Calculadora de crossover

Dimensiona los componentes pasivos de paso alto y paso bajo de primer orden para la frecuencia de cruce de un altavoz.

Calculadora de componentes de crossover
Introduce la frecuencia de cruce y la impedancia nominal para estimar el capacitor y la bobina.

Acerca de los crossovers pasivos para altavoces

Un crossover divide la señal de audio para que cada transductor reciba el intervalo de frecuencias que debe reproducir. En una red pasiva sencilla de dos vías, un capacitor en serie crea un paso alto de primer orden para el tweeter y una bobina en serie crea un paso bajo de primer orden para el woofer. En la frecuencia de cruce elegida, cada rama ideal tiene una reactancia de magnitud igual a la impedancia nominal, con las conocidas pendientes eléctricas de seis decibelios por octava. La capacitancia se calcula como uno dividido entre el producto de dos, pi, frecuencia e impedancia. La calculadora convierte el resultado de faradios a microfaradios. La inductancia es la impedancia dividida entre el producto de dos, pi y frecuencia, y se convierte de henrios a milihenrios. La frecuencia se introduce en hercios y la impedancia en ohmios. Aumentar la frecuencia de cruce reduce ambos valores. Aumentar la impedancia reduce la capacitancia, pero incrementa la inductancia. Estos cálculos describen filtros ideales de primer orden con carga resistiva. Un altavoz real no mantiene una impedancia fija en todas las frecuencias. La inductancia de la bobina móvil, la carga del recinto, la resonancia y el comportamiento mecánico y eléctrico del transductor alteran la impedancia y la salida acústica. La respuesta natural, el desplazamiento físico, la polaridad y la fase en el eje de escucha también influyen en la respuesta combinada. Por ello, una pareja de componentes matemáticamente correcta puede no producir un cruce acústicamente plano sin mediciones y ajustes. Elige valores comerciales cercanos a los calculados y componentes con tensión, corriente, resistencia y potencia adecuadas. Los capacitores de película son habituales en el trayecto de señal; las bobinas deben tener una resistencia en serie suficientemente baja para el diseño. Evita frecuencias de cruce fuera de la banda segura del transductor. En particular, los tweeters pueden necesitar un filtro más pronunciado o un cruce más alto para limitar excursión y calentamiento. Usa el resultado como diseño preliminar y verifica la red con datos de impedancia, mediciones de respuesta, simulación y pruebas de escucha. Las alineaciones de segundo, tercer y cuarto orden requieren más componentes y otros coeficientes, por lo que sus valores no deben deducirse directamente de esta calculadora de primer orden.

Ejemplos de crossover

Valores ideales de primer orden antes de redondearlos a componentes disponibles.

EntradasValores de componentesUso habitual
2,000 Hz, 8 ΩC = 9.9472 µF; L = 0.6366 mHPunto de partida habitual para un altavoz de dos vías y ocho ohmios.
3,000 Hz, 4 ΩC = 13.2629 µF; L = 0.2122 mHUn sistema de menor impedancia necesita un capacitor mayor.
500 Hz, 8 ΩC = 39.7887 µF; L = 2.5465 mHLas frecuencias de cruce más bajas requieren componentes mayores.

Cómo dimensionar un crossover de primer orden

  1. Elige una frecuencia dentro de la zona segura que comparten ambos transductores.
  2. Introduce la impedancia nominal del altavoz en ohmios.
  3. Selecciona Calcular componentes para obtener capacitancia e inductancia ideales.
  4. Redondea a valores prácticos y verifica la respuesta acústica con mediciones.

Preguntas frecuentes

¿Qué componente se conecta al tweeter?

El capacitor calculado se coloca en serie con el tweeter para formar un paso alto de primer orden. Al bajar la frecuencia, su impedancia bloquea más energía de baja frecuencia.

¿Qué componente se conecta al woofer?

La bobina calculada se coloca en serie con el woofer para formar un paso bajo de primer orden. Su reactancia aumenta con la frecuencia y reduce la corriente de alta frecuencia.

¿Por qué puede diferir el cruce medido?

La impedancia y la respuesta acústica varían con la frecuencia, en lugar de comportarse como resistencias ideales. La fase, el nivel, el recinto y la ubicación también modifican el cruce acústico.

¿Puedo usar estos valores para un crossover de segundo orden?

No. Los órdenes superiores usan otros coeficientes y varios componentes reactivos por rama. Usa fórmulas o software para la alineación Butterworth, Linkwitz-Riley u otra que elijas.

¿Debo usar la impedancia nominal o la medida?

La nominal permite una primera estimación sencilla. La impedancia medida cerca de la frecuencia de cruce prevista ofrece un punto de partida más útil para un diseño real.