamañ puede variar y ser compensado, cambiando la cantidad de chapas usar al momento de buscar el grosor del núcleo. Lo importante e respetar el volumen total del núcleo. El otro material que puede ser reciclado es el alambre de cobr (Alambre magneto de doble capa). Este alambre puede ser sacad de un transformador en desuso, o un bobinado cualquiera, siempre cuando no esté quemado, raspado o no cumpla con el calibr recomendado. El alambre de cobre para bobinas y transformadores trae un recubrimiento de Barniz Dieléctrico, para aislar el alambre soportar las altas temperaturas.
Armado del Núcleo
Calculo y Construcci�n de un crossover de tres vias
http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php
Las láminas de Hierro-Silicio utilizadas en el núcleo de las bobinas, deben ser cubiertas con dos capas de cinta de enmascarar o papel parafinado. Esto se hace con el fin de unirlas de tal manera que formen un sólido paquete y a su vez, aislarlas del alambre que posteriormente le será enrollado alrededor.
Ancho del Bobinado
El circuito impreso, puede hacerlo mediante el método d planchado, en el caso que sólo piense hacer un par de estos. Si es para reproducirlo de manera industrial, deberá hacerlos con e método de serigrafía. Si piensa hacer circuitos para vender, l aconsejamos que mande a hacer los impresos e microledpcb.blogspot.com.co. Una vez hecho el impreso podemos usarlo como guía, para marca sobre el núcleo, de donde a donde se enrollará el alambre. Observ las marcas hechas sobre el núcleo encintado, que coinciden con lo orificios por los cuales entrarán los extremos del alambre de l bobina, donde señala la punta del lapicero.
Nudo y enrollado del Bobinado
Es muy importante al hacer la primera vuelta de alambre, dejar el largo adecuado de la punta para que ingrese a la tarjeta o circuito impreso, La segunda vuelta se devolverá pasando la punta y retomando la segunda vuelta, haciendo un nudo como el que se aprecia en la foto, cada vuelta debe hacerse a conciencia, ya que es muy importante que el alambre quede bien ajustado.
Medición del Bobinado
Al terminar de enrollar los 3 metros de alambre para la bobina de parlante Medio (Midrange), compare nuevamente con el impreso que coincidan los orificios con los extremos del alambre de la bobina Ahora construya la bobina del Woofer con las láminas más grandes los 5 metros de alambre, repitiendo el mismo proceso de la bobin anterior. Si desea que el alambre quede más ordenado, puede hacer u carrete de cartón que evitará que el alambre se ensanche, para da una mejor presentación.
Quitando aislante de las puntas de las Bobinas
Lije los extremos del alambre de cada bobina, sólo el fragmento que entrará en el circuito impreso, retirarando el barniz dieléctrico. Así permite que la soldadura se adhiera al alambre. Tenga cuidado de no raspar las bobinas y no quitarle barniz más de la cuenta. Cubra con cinta de enmascaras el exterior de las bobinas.
Calculo y Construcci�n de un crossover de tres vias
http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php
Montaje de las Bobinas en la baquelita
El circuito impreso que se encuentra en el PDF al final de est proyecto, se imprime sobre la baquelita, obteniendo así la base par colocar las bobinas en sus respectivos lugares señalados en e impreso. Para esto use la máscara de componentes como guía.
Montaje del condensador del Tweeter
Coloque el condensador de 0.47 microfaradios, que se encargará de restringir el paso de las frecuencias bajas y medias, para que el tweeter sólo reproduzca las frecuencias altas. Tenga en cuenta que no todos los tweeter son iguales o de la misma calidad. En algunos casos encontraremos que el condensador de 0.47uF no le permite a algunos tweeter sonar adecuadamente o simplemente pierden volumen. En estos casos debemos cambiar el condensador por uno más alto. Por ejemplo de 1uF, hasta 2.2uF. Recuerde que siempre deberán ser condensadores no polares y preferiblemente de poliéster.
Montaje del condensador del Midrange
Coloque el condensador de 8.2 o 10 microfaradios No Polar. Si n consigue este condensador, puede usar dos condensadores de 16 22 microfaradios, unidos en serie por los polos negativos introduzca en los orificios del impreso las dos patas positivas. As obtendrá un condensador de la mitad del valor de los dos utilizados además será no polar. Si pensamos usar este crossover co potencias altas (más de 100W RMS), es mejor que el condensado sea de poliéster. Como no son muy comerciales los condensadore de 8.2 uF en poliéster, se pueden colocar dos condensadores d poliéster de 4.7 uF en paralelo para dar 9.4 uF.
Conectores
Coloque los conectores de cobre o espadines. Estos facilitan la posterior instalación de los crossover o su fácil reposición. Los conectores son fundamentales al momento de presentar, ensamblar, cambiar o sencillamente comercializar el producto, que de esta manera gana en calidad.
Soldando
Suelde todos los componentes. Recuerde que una buena soldadura se debe hacer juntando simultáneamente: soldadura, cautín y piez a soldar, aplique la soldadura rápidamente para no averiar lo componentes. Recuerde que de la calidad de las soldaduras, depend
Calculo y Construcci�n de un crossover de tres vias
http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php
el éxito comercial de cualquier proyecto de electrónica que emprenda.
Acabados
Para terminar, limpie bien el impreso por el lado de las soldaduras, usando thinner y un cepillo dental reciclado. Este Divisor de Frecuencias ha sido probado con los amplificadores de 30w hasta 400w que se encuentran en nuestra sección de proyectos, obteniendo buenos resultados. Si su amplificador es esterefónico, Deberá construir dos de estos. Para aumentar la potencia de los crossover se debe usar alambre más grueso. Para lograr un cambio de las frecuencias se debe enrollar mas alambre y usar un núcleo mas grande. Para lograr un bajo más profundo en el woofer, se puede colocar un condensador de 22 uF no polar, conectado en paralelo. (Entre el positivo y el negativo del woofer). Lo mejor es investigar estudiar como calcular un crossover. Esperamos que este proyecto sea un complemento para mejorar el sonido de sus video rockolas o sonido casero. Si desea construir un crossover más profesional, puede visitar nuestro artículo del crossover pasivo de 3 vías, d segundo orden.
Video que complementa el tema aquí expuesto y prueba de sonido
Conexión segura fallida La conexión al servidor fue reiniciada mientras la página se cargaba. La página que está intentando ver no se puede mostrar porque la autenticidad de los datos recibidos no ha podido ser verificada. Contacte con los propietarios del sitio web para informarles de este problema.
Reintentar
�
Calculo y Construcci�n de un crossover de tres vias
http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php
Temas que te pueden interesar: Crossover pasivo de 3 vías, de segundo orden
Amplificador para rockola
Video rockola digital portatil
>>>Descargue aqui<<< El archivo PDF con el diagrama, el circuito impreso y la lista de materiales de este Divisor d
frecuencias (crossover). >>>PROYECTOS
Ir arriba
Construyasuvideorockola.com
Contáctenos
