Construccion y materiales de un filtro pasivo para altavoz




Hay varias maneras de diseñar e implementar un filtro. Desgraciadamente, diseño e implementación no pueden ir por separado, es decir, no vale con diseñar un filtro con el ordenador, construirlo y conenctarlo al altavoz. Hay parámetros que no son obvios en los altavoces, como la impedancia, que es dependiente de la frecuencia, y no sólo por la bobina de voz, sino por factores mecánicos. Uno de estos es la frecuencia de resonancia del altavoz, donde se pueden encontrar valores de Z=150 Ohm en altavoces de 4 Ohm nominales. Otros son el la fase en la que reproduce el altavoz, que añade un poco más de complejidad al modelo, pero sigue siendo más o menos predecible.

Por otro lado están los efectos no predecibles, en especial la capacidad del altavoz para reproducir parte de la banda que le corresponde sin crear distorsión o coloración.Esto sólo se puede comporbar experimentalmente, y aplicar un diseño del filtro “a medida” del altavoz.

Las restricciones de potencia son obvias. Si se pretencde usar los altavoces a gran volumen, la frecuencia de corte del tweeter no debe ser muy baja, y la pendiente del filtro debe ser como mínimo 12 dB/oct en todo caso. Aunque no se rompa, no sonará bien. Hay otras restricciones derivadas que no son tan ovias. Por ejemplo, la resistencia DC de una bobina. Su potencia determina la cantidad de cobre de su sección, pero éste área es inversamente proporcional a su Rdc, que interactúa de manera muy notable con los filtros.

Las frecuencias de corte de los filtros deben estar alejadas como mínimo dos octavas de la frecuencia de resonancia de cada altavoz si no se usa un notch.

Comprar el filtro hecho.

Si crees que puedes comprarlo hecho y sonará bién, … bueno… hay casos en los que puede pasar, pero normalmente sólo será cuando tengas todos los componentes de la misma marca, (y a veces ni eso).

Las casas desarrollan filtros pensando en sus propios altavoces, por lo que ya hay una restricción importante.Por otra parte está que las casas hacen no tiene por qué ser lo mejor del mundo, ni el caso óptimo. Existen muchos casos de resultados poco satisfactorios con el kit completo de una marca..

Filtro comercial 3 vías  

Pruebas y lógica

Piensa seriamente cómo hacer el filtro. Esta es la parte más dura de construir un altavoz. Puede ser que ni siquiera exista un filtro que haga que dos altavoces funcionen juntos. Esto, dentro de lo que es obvio, por ejemplo que no se pude hacer un dos vías con un 18″ y un tweeter 1″, es realmente raro, sólo pasa con altavoces de muy buena calidad y difíciles de domar, como los de diafragma rígido, y en general cuando la tonalidad es muy diferente. No te des por vencido. El filtro es el último paso.

Conviene tener algo que muestre la respuesta en frecuencia, como un buén micrófono, una grabación de ruido rosa y un analizador de fecuencias para el ordenador.(o autónomo).

El resultado final es tan simple como que te tiene que gustar a ti. Conviene tener la referencia auditiva de algún altavoz bueno o MUY bueno, porque después de horas de escucha, se pierde la noción de lo que está bien o mal. Lo que es seguro es que te acabas acostumbrando a cómo suena tu altavoz, a no ser que halla algo concreto que falle de manera evidente.

Implementación.

Es muy recomendable utilizar componentes de buena calidad.

Recomiendo especialmente usar resistencias de film metálico para la atenuación del tweeter. Si no, antes que usar resistencias bobinadas es mejor que uses resistencias buenas de carbón.Sobre las bobinas, a no ser que sea imprescindible, no recomiendo usar bobinas con núcleo de ferrita, sino de aire. (el comportamiento de la ferrita no es del todo lineal frente a la corriente y se satura, con una marcada histéresis). La opción del núcleo de hierro es más interesante. Se usa para valores muy altos de inductancia, y no tiene buen comportamiento a alta frecuencia, pero para los filtros a frecuencias de menos de 350Hz es la opción obligada. Una bobina con núcleo de aire de esos valores sería escandalosamente grande, y la relación calidad/precio no sería buena.

Bobina de aire Condensador electrolítico  

Otra cosa sobre las bobinas. En cualquier tipo de filtro, sea como sea, no se deben poner bobinas en el mismo plano NUNCA, los campos magnéticos se acoplan y puede pasar cualquier cosa. Las bobinas deben colocarse perpendiculares, con ángulos de 90º. Esto reduce bastante la inducción entre ellas. Condensadores MKP  

PCB

Los filtros se pueden montar sobre PCB, aunque yo NO lo recomiendo. Las pistas tienen muy poco grosor y ofrecen más resistencia que los cables, además de que se degradan y se oxidan si no están protegidas con ceras o barnices. En el caso de que se oxiden, el óxido degrada la conducción del cobre muy rápido, por ser tan finas las pistas.En caso de hacerlo en PCB, las pistas deben ser lo más grandes posible. Piensa que pueden pasar varios amperios por ellas, y que se pueden quemar. Las tablas que se ofrecen para los diseñadores de PCBs, con el ancho de pista en relación con los amperios son muy bonitas, pero completamente insuficientes para esta utilidad. PCB estándar para filtros  

Mi recomendación es el cableado. Consiste en fijar los componentes sobre una tabla inífuga y soldar los terminales con cable. Aquí el cable puede ser cualquiera

Evita usar conectores, por lo menos en la versión definitiva. Se oxidan y por ellos pueden pasar varios amperios, y siento ser pesado, pero es una cantidad MUY respetable. Siempre es mejor una soldadura.

 


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