Calculadora de crossover para altavoces
Diseña un crossover pasivo para altavoces en segundos. Introduce la impedancia de cada altavoz y la frecuencia de corte para obtener todos los valores de condensadores e inductores de redes Butterworth y Linkwitz-Riley de 2 o 3 vías, de 1.er a 4.º orden, con la posición de conexión, la polaridad de los altavoces, los valores estándar más cercanos y un gráfico de respuesta.
Última actualización:
Valor nominal o, mejor aún, medido en la frecuencia de corte.
Cómo usar Calculadora de crossover para altavoces
- Elige 2 o 3 vías y selecciona el orden del filtro (pendiente) y la alineación.
- Introduce la impedancia de cada altavoz, idealmente medida cerca de la frecuencia de corte.
- Introduce la frecuencia de corte (o los puntos bajo y alto en un sistema de 3 vías).
- Lee los componentes de cada sección y dónde se conecta cada uno, además de la polaridad de los altavoces.
- Descarga la lista de componentes y usa los valores estándar más cercanos al comprarlos.
Fórmulas del crossover
Cada sección de crossover pasivo es aquí una red en escalera de inductores (L) y condensadores (C), alimentada por el amplificador y cargada por el altavoz. El valor de cada componente sale de un coeficiente normalizado g para la alineación elegida, la impedancia del altavoz R (ohmios) y la frecuencia de corte f (hercios):
L = (g ÷ 2π) × R ÷ f · C = (g ÷ 2π) ÷ (R × f)
En el lado paso alto (tweeter), las posiciones de L y C se intercambian y se usa el recíproco 1/g. El caso de 1.er orden se reduce a las conocidas C = 1 ÷ (2πfR) y L = R ÷ (2πf).
| Alineación | Pendiente | Nivel en fc | Coeficiente paso bajo L1 / C1 / L2 / C2 | Polaridad |
|---|---|---|---|---|
| Butterworth de 1.er orden | 6 dB/oct | −3 dB | 0.1592 | Normal |
| Butterworth de 2.º orden | 12 dB/oct | −3 dB | 0.2251 / 0.1125 | Tweeter invertido |
| Linkwitz-Riley de 2.º orden | 12 dB/oct | −6 dB | 0.3183 / 0.0796 | Tweeter invertido |
| Butterworth de 3.er orden | 18 dB/oct | −3 dB | 0.2387 / 0.2122 / 0.0796 | Cualquiera |
| Butterworth de 4.º orden | 24 dB/oct | −3 dB | 0.2436 / 0.2510 / 0.1723 / 0.0609 | Normal |
| Linkwitz-Riley de 4.º orden | 24 dB/oct | −6 dB | 0.3001 / 0.2532 / 0.1501 / 0.0563 | Normal |
Ejemplo: un crossover Linkwitz-Riley de 2.º orden a 2,500 Hz para altavoces de 8 Ω necesita un inductor para el woofer de 0.3183 × 8 ÷ 2,500 = 1.02 mH y un condensador en paralelo de 0.0796 ÷ (8 × 2,500) = 3.98 µF. El tweeter lleva un condensador en serie de 3.98 µF y un inductor en paralelo de 1.02 mH, conectado con la polaridad invertida.
Consejos para montar un crossover pasivo
- Mide primero: la impedancia de un altavoz no es plana. Usa una curva de impedancia o una red Zobel (una resistencia y un condensador en paralelo con el woofer) para que el paso bajo vea algo parecido a una resistencia.
- Iguala el nivel del tweeter: los tweeters suelen ser más sensibles que los woofers. Un atenuador L-pad (dos resistencias) después de la red paso alto reduce su nivel sin cambiar mucho el punto de corte, siempre que la red vea la misma impedancia.
- Separa los inductores: monta las bobinas en ángulo recto entre sí y lejos del acero para evitar acoplamientos y saturación.
- Elige puntos de corte razonables: mantén el tweeter bien por encima de su resonancia (a menudo 2× su Fs o más) y el woofer por debajo de la frecuencia en la que empieza a volverse direccional o a deformarse.
- Tolerancia: los componentes dentro de un 5% del valor calculado son adecuados. Los condensadores en paralelo se suman (C = C1 + C2); los inductores en serie se suman (L = L1 + L2) si no están acoplados.
Preguntas frecuentes
¿Cómo calculo el valor del condensador de un crossover?
Para un filtro paso alto de 1.er orden, el condensador es C = 1 ÷ (2π × f × R). Para un tweeter de 8 Ω con corte a 3,000 Hz, eso es 1 ÷ (2π × 3,000 × 8) = 6.63 µF. Los filtros de orden superior usan la misma idea con coeficientes distintos para cada componente, que esta calculadora aplica automáticamente.
¿Cuál es la diferencia entre los crossovers Butterworth y Linkwitz-Riley?
Ambas son alineaciones de filtro estándar. Una sección Butterworth está 3 dB por debajo en la frecuencia de corte, así que un par Butterworth de 2.º o 4.º orden suma un pico de 3 dB en ese punto. Una sección Linkwitz-Riley está 6 dB por debajo en el punto de corte, así que el woofer y el tweeter suman una respuesta plana, por eso LR2 y LR4 son populares en altavoces.
¿Por qué el tweeter se conecta con la polaridad invertida?
En un crossover de 2.º orden, las salidas paso bajo y paso alto están desfasadas 180 grados en la frecuencia de corte. Sin invertir un altavoz se anulan y dejan una caída profunda. Invertir el tweeter (o el medio en un sistema de 3 vías) los vuelve a poner en fase. Los diseños de 1.er y 4.º orden usan la polaridad normal.
¿Qué orden de crossover debo usar?
El 1.er orden (6 dB/octava) usa un componente por altavoz, pero deja que el tweeter reciba mucha energía de baja frecuencia. El 2.º orden (12 dB/octava) es la opción habitual para sistemas de 2 vías de casa y de coche. El 3.er y 4.º orden (18 y 24 dB/octava) protegen mejor los altavoces y estrechan la zona de solapamiento, pero necesitan más componentes y un emparejamiento más preciso.
¿Debo usar la impedancia nominal o la medida?
Las fórmulas suponen una carga resistiva. Un altavoz de 8 Ω nominales suele medir 10 Ω o más a unos pocos kHz por la inductancia de la bobina móvil. Usar la impedancia medida en la frecuencia de corte, o añadir una red Zobel para aplanarla, da resultados mucho más cercanos a la respuesta teórica.
¿Qué tipo de condensadores e inductores debo comprar?
Usa condensadores de película no polarizados (el polipropileno es habitual) e inductores con núcleo de aire en la ruta de la señal para evitar distorsión. Elige el valor estándar más cercano; estar dentro de un 5 por ciento del valor calculado es suficiente para la mayoría de los montajes, y los condensadores se pueden poner en paralelo para alcanzar un valor.
¿Qué separación deben tener los puntos de corte de un sistema de 3 vías?
Las redes sencillas de 3 vías funcionan mejor cuando los puntos de corte bajo y alto están separados unas 2 a 3 octavas o más, por ejemplo 400 Hz y 3,500 Hz. Cuando están más cerca, las secciones paso alto y paso bajo del medio interactúan y la respuesta del medio se hunde.
¿Se prueban todas las herramientas de FreeToolCabin para comprobar su calidad y precisión?
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