Cruce de audio


Los cruces de audio son un tipo de circuito de filtro electrónico que divide una señal de audio en dos o más rangos de frecuencia, de modo que las señales se pueden enviar a controladores de altavoz que están diseñados para operar dentro de diferentes rangos de frecuencia. Los filtros de cruce pueden ser activos o pasivos . [1] A menudo se describen como bidireccionales o tridireccionales , lo que indica, respectivamente, que el crossover divide una señal determinada en dos rangos de frecuencia o tres rangos de frecuencia. [2] Los crossovers se utilizan en gabinetes de altavoces , amplificadores de potencia en electrónica de consumo ( hi-fi, sonido de cine en casa y audio para automóvil ) y productos de amplificador de instrumentos musicales y audio profesional . Para los dos últimos mercados, los crossovers se utilizan en amplificadores de bajo , amplificadores de teclado , cajas de altavoces de bajo y teclado y equipos de sistemas de refuerzo de sonido (altavoces de megafonía, altavoces de monitorización, sistemas de subwoofer , etc.).

Los cruces se utilizan porque la mayoría de los controladores de altavoces individuales son incapaces de cubrir todo el espectro de audio desde las frecuencias bajas hasta las frecuencias altas con un volumen relativo aceptable y ausencia de distorsión . La mayoría de los sistemas de altavoces de alta fidelidad y los gabinetes de altavoces del sistema de refuerzo de sonido utilizan una combinación de múltiples controladores de altavoz, cada uno de los cuales atiende a una banda de frecuencia diferente . Un ejemplo simple estándar son los gabinetes del sistema de alta fidelidad y megafonía que contienen un woofer para frecuencias bajas y medias y un tweeter para frecuencias altas. Dado que es una fuente de señal de sonido, ya sea música grabada de un reproductor de CD o la mezcla de una banda en vivo desde unconsola de audio , tiene todas las frecuencias bajas, medias y altas combinadas, se usa un circuito de cruce para dividir la señal de audio en bandas de frecuencia separadas que se pueden enrutar por separado a altavoces, tweeters o bocinas optimizadas para esas bandas de frecuencia.

Los crossovers pasivos [3] son probablemente el tipo más común de crossover de audio. Utilizan una red de componentes eléctricos pasivos (por ejemplo, condensadores, inductores y resistencias) para dividir una señal amplificada procedente de un amplificador de potencia de modo que pueda enviarse a dos o más controladores de altavoz (por ejemplo, un woofer y un altavoz de muy baja frecuencia). subwoofer , o un woofer y un tweeter , o una combinación de woofer-midrange-tweeter).

Los cruces activos se distinguen de los cruces pasivos en que dividen una señal de audio antes de la etapa de amplificación de potencia, de modo que se puede enviar a dos o más amplificadores de potencia, cada uno de los cuales está conectado a un controlador de altavoz independiente. [4] [2] Los sistemas de audio de sonido envolvente 5.1 de cine en casa utilizan un crossover que separa la señal de muy baja frecuencia, de modo que pueda enviarse a un subwoofer.y luego enviar las frecuencias restantes de rango bajo, medio y alto a cinco altavoces que se colocan alrededor del oyente. En una aplicación típica, las señales enviadas a los gabinetes de altavoces de sonido envolvente se dividen aún más mediante un cruce pasivo en un woofer de rango medio / bajo y un tweeter de rango alto. Los crossovers activos vienen en variedades analógicas y digitales.

Los cruces digitales activos a menudo incluyen procesamiento de señal adicional, como limitación, retardo y ecualización. Los cruces de señal permiten que la señal de audio se divida en bandas que se procesan por separado antes de volver a mezclarse. Algunos ejemplos son la dinámica multibanda ( compresión , que limitan , de-essing ), multibanda distorsión , mejora de los bajos, los excitadores de alta frecuencia, y la reducción de ruido , tales como reducción de ruido Dolby A .


Un crossover pasivo de 2 vías diseñado para operar con voltajes de altavoz .
Comparación de la respuesta de magnitud de los filtros cruzados de 2 polos Butterworth y Linkwitz-Riley. La salida sumada de los filtros Butterworth tiene un pico de + 3dB en la frecuencia de cruce.
Un circuito de cruce pasivo a menudo se monta en un gabinete de altavoz para dividir la señal amplificada en un rango de señal de frecuencia más baja y un rango de señal de frecuencia más alta.
Esquema de implementación de una red de cruce activo de tres vías para su uso con un sistema de altavoces estéreo de tres vías.
Uso típico de un crossover activo, aunque un crossover pasivo se puede colocar de manera similar antes de los amplificadores.
Pendientes de cruce de cuarto orden mostradas en una medición de función de transferencia Smaart .
Topologías cruzadas en serie y en paralelo. Las secciones HPF y LPF para el crossover en serie se intercambian con respecto al crossover paralelo, ya que aparecen en derivación con los controladores de baja y alta frecuencia.