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| Aunque los filtros activos gozan actualmente de una mayor valoración y son generalmente utilizados en equipos de alta calidad, los filtros pasivos para altavoces siguen teniendo aplicación y utilización, gozando de gran aceptación en el mundo del car-audio. De hecho la oferta de las más importantes marcas en este terreno es muy amplia y nos podemos encontrar con filtros pasivos de muchísima calidad. Intentaremos explicar en este artículo primero para qué se utilizan, también como funcionan, y además daremos unos ejemplos y esquemas para que los más adeptos a la manualidad se hagan sus propios filtros pasivos. |
| ¿Para qué los filtros? |
| Para implementar
un sistema de altavoces hay que tener en cuenta (resumidamente) un
par de principios. El primero es romper el cortocircuito acústico que se produciría si las moléculas de aire desplazadas por la parte anterior del cono se desplazaran hacia la depresión creada en la parte posterior, que sería más grande a más bajas frecuencias reproducidas; para eliminar ese cortocircuito acústico, teóricamente necesitaríamos un panel de dimensiones infinitas, aunque en la realidad no es necesario un panel de exageradas dimensiones, y se suele encerrar el altavoz en cajas, o como solemos hacer en los coches, los ponemos en la bandeja trasera actuando como una caja al cerrar la tapa de la valija. Hay muchos tipos de recintos, y no nos vamos a entretener más de momento, dejando su desarrollo para posteriores artículos. El segundo, y el que en este caso nos interesa se debe a las limitaciones de reproducción de frecuencias de los altavoces, puesto que resulta muy difícil conseguir que un altavoz reproduzca con calidad suficiente todo el espectro de frecuencias. Los altavoces destinados a frecuencias altas (agudos) se basaran en superficies pequeñas para imprimir al pequeño cono una gran velocidad; por el contrario los altavoces para reproducir frecuencias bajas (graves) deberán de tener un cono de gran superficie que permita un gran desplazamiento para mover una gran cantidad de aire. Al incluir en el mismo recinto acústico o para el mismo sistema de altavoces, un altavoz destinado por ejemplo a frecuencias bajas y otro a frecuencias bajas/medias, el espectro de frecuencias en el cual actúan los dos altavoces se verá favorecido, y esa zona del espectro se escuchará con un mayor nivel. Vemos el dibujo para aclararlo: |
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| Donde las dos curvas representarían las frecuencias reproducidas por los dos altavoces, y la zona a cuadros sería la zona del espectro que reproducen los dos altavoces, y que se vería involuntariamente desfavorecida, lo cual desvirtuaría la audición. |
| ¿Cómo funcionan? |
| Para
modificar la curva de respuesta, y evitar en la medida de lo posible
el fenómeno que acabamos de mostrar es para lo cual se utilizan
los filtros divisores de frecuencia. Estos filtros pasivos se denominan
así porque no son más que componentes electrónicos
cuya impedancia varía con la frecuencia. Generalmente una bobina
aumenta su impedancia con la frecuencia, mientras que un condensador
la disminuye, siendo ambos elementos "antagónicos"
en este sentido. Los filtros pasivos más sencillos realizables se basan en colocar bobinas en serie con los altavoces de graves, y condensadores en serie con los altavoces de agudos. Para frecuencias bajas el condensador presentará una gran impedancia, que hará que el altavoz de agudos no suene, mientras que para una frecuencia alta (un agudo) reducirá su impedancia y "dejará" sonar al altavoz de agudos, dicho a groso modo. De manera inversa ocurrirá con el altavoz de graves que está conectado a una bobina. El esquema sería tan sencillo como el que sigue: |
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| Lógicamente
este es el esquema más sencillo de todos los filtros pasivos
que hay. Con montajes combinados, como los que suelen traer los filtros
pasivos a la venta en establecimientos especializados, se llegan a
resultados mucho más precisos. De todas maneras, el único
que aconsejamos montar a los más mañosos es el esquema
básico que aquí presentamos, pues para otro tipo de
esquema aconsejamos mejor su compra que su realización, puesto
que en especial las bobinas a utilizar son caras y nos saldrá
más barato comprar ese tipo de filtros ya hechos. Lógicamente para combinar las franjas de respuesta de los altavoces con el tipo de corte que deseemos realizar necesitaremos los valores necesarios de condensadores y bobinas, para situar el corte en una u otra frecuencia. Por ejemplo para realizar un corte a 200Hz, necesitaremos bobinas de 3,2mH para el filtro de paso bajo, y condensadores de 198uF para el filtro de paso alto. La expresión que da la reactancia inductiva para la bobina es Z=L.w siendo L la inductancia en henrios, y w=2.pi.f con f frecuencia en Hz; y para el condensador Z=1 /c.w siendo c la capacidad en faradios y w=2.pi.f con f frecuencia en Hz. Recomendamos desde aquí que antes de lanzarte a hacer tus filtros de paso alto y paso bajo te asegures de que los valores de L y C que has obtenido son los correctos para la frecuencia de corte que buscas, consultándolo con profesionales o entendidos en electrónica. Una utilización muy común y simple de este tipo de filtros es la que se realiza al incorporar altavoces de agudos (tweeters) en paralelo con altavoces de graves/medios, y entonces se utiliza un pequeño condensador colocado en serie con el tweeter, y que actúa de filtro de paso alto, haciendo que sólo lleguen al tweeter las frecuencias altas que pretendemos que reproduzca con fidelidad. |