Calculadora de Cruce de Altavoces
2 vías se divide entre woofer y tweeter; 3 vías agrega un controlador de rango medio
Orden superior = pendiente de caída más pronunciada
-6 dB en el cruce, respuesta sumada plana, salidas en fase. Mejor para hi-fi.
Frecuencia a la que la señal transiciona de woofer a tweeter
Ingrese Parámetros de Cruce
Establezca su tipo de cruce, orden del filtro, alineación del filtro y impedancias de los controladores para calcular los valores de capacitores e inductores para su red de cruce.
Cómo Usar el Calculador de Cruce de Altavoces
Selecciona tu Configuración de Cruce
Elige entre un cruce de 2 vías (woofer + tweeter) o un cruce de 3 vías (woofer + medios + tweeter). Luego selecciona el orden del filtro (1º a 4º) y la alineación del filtro. Para la mayoría de las aplicaciones de hi-fi en casa, comienza con un Linkwitz-Riley de 2º o 4º orden por su respuesta de frecuencia sumada plana y salidas en fase coherente.
Ingresa las Impedancias de los Controladores y la Frecuencia de Cruce
Ingresa la impedancia nominal de tu woofer y tweeter en ohmios (típicamente 4, 6 o 8 Ω). Usa los botones de selección rápida para valores comunes. Para diseños de 2 vías, ingresa una única frecuencia de cruce (2,000–4,000 Hz es típico para hi-fi en casa). Para diseños de 3 vías, ingresa tanto la frecuencia de woofer a medios como la frecuencia de medios a tweeter, asegurando una relación de al menos 8:1 entre ellas.
Revisa los Valores de los Componentes y Gráficas
El calculador muestra los valores de los capacitores (µF) y bobinas (mH) para cada sección de tu cruce. El gráfico de barras horizontal te permite comparar visualmente los tamaños de los componentes entre secciones. Toma nota de cualquier advertencia de polaridad de fase: para diseños de Butterworth, Bessel o Chebyshev de orden par, debes invertir la polaridad del tweeter. Para diseños de 3 vías, verifica el indicador de relación de distribución de frecuencia.
Usa Zobel y L-Pad para Precisión
Expande la sección de Opciones Avanzadas para acceder al calculador de red Zobel y al calculador de L-pad. Ingresa la resistencia DC (Re) y la inductancia de la bobina de voz (Le) de tu altavoz desde la hoja de datos para calcular los componentes Zobel que aplanarán el aumento de impedancia del controlador. Si tu tweeter es significativamente más sensible que tu woofer, usa el calculador de L-pad para encontrar valores de resistores que coincidan con los niveles de sensibilidad. Exporta tu lista completa de piezas a CSV o imprímela para usarla en el banco de trabajo.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la mejor alineación de filtro para un altavoz hi-fi de 2 vías?
Linkwitz-Riley es ampliamente considerado la mejor opción para el diseño de cruces hi-fi en casa. Un Linkwitz-Riley de 4º orden (formado por la cascada de dos filtros Butterworth de 2º orden) ofrece una pendiente de 24 dB/octava para una excelente protección e aislamiento del controlador, coloca ambas salidas a -6 dB en la frecuencia de cruce, produce salidas que están en fase entre sí (por lo que no se necesita inversión de polaridad del tweeter) y suma a una respuesta de frecuencia combinada perfectamente plana en el eje. Su única desventaja sobre diseños de orden inferior es que requiere más componentes (dos capacitores y dos inductores por sección). Para una construcción más simple, un Linkwitz-Riley de 2º orden también es excelente y utiliza menos componentes.
¿Por qué necesito invertir la polaridad del tweeter para algunos diseños de cruce?
Los filtros de orden par (Butterworth, Bessel y Chebyshev de 2º y 4º orden) introducen un desplazamiento de fase de 180° entre las salidas de paso alto y paso bajo. En la frecuencia de cruce, donde ambos controladores contribuyen igualmente, esta diferencia de fase provoca que sus salidas acústicas se cancelen parcialmente, produciendo un descenso en la respuesta de frecuencia sumada. Invertir la polaridad del tweeter (conectando su terminal positiva al terminal de salida negativa del cruce) corrige esto, permitiendo que las dos salidas se sumen de manera coherente y produzcan una respuesta general plana. Los diseños Linkwitz-Riley son la excepción: sus salidas están en fase en todas las frecuencias, incluido el punto de cruce, por lo que no se necesita inversión de polaridad. Los filtros de orden impar (1º y 3º) producen naturalmente una suma coherente sin inversión.
¿Qué frecuencia de cruce debo usar para mis altavoces de 2 vías?
La frecuencia de cruce óptima depende de las capacidades de tus controladores específicos. Como guía general: los sistemas hi-fi de 2 vías en casa típicamente cruzan entre 2,000 y 4,000 Hz; una elección común es 3,000–3,500 Hz, que es lo suficientemente alta para que el tweeter funcione bien por encima de su frecuencia resonante, mientras que es lo suficientemente baja para mantener al woofer en su rango de buen rendimiento. El audio para automóviles a menudo utiliza 3,000–6,000 Hz debido a la necesidad de una separación más aguda de los controladores en recintos más pequeños. Para un subwoofer que cruza a un controlador de rango completo, 80–120 Hz es estándar. Siempre verifica los gráficos de respuesta de frecuencia de tus controladores reales: el cruce debe colocarse en una región donde ambos controladores tengan una respuesta superpuesta y plana.
¿Qué es una red Zobel y necesito una?
Una red Zobel (también llamada red de igualación de impedancia RC) es una combinación de resistor-capacitor en serie colocada directamente a través de los terminales del altavoz para aplanar el aumento de impedancia de la bobina de voz de un controlador dinámico a altas frecuencias. Sin compensación, la impedancia de un woofer podría aumentar de su calificación nominal de 8 Ω a 20–30 Ω en frecuencias cercanas al punto de cruce. Este aumento de impedancia cambia cómo el filtro de cruce 've' la carga, causando que la frecuencia de cruce real se desplace más alto de lo calculado. Agregar una red Zobel hace que el controlador aparezca resistivo al circuito de cruce, por lo que los valores de componentes calculados producen la frecuencia y pendiente de cruce deseadas. Es especialmente importante para woofers utilizados con cruces de 1º o 2º orden; los diseños de orden superior son algo menos sensibles a la variación de impedancia.
¿Qué es un L-pad y cuándo debo usar uno?
Un L-pad es una red atenuadora de dos resistores colocada en serie con un controlador (típicamente el tweeter) para reducir su sensibilidad y hacerla coincidir con la de otro controlador. Los tweeters frecuentemente tienen una calificación de sensibilidad de 3–6 dB más alta que el woofer con el que están emparejados. Sin compensación, el tweeter será demasiado ruidoso en relación con el woofer, produciendo un sonido brillante y pesado en la parte superior. Un L-pad utiliza un resistor en serie (R1) para reducir el voltaje antes del tweeter y un resistor en derivación (R2) para mantener la impedancia correcta vista por la red de cruce. Ingresa la impedancia del tweeter y el número de decibelios de atenuación necesarios en el calculador para obtener los valores de R1 y R2. La principal limitación de un L-pad es que disipa energía como calor, reduciendo la eficiencia: un potenciómetro de control de nivel (que es esencialmente un L-pad variable) se utiliza en muchos altavoces comerciales para ajustar el nivel del tweeter.
¿Cómo convierto los valores calculados a valores de componentes estándar?
Los valores de componentes de cruce calculados son valores ideales que rara vez coinciden exactamente con los valores de componentes comerciales estándar. Los capacitores están comúnmente disponibles en valores de series E12 o E24, y los capacitores de cruce de grado audio generalmente están disponibles en valores como 2.2, 3.3, 4.7, 6.8, 10, 15, 22, 33, 47 y 68 µF (y múltiplos de estos). Para un capacitor calculado en 13.2 µF, podrías combinar un 10 µF y un 3.3 µF en paralelo, dando 13.3 µF — muy cerca del ideal. Los inductores están disponibles en valores estándar desde aproximadamente 0.1 mH hasta 10 mH; combinarlos en serie es sencillo. Apunta a estar dentro del 5% del valor calculado, lo que desplazará la frecuencia de cruce real aproximadamente un 2.5%. Usar una mayor precisión en el calculador de cruce es más importante para la frecuencia de cruce del tweeter, ya que los tweeters son más sensibles a operar por debajo de su frecuencia recomendada.