Diseño de un crossover electrónico de estado variable

Variable Electronic Crossover

"No otro crossover!" - Casi puedo oír los gritos de angustia . Éste es diferente, porque es continuamente variable en un amplio intervalo, y mantiene el equilibrio de nivel perfecto como se cambia el potenciometro de sintonización. Utiliza un pot doble disponible, y no necesita piezas de lujo que pueden ser difíciles de conseguir. A pesar de que es perfectamente adecuado para su uso en un sistema de alta fidelidad, espero que el uso más popular será para las pruebas, lo que permite ajustar las frecuencias de corte para la mejor combinación.

Como un sistema de prueba, he usado una disposición casi idéntica desde hace muchos años, y me sirvió bien para la alineación de todo, desde grandes sistemas, totalmente dotados de bocina PA (destinados para el refuerzo de la música) hasta pequeños altavoces de 2 vías que pudieran utilizarse para la sistemas de alta fidelidad de presupuesto o monitoreo de campo cercano en los estudios. La alineación inicial de mis principales oradores en mi equipo de alta fidelidad se realizó utilizando mi variable de cruce de confianza.

El "prototipo" para este diseño tiene cerca de 40 años de edad y nunca ha perdido el ritmo y todavía está siendo utilizado. Una forma modificada también fue utilizado en mi equipo de alta fidelidad durante muchos años, hasta que constui el sistema actual utilizando uno de 3 vías de Proyectos 09 de 24 dB / octava cruzado (alineación Linkwitz-Riley).

En el diseño mostrado aquí, se puede ajustar la frecuencia y también la Q si se desea. Esto le permite comparar una alineación "tradicional" Butterworth de Bessel o Linkwitz-Riley. La atenuación es de 12 dB / octava, y esto es por dos razones. En primer lugar, las pendientes más pronunciadas requieren un circuito mucho más complejo y ya que los filtros variables de estado son bastante complejos, terminan con algo que es muy difícil de construir sin un PCB. En segundo lugar, se necesitan potenciometros de múltiples bandas y necesitan bastante buen seguimiento a través de las bandas. Como la mayoría de los entusiastas de la electrónica han encontrado, potenciometros múltiples en tándems son casi imposibles de obtener.

Filtro´3 vias Estado Variable

Puedo decir con absoluta certeza que el montaje de un crossover de variables de estado Veroboard es un dolor de cabeza. Sin embargo, puedo decir con igual certeza de que el resultado final es exactamente como se esperaba, y funciona perfectamente como se ha descrito.

Hice mi versión de prueba utilizando un pot de 100k que da un gran margen de sintonía. A pesar de los cambios de fase cuando el pot se gira, el sonido no cambia y la suma de las respuestas es plana hasta dentro de 0,5 dB mejor que el de DC a 100 kHz (utilizando amplificadores operacionales NE5532). No podía medir la distorsión, ya que está a mi umbral de medida, que se asentó firmemente en el 0,02% en todos los ajustes del pot y de cualquier nivel de frecuencia y de salida .

Recientemente he cambiado los valores de resistencia de 10k hasta 5,6 K para minimizar el ruido térmico. En realidad, es probable que tenga poca diferencia, por lo que puede utilizar 10k (o cualquier otro valor adecuado) de resistencias. Los amplificadores operacionales NE5532 pueden conducir impedancias bajas fácilmente sin aumento de la distorsión, pero los valores muy bajos pueden causar sobrecarga prematura. Los valores altos pueden aumentar el ruido, y no se recomienda nada por encima de 10k.

Crossover-de-estado-variabl

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En la disposición mostrada anteriormente, se supone que la entrada será a partir de una fuente de baja impedancia tal como un amplificador operacional tampón o una salida de baja impedancia de un preamplificador. Si se añade una impedancia de la fuente que no sea cero para R1 esto cambia la ganancia y la Q del circuito. Contra toda lógica, reducir el valor de R1 aumentará la ganancia, pero reduce la Q y viceversa. El Q puede cambiarse sin afectar a la ganancia por el ajuste del valor de R2. Como se muestra Q es 0,5, por lo que el filtro tiene una respuesta sub-Bessel (Linkwitz-Riley), con las dos salidas 6 dB abajo en la frecuencia de cruce.

Con un pot de 20k dual y otros valores, como se muestra, la frecuencia puede ajustarse entre 68Hz y 480Hz. El rango puede ser extendido mediante la reducción del valor de R6 y R7 (3.3k), pero hacer el valor demasiado pequeño no se recomienda. Si se reduce a 2,2 k, el rango de frecuencia es de 72 Hz hasta 723Hz. TP1 se muestra para que pueda obtener una verificación instantánea y muy precisa de la frecuencia de cruce - la señal tiende a desaparecer en la frecuencia a la que está sintonizado el filtro. Ajuste  su oscilador de audio hasta que la señal en TP1 caiga a (casi) cero, a continuación, puede medir la frecuencia exacta. Puede omitir R12 y R13.

Traduccion del articulo original: State Variable Crossover Rod Elliott