Ajuste del Filtro Pasa-Altas y Pasa-Bajas en los Amplificadores

Ajuste del Filtro Pasa-Altas y Pasa-Bajas en los Amplificadores

Autor: Ing. Juan Castillo Ortiz.

Hola amigos, en esta ocasión vamos a explicar el procedimiento óptimo para obtener el mejor desempeño de nuestros altavoces delanteros, en cuanto al ajuste de la frecuencia del filtro pasa altas se refiere, a partir del amplificador con el que las estamos alimentando.

¿Qué es un crossover?
Un crossover es la unión de dos filtros, uno pasa altas y uno pasa bajas. El rango de frecuencias audibles de 20 a 20,000 Hertz, no puede ser cubierto por un solo altavoz. Por eso usamos distintos altavoces para cubrir distintos rangos, típicamente los woofers para los bajos, los squakers o medios-rangos para los medios y finalmente los tweeters para los agudos. Ya que cada uno de estos altavoces se va a encargar de reproducir únicamente un rango específico de frecuencias, para que operen bien, es necesario enviarles solamente las frecuencias a las que están diseñados para operar, es decir, necesitamos separar el espectro de sonido en distintos rangos, y esto se logra a través de los filtros. Así entonces, un filtro es un circuito, ya sea activo o pasivo, el cual se va a encargar de enviar a cada altavoz su rango de frecuencias adecuadas, y quitar las no adecuadas.

En los equipos de sonido automotriz modernos, típicamente tenemos dos grupos de altavoces: los woofers, en la parte trasera del auto dentro de su caja acústica, y el sistema de altavoces de medios a agudos en la parte delantera, el cual típicamente consiste de un medio-bajo, un tweeter y su propio crossover, en este caso pasivo, el cual se encarga de separar las frecuencias entre el medio y el tweeter, y del cual no hablaremos en este artículo. De lo que hablaremos es de la separación de frecuencias entre este sistema delantero y los woofers.

Hoy día, la mayoría de los amplificadores que adquirimos y todos los amplificadores SUONO, ya cuentan con sus propios filtros o crossovers integrados (del tipo activo), lo cual representa una gran economía y ventaja. En un sistema típico, vamos a usar un amplificador (o grupo de amplificadores) para alimentas al woofer (s), y otro amplificador para alimentar los sistemas de medias y altas frecuencias. Cumpliendo con el sentido común además de aquella regla de oro que dice “No reproduzcas las mismas frecuencias con altavoces distintos”, el amplificador de los medios y agudos lo vamos a trabajar con el filtro Pasa-Altas activado, y el de los woofers, con su filtro Pasa-Bajas activado. Pero la cuestión es, ¿a qué frecuencias los debes ajustar?

Con la idea de que nuestro equipo suene de la forma más realista posible, la meta suele ser que todos los sonidos se escuchen como provenientes del frente del vehículo, y esto incluye también a las bajas frecuencias. Se sabe que es posible lograr que los bajos se escuchen adelante, aún con woofers instalados atrás, ya que el ser humano no es capaz de localizar el origen de un sonido para frecuencias inferiores a los 100 Hertz. Pensando en este objetivo, resulta conveniente cortar (usar una frecuencia de corte) a los medios delanteros tan abajo como sea posible, para tomar el máximo provecho de esta característica. Adicionalmente, ya que los woofers típicamente se encuentran “encajuelados”, sólo las frecuencias más bajas logran escapar sin grandes alteraciones y pérdidas de este encierro, gracias a su gran longitud de onda, perdiéndose definición y claridad para frecuencias superiores. Por lo tanto y en mi opinión, la mejor frecuencia para cortar nuestros medios delanteros, típicamente será la frecuencia más baja posible. Sin embargo, ésta depende de otros factores externos, entre los que se encuentran principalmente, el diámetro de estos medios, su manejo de potencia, el máximo voltaje de salida del amplificador con el que los estamos alimentando, la forma y lugar en el que se encuentran instalados y la pendiente de atenuación del filtro que precisamente estamos tratando de ajustar.
Como se puede ver, son muchas las cosas que habría que tomar en cuenta para poder tomar la mejor decisión. Sin embargo, con la ayuda de un maravilloso instrumento de medición, es posible saltarse todas estas consideraciones y llegar directo a la respuesta final. ¿El nombre de ese instrumento? Nuestros oídos.

Menos rollo y más acción. ¿Cómo le hacemos? Primero, ajustamos la estructura de ganancias profesionalmente con equipo de medición, como el osciloscopio o la llamada “Cajita Feliz SUONO”. Una vez ajustada, seleccionamos un disco que tenga música con alto contenido de bajas frecuencias. Mientras más extremo mejor, pero definitivamente un disco que conozcas bien cómo suena y hasta dónde llega. Desconectemos temporalmente los woofers y dejemos trabajando únicamente los medios y tweeters. Subamos la frecuencia de corte Pasa-Altas a su punto más alto disponible, es decir, el punto que produce la mayor protección (ya que es el que permite el paso de menor proporción de bajas frecuencias). Reproduzcamos esa pista musical con bajos extremos y subamos el volumen del equipo a su nivel estándar más alto posible (es decir, el volumen más alto que se puede lograr antes de daño a los altavoces o distorsión inminente, el cual debió ser determinado durante el ajuste de la estructura de ganancias). Aun cuando el volumen estará muy elevado, los medios no deben estar sufriendo, ya que la frecuencia de corte pasa altas se encuentra en una posición muy protectora, por lo que no les estarán llegando frecuencias peligrosas (hay que recordar que cada vez que se baja una octava en frecuencia, el cono tiene que moverse una distancia cuatro veces mayor, con el fin de mantener la misma presión acústica. Por lo tanto, el límite de potencia de estos medios, suele ser un límite físico o de excursión excesiva). El último paso de este ajuste es empezar a bajar lentamente la frecuencia de corte, al tiempo que escuchamos con atención cómo se van comportando nuestros medios y, simplemente, ubicarla en la frecuencia más baja posible, determinada como el punto más bajo que pueden soportar dichos medios, sin perder la compostura o comenzar a reproducir ruidos extraños, signos inequívocos de que están alcanzando el límite de su capacidad. ¡Eso es todo! Esa es la frecuencia justa y precisa a la cual es óptimo cortar a los medios. No debe ser cambiada.

Una vez ajustada, bajamos el volumen, conectamos los woofers nuevamente y tentativamente escogemos la misma frecuencia de corte para ellos, en este caso de su filtro Pasa-Bajas. Experimentamos con su polaridad (desconectamos los woofers y los reconectamos invirtiendo sus terminales, hasta encontrar aquella polaridad que produce el mejor empalme de bajas frecuencias desde el lugar del conductor, es decir, el sonido más poderoso) y jugamos un poco con la frecuencia de corte del filtro pasa bajas, ligeramente arriba y debajo del valor que se usó para los medios. Se deja en donde, al gusto del propietario, el sonido es el mejor. Eso fue todo. Tu equipo se encuentra ahora adecuadamente cortado. Si hubiera algún cambio en el futuro, como un set de altavoces nuevos o los ubicaras en otra parte o de otra manera, será necesario realizar este ajuste nuevamente.

¿En qué casos este ajuste no se realizaría como acaba de describirse? En aquellos casos donde los subwoofers se encuentren instalados al frente del vehículo, y por ende no sea necesario hacer llegar a los medios a la frecuencia más baja que sean capaces de reproducir.

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