Filtro de cruce
El ejemplo más sencillo es una caja acústica con dos altavoces, un woofer dedicado a las bajas frecuencias y un tweeter para las altas.
Los filtros de cruce pasivos[3] son probablemente el tipo más común.
condensadores, inductores y resistencias) para separar la señal de audio amplificada proveniente del amplificador de potencia, para poder enviarla a dos o más altavoces(transductores).
típicamente la señal recibida por cada caja acústica se separa por otro filtro de cruce pasivo para cada altavoz(transductor).
Los filtros de cruce activos pueden ser a su vez digitales o analógicos.
[nota 1] Por ejemplo una caja acústica con un woofer y un tweeter es un sistema de 2 vías.
Del mismo modo, el altavoz de mayor frecuencia puede tener un filtro paso bajo.
Utilizando resistencias combinadas con componentes reactivos, tales como condensadores e inductores.
Los filtros de cruce pasivos más modernos incorporan redes de ecualización (por ejemplo, las redes Zobel) que compensan los cambios en la impedancia con la frecuencia inherente en prácticamente todos los altavoces.
Esto evita que se puedan intercambiar altavoces con distintas impedancias.
[8] Usando transformaciones digitales de los tradicionales circuitos analógicos (Bessel, Butterworth, Linkwitz-Riley, etc), conocidos como filtros con respuesta al impulso infinita IIR, o con respuesta al impulso finita (FIR).
Pueden ser diseñados y construidos para que tengan una respuesta de fase lineal, lo que se considera deseable por muchos de los interesados en la reproducción del sonido.
Los filtros IIR, que son por naturaleza recursivos tienen el inconveniente de que si no están cuidadosamente diseñados pueden ser inestables, aun cuando se diseñen para ser estables.
el diseño asistido por ordenador ha sustituido en gran medida el proceso laborioso que se ha utilizado históricamente.
la dispersión acústica de alta frecuencia es un poco diferente que para los conos whizzer.
Un enfoque relacionado es darle forma al cono principal con un perfil, y unos materiales, de forma que el área del cuello sea más rígida, irradiando todas las frecuencias, mientras que las áreas externas del cono están selectivamente desacopladas irradiando sólo en las frecuencias más bajas.
Para un mejor rendimiento a bajas frecuencias, estos altavoces exigen un diseño cuidado del bafle.
Su pequeño tamaño (normalmente 165 a 200 mm) necesita una excursión del cono considerable para reproducir los graves de manera efectiva, pero las pequeñas bobinas de voz necesarias para un rendimiento razonable en agudos sólo pueden moverse en un rango limitado.
La pendiente acústica final puede estar completamente determinada por el filtro eléctrico o se puede lograr mediante la combinación de la pendiente del filtro eléctrico y las características físicas del altavoz.
En el último caso, la pendiente acústica final suele ser más pronunciada que la de los filtros eléctricos utilizados.
Este orden se utiliza comúnmente en filtros de cruce pasivos, ya que ofrece un equilibrio razonable entre la complejidad, respuesta y mayor protección del altavoz de agudos.
Para los sistemas pasivos, el tweeter está conectado con la polaridad opuesta a la del woofer, para los sistemas activos se invierte la salida del filtro paso alto.
Sin embargo, esto generalmente sólo es cierto cuando los altavoces tienen una amplia superposición de respuestas y los centros acústicos están alineados físicamente.
Filtros con pendientes tan pronunciadas tienen mayores problemas de pasarse de respuesta y rebotes[16] pero tienen ventajas importantes, incluso en su forma pasiva, como el potencial para una frecuencia de corte inferior, una mayor tolerancia a la potencia en el tweeter, junto una menor superposición entre altavoces, reduciendo dramáticamente los lóbulos secundarios, y otros efectos fuera del eje no deseados.
Eléctricamente los filtros están en paralelo de manera que las distintas secciones no interaccionan.
De forma similar una señal de baja frecuencia con las similares características en su tensión instantánea pasara primero por el filtro paso bajo, luego por el woofer hasta el terminal inferior.
Actualmente profesionales y aficionados tienen acceso a un abanico de herramientas no disponibles anteriormente.
Algunas centran su funcionalidad en el diseño de la caja/woofer, cuestiones como el volumen del bafle y los puertos si procede.
Mientras otros se centran en el diseño del filtro de cruce y la respuesta en frecuencia.
Esto problemas no eran imposibles de solucionar, pero requerían más iteraciones, tiempo y esfuerzo que actualmente.
