crossovers

LABORATORIO DE DISEÑO DE CROSSOVERS EN MATLAB.


INTRODUCCIÓN.
El siguiente informe de laboratorio presenta la combinación de diferentes filtros en un crossover, como es el caso de la sección pasabajos (woofer) y la sección de pasa altos (Tweeter); de tal forma se muestra la respuesta en frecuencia, el espectro de fase y espectro en función de la impedancia eléctrica para cada driver y sucombinación, con el Tweeter en fase invertida, y sin ella. El código descrito en este informe está basado en el tutorial de simulación de crossover de Michael Price.
Objetivos
Diseñar y simular los filtros de cruce para obtener las gráficas en espectro de frecuencia, fase y características de impedancia de altavoces.
Realizar un análisis de las mencionadas gráficas, implementando diversascombinaciones de Tweeter y woofer, según los programas que están dados en la carpeta de archivos recibida.
Marco teórico.
A continuación se describen los conceptos más importantes para la práctica de este laboratorio.
Crossover.
También llamados filtros de cruce son filtros que componen los altavoces que divide la señal de audio en bandas de frecuencia independientes, debido a que un circuitoindependiente es incapaz de cubrir todo el espectro de frecuencias bajas y altas.
Está descrito como un filtro divisor de frecuencias, el margen de frecuencias depende de la configuración del circuito (filtros RLC). Los crossovers pueden ser activos (dividen la señal antes de ser amplificada), o pueden ser pasivos (dividen la señal después de ser amplificadas).
Los crossover pueden serclasificados según el número de secciones del filtro, (N-way de los altavoces). Un cruce de dos vías está constituido de un filtro paso bajo y un filtro de tipo pasoalto. Un crossover de 3 vías se construye como una combinación de paso bajo, paso-banda y filtros de paso alto (LPF, BPF y HPF) La sección de BPF es a su vez una combinación de secciones HPF y LPF.
Los crossover también pueden clasificarsesegún el diseño de sus componentes, los filtros pasivos usan resistencias no reactivas combinado con componentes reactivos, tales como condensadores e inductores, algunos de ellos tienen redes pasivas que incluyen dispositivos tales como fusibles, dispositivos de PTC, bulbos o disyuntores para proteger a los conductores del altavoz. Por otra parte, los componentes pasivos pueden ser utilizadospara la construcción de circuitos de filtro antes de que el amplificador. Esto se conoce como crossover pasivo de nivel de línea.
Los crossover activos contiene componentes con ganancia en sus filtros. El más comúnmente usado activo es un amplificador operacional; que son operados en los niveles adecuados para entradas del amplificador de potencia en contraste con crossovers pasivos que actúandespués de la salida del amplificador de potencia de gran intensidad y en algunos casos de alto voltaje.
Los crossovers activos también requieren del uso de amplificadores de potencia para cada banda de salida. Así que, un cruce de 2 vías activa necesita dos amplificadores, uno para el woofer y otro para el Tweeter.
Los amplificadores de potencia están conectados directamente a los controladoresde los altavoces, lo que maximiza la amortiguación del amplificador de control de la bobina móvil del altavoz, que reduce las consecuencias de los cambios dinámicos en las características del conductor eléctrico, que mejoran la respuesta transitoria del sistema
Tweeter.
Son altavoces de alta frecuencia que pueden llegar a superar los 20 KHz, que por lo general tienen diámetros entre 1 y 5pulgadas, son bastante rígidos y tienen una cúpula en forma semiesférica para aumentar la difusión, y están cerrados en la parte trasera para evitar la radiación posterior de los otros altavoces.
Woofer.
Los woofer son altavoces de mayor tamaño y reproducen las frecuencias más bajas del espectro, de 20 a 500 Hz aproximadamente con diámetros entre 6 y 8 pulgadas. Debido a que reproduce la banda de...