¿Qué sucede si utilizo un altavoz de diferente impedancia en un crossover? ¿Puedo?

¿Alguna vez te has preguntado qué r realmente Qué sucede si usa un altavoz de diferente impedancia con un cruce de altavoces? ¡Es una gran pregunta!

Resulta que la impedancia del altavoz (ohmios) marca la diferencia en el modo en que funciona un cruce de altavoces y afecta el sonido. Lo explicaré todo en detalle de una manera que cualquiera pueda entender.

¿Qué es un cruce de altavoces? ¿Qué hace un cruce?

Superior: Un crossover de altavoz estéreo de automóvil típico, con las partes principales etiquetadas. Abajo: Un crossover típico de altavoces estéreo domésticos, que es extremadamente similar. (Estos normalmente se instalan dentro del gabinete del altavoz) Ambos usan capacitores e inductores para formar filtros cruzados y controlar el sonido enviado a los tweeters, altavoces de rango medio o woofers para obtener la mejor calidad de sonido de audio.

Los cruces de altavoces a menudo se denominan cruces "pasivos" porque transmiten señales sin necesidad de una fuente de alimentación, a diferencia de los cruces electrónicos ("activos"). Trabajan usando pasiva componentes:capacitores e inductores.

Un cruce de altavoces es un circuito eléctrico que utiliza inductores y condensadores para filtrar la señal de un altavoz y dividirla entre 1 o más salidas. Las salidas dependen de la respuesta de frecuencia de los altavoces utilizados.

Se diferencian de los cruces electrónicos en que, en lugar de estar conectados a la ruta de la señal (cables RCA, por ejemplo), los cruces de parlantes están conectados a la salida de amplificadores o estéreos. Luego, los altavoces se conectan a las conexiones de altavoz del crossover.

Uno de los tipos de cruce de parlantes más comunes en uso hoy en día:un cruce de parlantes de 2 vías de segundo orden con salidas de tweeter y rango medio/woofer. Los inductores se representan con un símbolo "L" y los capacitores con un símbolo "C". Los cruces de parlantes funcionan para separar el sonido enviado a ciertos parlantes para mejorar el sonido, reducir la distorsión y controlar cómo se usan los parlantes. Por ejemplo, bloquean los graves que los tweeters no pueden producir y los agudos que un woofer no puede producir bien.

Los inductores y capacitores tienen algunas propiedades realmente interesantes (¡y realmente útiles!) cuando una señal de audio eléctrica fluye a través de ellos:

• Los inductores son bobinas de alambre que tienen más resistencia (llamada impedancia, en este caso) a una señal de alta frecuencia que a una más baja. Por lo tanto, filtran las frecuencias de sonido más altas cuando se conectan en serie.
• Los capacitores tienen más "resistencia" a una señal de baja frecuencia que a una más alta cuando están en serie. Cuanto menor sea la frecuencia, menos señal se permite pasar.

Cuando se aplica una señal a un capacitor o inductor que supera un cierto rango de frecuencia llamado frecuencia de cruce, frecuencia de esquina, o frecuencia de corte, la cantidad de señal que deja pasar se reduce, lo que hace que actúe como un filtro.

Esto significa que el altavoz recibirá cada vez menos de la señal del altavoz que queremos bloquear, reduciendo la salida de volumen para ese rango de sonido no deseado. Es importante comprender que la frecuencia a la que esto sucede depende de la impedancia del altavoz (carga de ohmios) conectado.

Órdenes de cruce de altavoces (pendientes) y diseños

Cuando se usa en serie con un tweeter, un cruce filtra los graves dañinos y distorsionadores que no puede manejar . Cuando se usa solo, un solo capacitor es un cruce de primer orden (etapa única) con una pendiente de -6dB por octava, el nivel más básico.

Los crossovers vienen en diferentes diseños para diferentes tipos de adaptación de audio y niveles de rendimiento, pero todos funcionan de la misma manera básica. Están diseñados con "órdenes" o etapas, que cuando se agregan hacen que su filtrado sea aún mejor para bloquear los sonidos no deseados y evitar que lleguen a los altavoces.

Por ejemplo, aquí hay una lista de cruces de orden común que verá a menudo:

• 1er orden:no muy empinada -16dB/octava), consta de un solo condensador o inductor en serie con el altavoz.
• 2do orden:Mejor filtrado de -12dB/octava, usando DOS componentes para cada altavoz.
• 3er orden:Aún mejor, con filtrado de -18dB/octava, utilizando TRES componentes para cada altavoz.

Los filtros cruzados son siempre múltiplos de 6 decibeles (dB) debido a cómo funcionan los componentes. Un orden de cruce "más pronunciado" (más alto) solo significa que es más eficaz para bloquear el rango de frecuencias de sonido que no queremos que lleguen al altavoz.

¿Qué es la impedancia de los altavoces? ¿Cómo funciona la impedancia de los altavoces?

La impedancia del altavoz es el total cantidad de resistencia que tiene un altavoz debido tanto a la resistencia de su bobina de cable y la inductancia del bucle de la bobina de alambre. La impedancia se clasifica en unidades de resistencia llamadas ohmios.

Al igual que no puede tener un cortocircuito en una batería, un amplificador o estéreo necesita algo cantidad de impedancia de carga del altavoz para limitar la cantidad de corriente eléctrica que la radio o el amplificador intenta suministrar.

A diferencia de un cable recto que va de un punto a otro cuando conectas la energía, el devanado del cable de la bobina móvil forma un bucle que tiene una propiedad eléctrica llamada inductancia. La inductancia es un poco diferente de la resistencia, ya que cambia a medida que cambia la frecuencia. Se llama reactancia inductiva.

Para casi todos los altavoces, esto significa que la impedancia real (la resistencia total) en realidad cambia un poco a medida que se reproduce la música.

Cuando nos referimos a la impedancia de los parlantes, la mayoría de las veces nos referimos a la categoría (rango general de ohmios) del parlante que se usa para combinar con los amplificadores estéreo del hogar o del automóvil.

Medidas de resistencia, en unidades de Ohmios , a veces se muestran usando el símbolo griego Omega:“Ω”

¿Cómo funciona la impedancia de los altavoces?

Cuando una señal musical (compuesta por corriente alterna) impulsa un parlante, crea campos magnéticos a medida que la corriente eléctrica fluye a través de la bobina de voz de alambre fuertemente enrollado. Lo interesante es que una bobina de cable desarrolla campos magnéticos a su alrededor que resisten el flujo de corriente cuando esto sucede.

De ahí proviene la parte dependiente de la frecuencia de la impedancia de un altavoz.

(Esto también sucede con otros dispositivos eléctricos, como motores, bobinas de bujías de motor y más. También se ocupan de la resistencia eléctrica cuando se aplica corriente alterna (CA).

¿Qué sucede si uso un altavoz de diferente impedancia en un crossover?

Diagrama que muestra lo que sucede cuando cambia la carga de ohmios del altavoz conectado a un cruce:cambio de cruce ocurre. Esto significa que debido a que fue diseñado para una impedancia de altavoz diferente, la frecuencia a la que funciona cambia.

Cambio de cruce cuando se usan altavoces de diferente impedancia

Como mencioné anteriormente, los cruces de parlantes se basan en partes (condensadores e inductores) que funcionan como filtros de acuerdo con la carga de los parlantes a los que están conectados. Debido a esto, cuando cambia la impedancia del altavoz, cambia la frecuencia de cruce y el sonido.

Puede notar varios problemas después de hacer esto:

• Un sonido "áspero" de los woofers o altavoces de rango medio. Los tweeters pueden sonar distorsionados y comenzar a "romperse" a un volumen más bajo que antes.
• Una cualidad "delgada" y débil de la música.
• Brechas en los rangos de sonido que debería escuchar.

Los cruces de altavoces solo se pueden usar con la impedancia del altavoz para los que están diseñados o no sonarán igual.

Por ejemplo, el uso de un cruce de altavoces para el hogar de 8 ohmios con un altavoz para el automóvil de 4 ohmios no funcionará correctamente. Esto se debe a que los valores de las piezas se eligieron solo para una impedancia. ¡Cuando cambias eso, cambia drásticamente la frecuencia de cruce!

¿Qué le sucede a un cruce cuando reduzco la mitad de la impedancia del altavoz?

Cuando cambia la impedancia del altavoz conectado a un cruce de altavoces, puede cambiar significativamente la frecuencia de corte del cruce. Como regla general:

• Reducir a la mitad la impedancia del altavoz (por ejemplo, de 8 ohmios a 4 ohmios) duplica la frecuencia de cruce (por ejemplo, de 3,5 kHz a 7 kHz)
• Duplicar la impedancia del altavoz (por ejemplo, de 8 ohmios a 16 ohmios) reduce a la mitad la frecuencia de cruce (por ejemplo, de 3,5 kHz a 1,75 kHz)

No queremos eso porque permite que los altavoces reciban un rango de sonido para el que no son adecuados y suena mal. En el caso de los tweeters, los graves y los medios son malos porque no pueden producirlos correctamente. De hecho, después de un cierto nivel de potencia, los tweeters pueden dañarse cuando las frecuencias graves los impulsan con fuerza.

Del mismo modo, muchos woofers no pueden producir bien los sonidos de alta frecuencia y pueden sonar terribles.

Normalmente, si cambia la carga de ohmios del altavoz, también tendrá que reemplazar el cruce del altavoz para que coincida con la carga de ohmios.

Sin embargo, hay una solución que ofrece algo de esperanza...

¿Cómo puedo usar parlantes con una impedancia diferente? ¿Es posible?

La buena noticia es que es Es posible usar una impedancia de altavoz diferente con un cruce de altavoces para el que no está diseñado. Sin embargo, tendrás que hacer algunas concesiones.

Cómo hacer coincidir la impedancia de un altavoz diferente con un cruce

¡Esto es bastante simple! Para hacer coincidir la impedancia de un altavoz con un cruce:

1. Caso #1:altavoz que tiene una impedancia más baja: Puede agregar una resistencia en serie con el altavoz para llevar la carga total de ohmios a lo que necesita el crossover. Necesitará una resistencia con suficiente manejo de energía (llamada resistencia de "potencia") para evitar que se sobrecaliente (vea a continuación).
2. Caso #2:altavoz que tiene una impedancia más alta: Puede agregar una resistencia en paralelo con el altavoz para reducir la carga total de ohmios a lo que necesita el crossover.

Ejemplos:

• Puede utilizar un altavoz de 8 ohmios con un cruce de 4 ohmios conectando una resistencia de 8 ohmios en paralelo. El resultado final es 8 ohmios/2 =4 ohmios que verá el cruce.
• Puede utilizar un altavoz de 4 ohmios con un cruce de 8 ohmios conectándolo en serie con una resistencia de 4 ohmios. El resultado final será un total de 8 ohmios vistos por el cruce.

¿Qué es una resistencia de potencia?

Ejemplos de resistencias de potencia comúnmente utilizadas con altavoces. A diferencia de las pequeñas resistencias que se usan en la electrónica, estas pueden manejar mucha más potencia y no se queman debido al calor. Están disponibles a través de proveedores de productos electrónicos, incluidos minoristas de componentes de altavoces.

Una resistencia de potencia es solo una resistencia de mayor tamaño que puede manejar mucha más energía y calor que las pequeñas que se usan comúnmente en las placas electrónicas. En realidad, también son bastante económicos ($ 5 más o menos por 2 a 4 en un paquete) y se usan comúnmente para proyectos de altavoces personalizados.

Para los sistemas de altavoces, recomiendo usar uno con una potencia nominal de 25 vatios o más para estar seguro. Sin embargo, en el caso de los estéreos para automóviles, a menudo se puede salir con alrededor de 10 W a 15 W.

Los inconvenientes de usar resistencias para hacer coincidir un crossover

Como dije antes, no es sin compromiso. Tendrás que vivir con algunas cosas dependiendo del caso con el que estés lidiando:

• Agregar una resistencia en serie con un altavoz reducirá la potencia y el volumen máximos disponibles. En el caso de un altavoz de 4 ohmios y una resistencia de 4 ohmios, esto significa que perderá 3 dB de volumen ( un pequeño cantidad) pero la potencia siempre será la mitad de lo que solía ser.
• Añadir una resistencia en paralelo con un altavoz significa que la potencia se dividirá entre los dos. En el caso de una resistencia de 8 ohmios en paralelo con un altavoz de 8 ohmios, cada lado recibirá la mitad de la potencia que antes se enviaba a un altavoz. (Ej.:un amplificador de 50 W ahora entregaría un máximo de 25 W al altavoz)

Por lo general, recomendaría usar el cruce correcto, pero si está "en apuros", esta solución es una excelente manera de hacer que sus altavoces funcionen y sigan sonando bien.

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