Crossover (Filtro de cruce)

El crossover es un circuito que se conecta entre la salida de un amplificador y las bocinas, y está compuesto principalmente por bobinas y capacitores (aunque en ocasiones también se utilizan resistores). 

Su función es aprovechar las propiedades de las reactancias de estos componentes para dividir la señal de audio amplificada en diferentes rangos de frecuencia. De este modo, el crossover dirige cada rango de frecuencia hacia la bocina más adecuada, como los graves al woofer, los medios al midrange y los agudos al tweeter. Esto asegura que cada bocina reciba únicamente las frecuencias que puede reproducir de manera eficiente, garantizando un mejor rendimiento del amplificador de audio y evitando distorsiones.

 

Esta separación se logra mediante el uso de filtros divisores de frecuencia, que consisten en una conexión de componentes pasivos, como capacitores y bobinas, elegidos específicamente según las características de cada bocina. Pues, como ya sabemos, cada altavoz o bocina en un sistema de audio está diseñada para reproducir de manera eficiente un rango limitado de frecuencias.

Reactancia capacitiva (XC): es la oposición que un condensador o capacitor, ofrece al paso de señales alternas. Esta reactancia es inversamente proporcional tanto al valor de la capacidad del capacitor como a la frecuencia de la señal. Debido a esta propiedad, un capacitor de baja capacidad permite el paso de frecuencias altas, mientras que presenta mayor oposición a las frecuencias bajas. Debido a esto, los capacitores pequeños se utilizan en los filtros de los sistemas de audio para dirigir las frecuencias altas (agudos) hacia los tweeters, que están diseñados para reproducirlas eficientemente.

Fórmula de la reactancia capacitiva:

$$X_C=\frac 1{2\pi FC}$$

Reactancia inductiva (XL): es la oposición que presenta una bobina (o cualquier componente inductivo) al paso de corriente alterna. Esta oposición es directamente proporcional a la frecuencia de la señal: es decir, una bobina con baja inductancia permite el paso de frecuencias bajas, mientras que presenta mayor oposición al paso de frecuencias altas. Por esta razón, las bobinas se utilizan en los filtros para dirigir las frecuencias bajas (graves) hacia los altavoces adecuados, como los woofers.

Fórmula de la reactancia inductiva:

$$X_L={2\pi}FL$$

El crossover de 3 vías cuenta con bobina y capacitor para llevar las frecuencias medias hacia la bocina midrange. Mientras que uno de 2 vías cuenta con bobina para el woofer, capacitor para el tweeter y el midrange se conecta directamente al amplificador.

Con el uso del crossover, buscamos asegurar un rendimiento adecuado en la reproducción de audio de alta fidelidad. Esto permite cubrir de manera más eficiente todo el rango audible por el ser humano, mejorando la calidad y precisión del sonido.

 

Autores:

Profesor Juan José Ramírez Velasco ♰
Profesor Francisco Javier Lazalde Torrez