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CONSTRUYA UN DIVISOR DE FRECUENCIAS (CROSSOVER)>

Conceptos bsicos de un Crossover pasivo

Para reproducir el ancho de banda audible, se debenutilizar tres parlantes que completen el espectroaudible, ya que un solo parlante no puede emitir lasfrecuencias; entre 20 hertz y 20.000 hertz, esta

banda audible se divide en tres altavoces, as: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; slo las frecuenciasrespectivas, debe construirse un circuito, entre el terminal de salidadel amplificador y cada parlante, este circuito est formado debobinas y condensadores, para restringir y separar las frecuencias. Aeste circuito se le da el nombre de Divisor de Frecuencias oCrossover.Estos divisores de frecuencias se dividen en varias categoras segn el nmero de formas (2, 3 o 4 vas). El crossoverpuede tener un valor de atenuacin de la pendiente de 6, 12, 18 o 24 desibeles (dB) por octava.

Los divisores de frecuencias pueden seguir una aproximacin de dos tipos:- Tradicionales Butterworth o Filtro Pasivo utilizado en sonido Hi-fi,- Linkwitz-Riley, Filtro Activo con caractersticas superiores en comparacin con el filtro de Butterworth, utilizadopreferiblemente en los crossover de 4 vas de 24 dB / octava.

Los Divisores de Frecuencias se conforman de condensadores y bobinas (rollos de alambre) para atenuar las frecuencias.El uso de un slo condensador o de un slo carrete da una atenuacin de 6 dB por octava.La funcin del Condensador en Serie conectado en el positivo; que va al parlante, consiste en atenuar las frecuenciasbajas y dejar pasar las frecuencias altas. De esta manera se forma un Filtro Pasa Altos. En algunos casos se introduceuna seal de fase, que puede ser compensada invirtiendo la polaridad de la conexin del altavoz de agudos (Tweeter),en un sistema de 2 vas y el medio (Midrange), en un sistema de 3 vas.La caracterstica de la bobina de alambre es dejar pasar las frecuencias bajas y atenuar las frecuencias altas. As seforma un filtro pasa bajos.

Para alimentar un altavoz o woofer, se utilizar un Filtro Pasa Bajos.Para alimentar un tweeter, se utilizar un Filtro Pasa Altos.Para alimentar parlante medio, ser utilizado un Filtro Compuesto de pasa altos y pasa bajos.Disear un divisor de frecuencias no es complejo, pues con slo aplicar las frmulas adecuadamente, se pueden calcularlos valores de las Bobinas y los Condensadores.

Es aconsejable elegir materiales de buena calidad, cuanto mayor es el dimetro del alambre de cobre, ser menor suresistencia interna. Por consiguiente habr menos disipacin o emisin de calor.Las bobinas pueden ser de ncleo de aire de tipo Hueco con o sin formaleta de plstico o cartn. La calidad de la sealest directamente relacionada con la calidad y el tamao de la bobina.Las bobinas con ncleo de Ferrita Toroidal son ms pequeas, pero su desventaja es, tener una corriente desaturacin. El valor de esta corriente de saturacin debe ser al menos el doble del valor nominal para evitar el deteriorode la seal en los picos de corriente. Tambin hay bobinas construidas en la carcasa de un transformador. Estas bobinasson en general de valores altos y su uso est reservado para cortes de frecuencias muy bajas entre 50 y 150 Hz.Los condensadores recomendados para este uso son de polister o metlicos. Los condensadores mas apropiados son losde pelcula de polipropileno metalizado, con una tolerancia del 5%. La tensin recomendada es de 250 voltios.

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Bogot, 11 de septiembre de 2012

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Calculo y Construccin de un crossover de tres vias http://construyasuvideorockola.com/proyect_crossover.php

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Cuando vamos a calcular en filtro, no tenemos en cuenta la influencia de la impedancia del altavoz o parlante comn.Por lo general se utiliza la impedancia normalmente establecida, que es entre 4 y 8 ohmios, en vez de la frecuencia real.Si, en teora, debera ser constante, aunque sta, puede variar de acuerdo a la frecuencia. Pues cada altavoz tiene supropia curva de impedancia, con sus fondos, sus golpes y sus picos.Es preferible que durante el clculo del filtro usemos la frecuencia de la impedancia de la curva, proporcionada por elfabricante. Por lo tanto, un altavoz con una impedancia de 8 ohmios estndar, puede tener una impedancia de 6,8ohmios a una frecuencia dada, o incluso de 10 ohmios. Es necesario tener en cuenta esto.El resultado del clculo en ocaciones da valores de componentes que no corresponden a los valores estndar que seconsiguen en el comercio. Debemos elegir el valor ms cercano, ya que una pequea tolerancia est permitida. Tengacuidado de estar 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 - 3,9 - 4,7 - 5,6 -6,8 - 8,2 - 10,0 - 12,0 - 15,0 Mili henrios (mH).Tambin es posible tomar una bobina de un valor superior al calculado y eliminar algunas vueltas de alambre paraobtener el valor requerido. Si usted cuenta con un medidor de inductancia, selo 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 a 68 Microfaradios (uF).Es posible colocar diferentes valores de condensadores en serie o en paralelo para obtener el valor exacto.

EjemploEn este diagrama se muestra un t pico circuito Divisorde Frecuencias pasivo. En el punto (A), se conecta elparlante o altavoz bajo (Woofer). En el punto (B), seconecta el parlante medio (Mid Range) y en el punto (C),se conecta el parlante de agudos (Tweeter).Se observa que al colocar una bobina de 1 mH conectadaen serie con el Woofer, punto (A), veremos como latensin suministrada por el amplificador ha bajado al70,7% en los 500 Hz, que es la frecuencia de corteinferior o de cruce mnima y que en electrnicacorresponde a una atenuacin 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 uncondensador de 10 uF, conectado en el punto (B), larespuesta del parlante medio asciende hasta los 5.000Hz, que es la frecuencia de corte o de cruce superior,pues su tensin se ha cado al 70,7% en relacin con lasuministrada por el amplificador. Nuevamente vemoscomo la seal ha sido atenuada en 3 decibelios.Si la frecuencia suministrada por el amplificador supera

el valor de los 5.000 Hz hasta los 16.000 Hz, el Tweeter; con un condensador en serie de 0.47 uF, punto (C), comienzaa reproducir las frecuencias altas. Es normal que estas frecuencias no las reproduzcan el Woofer, ni el Medio.

El ancho de banda que reproducen los parlantes, es el resultado de la restar 500 Hz del Woofer (bajo), a los 5.000 Hz delparlante Medio (Midrange), obteniendo 4500 Hz del ancho de banda del circuito Crossover. Es necesario aclarar que elancho de banda; de 4.500 Hz en este caso, no significa que los tres parlantes slo reproduzcan 4.500 Hz. Por elcontrario, los tres parlantes reproducen la totalidad del ancho de banda audible por el odo humano, que va desde 20 Hz,hasta 20.000 Hz.

Clculo de los componentes para un Crossover

Calcular las bobinas no es tarea fcil, Existen una gran cantidad de formulas. Por esta razn el crossover aqu presentadolo explicamos sin frmulas para su fcil construccin. Si desea profundizar en el tema del clculo de Bobinas, lerecomendamos las siguientes pginas:

www.forosdeelectronica.com www.electronica2000.net www.unicrom.com

Construccin del Divisor de Frecuencias (crossover)

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Materiales

Lo primero es conseguir los materiales para este proyecto, quepueden ser reciclados en su gran mayora, como son las lminas ochapas para el ncleo de las bobinas, extradas de transformadorespequeos.Las chapas para la bobina del woofer, son de 7 mm x 4.5 cm y laschapas de la bobina del medio son de 5 mm x 3.5 cm. Este tamaopuede variar y ser compensado, cambiando la cantidad de chapas ausar al momento de buscar el grosor del ncleo. Lo importante esrespetar el rea del ncleo.El otro material que puede ser reciclado es el alambre de cobre(Alambre magneto de doble capa). Este alambre puede ser sacado deun transformador en desuso, o un bobinado cualquiera, siempre ycuando no est quemado raspado o no cumpla con el calibrerecomendado. El alambre de cobre para bobinas y transformadores,trae un recubrimiento de Barniz Dielctrico, para aislar el alambre ysoportar las altas temperaturas.

Armado del Ncleo

Las lminas de Hierro-Silicio utilizadas en el ncleo de las bobinas,deben ser cubiertas con dos capas de cinta de enmascarar o papelparafinado. Esto se hace con el fin de unirlas de tal manera queformen un slido paquete y a su vez, aislarlas del alambre que leser enrollado posteriormente.

Ancho del Bobinado

El circuito impreso, puede hacerlo mediante el mtodo deplanchado, si slo va a hacer un par de estos, o con el mtodo deserigrafa, si es para reproducirlo de manera industrial. Si piensahacer circuitos para vender, le aconsejamos que mande a hacer losimpresos en pcbmicrocircuitos.com.Una vez hecho el impreso podemos usarlo como gua, para marcarsobre el ncleo, de donde a donde se enrollar el alambre. Observelas marcas hechas sobre el ncleo encintado, que coinciden con losorificios por los cuales entrarn los extremos del alambre de labobina, donde seala la punta del lapicero.

Nudo y enrollado del Bobinado

Es muy importante al hacer la primera vuelta, dejar el largoadecuado de la punta para que ingrese a la tarjeta o circuito impreso,La segunda vuelta se devolver pasando la punta y retomando lasegunda vuelta, haciendo un nudo como el que se aprecia en la foto,cada vuelta debe hacerse a conciencia, ya que es muy importanteque el alambre quede bien ajustado.

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Medicin del Bobinado

Al terminar de enrollar los 3 metros de alambre para la bobina delparlante 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 lminas ms grandes ylos 5 metros de alambre, repitiendo el mismo proceso de la bobinaanterior.

Si desea que el alambre quede ms ordenado, puede hacer uncarrete de cartn que evitar que el alambre se ensanche, para daruna mejor presentacin.

Quitando aislante de las puntas de las Bobinas

Lije en los extremos del alambre de cada bobina, slo el fragmentoque entrar en el circuito impreso, retirarando el barniz dielctrico,as permitir que la soldadura se adhiera al alambre. Tenga cuidadode no raspar las bobinas y no quitarle barniz ms de la cuenta.Cubra con cinta de enmascaras el exterior de las bobinas

Montaje de las Bobinas en la baquelita

El circuito impreso que se encuentra en el PDF de este proyecto, seimprime sobre la baquelita, obtaniendo as la base para colocar lasbobinas en sus respectivos lugares sealados en el impreso. Paraesto use la mscara de componentes como gua.

Montaje del condensador del Tweeter

Coloque el condensador de 0.47 microfaradios, que se encargar derestringir el paso de las frecuencias bajas y medias, para que eltweeter slo reproduzca las frecuencias altas.

Montaje del condensador del Midrange

Coloque el condensador de 8.2 o 10 microfaradios No Polar. Si noconsigue este condensador, puede usar dos condensadores de 16 o22 microfaradios, unidos en serie por los polos negativos e introduzcaen los orificios del impreso las dos patas positivas. As obtendr uncondensador de la mitad del valor de los dos utilizados y adems serno polar.

Conectores

Coloque los conectores de cobre para facilitar la posterior instalacinde los crossover o su fcil reposicin. Los conectores sonfundamentales al momento de presentar, ensamblar, cambiar osencillamente comercializar el producto, que de esta manera gana encalidad.

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Soldando

Suelde todos los componentes. Recuerde que una buena soldadura,se debe hacer juntando simultneamente: soldadura, cautn y pieza asoldar, aplique la soldadura rpidamente para no averiar loscomponentes. Recuerde que de la calidad de las soldaduras, dependeel xito comercial de cualquier proyecto de electrnica queemprenda.

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 de30w hasta 400w que se encuentran en nuestra seccin de proyectos,obteniendo buenos resultados. Si su amplificador es esterefnico,Deber construir dos de estos. Para aumentar la potencia de loscrossover se debe usar alambre ms grueso. Para lograr un cambiode las frecuencias se debe estudiar como calcular un crossover.

Esperamos sea un complemento para mejorar el sonido de sus videorockolas y sea de su completo agrado.

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