Crossover, Divisores de Frecuencias

Como los elementos de altavoz individuales (membranas) son más eficientes en algunas gamas de frecuencias que en otras (esto es, tienen una salida menos distorsionadaza por la misma señal de nivel de entrada), se usan a menudo membranas diferentes en combinación para dar la salida deseada. Las membranas de gran diámetro, tales como las unidades de 15” y 18”, producen información de baja frecuencia más eficientemente que la información de alta frecuencia; los altavoces de tamaño mediano, tales como las unidades de 4”, 5”, 8”, 10” y 12”, producen frecuencias de gama media mejor que las altas o bajas; y los altavoces pequeños (tamaños de ½”,1 ¼”, 1 ½”, 2”) producen los altos mejor que cualquier otra gama.

Los altavoces están conectados por filtros divisores de frecuencia que evitan que cualquier señal fuera de una cierta gama de frecuencia se aplique al altavoz. Los filtros habitualmente tienen una entrada y dos o tres salidas. Las señales de entrada por encima de la frecuencia del corte se alimentan de una salida, mientras que las señales por debajo de la frecuencia de corte se alimentan de otra. El filtro pasivo usa bobinas y condensadores y está diseñada de forma que una señal en la frecuencia del filtro se enviará igualmente a las salidas respectivas, proporcionando una transición suave de un altavoz a otro. Si un sistema de altavoces tiene solo una frecuencia de corte, se llama “sistema de dos vías” porque divide la señal en dos bandas. Si la señal tiene dos frecuencias de corte se llama “sistema de tres vías”.

La frecuencia de corte más baja es de 1000 Hz, y un control de nivel determina cuanta energía se envía a las membranas de frecuencias altas y medias desde el filtro. Este control permite al usuario compensar parcialmente las diferencias de la acústica de la sala. Una habitación absorbente requerirá más energía de frecuencias altas que una habitación en vivo para producir el mismo efecto audible.

Los divisores de frecuencias electrónicos, llamados Crossover se diferencian de los sistemas de filtros convencionales o pasivos en que se usan entre un preamplificador y varios amplificadores en vez de conectarse entre un solo amplificador de potencia y varios altavoces. Cada membrana del altavoz se alimenta directamente de su propio amplificador de potencia (un sistema de tres vías necesitaría tres amplificadores de potencia por canal). Hay varias ventajas en este sistema:

- Puesto que las señales están a niveles bajos en el crossover activo, se pueden usar filtros activos sin inductores, evitando así una fuente de distorsión de intermodulación.

- Se eliminan las perdidas de potencia debidas a la resistencia de las bobinas en las redes de filtros pasivos.

- Puesto que cada gama de frecuencia tiene su propio amplificador de potencia, la potencia plena del amplificador está disponible para ésta sin tener en cuenta los requerimientos de potencia de las otras gamas.

Por ejemplo; un amplificador de 100 vatios que alimenta membranas de gama de frecuencias altas y bajas a través de una red de filtros pasivos. Si las frecuencias bajas están usando 100 vatios (W) de potencia, y viene una señal de frecuencia alta que requiere una potencia adicional de 25W del amplificador, el amplificador no puede suministrarla y tanto las señales de alta frecuencia como las bajas se hacen distorsionadas.

Los filtros activos y pasivos son similares en sus respuestas de frecuencia. El punto de corte está siempre a 3 dB por debajo de la sección plana de la curva de respuesta (las curvas fuera de la banda de paso del filtro) son habitualmente de 6, 12, 18, o 24 dB por octava siendo 12 lo más común. Las frecuencias de corte más comunes son de 500 Hz, 800 Hz, 1200 Hz, 5000 Hz y 7000 Hz.