Quer melhor som? Usar um filtro passa-alta é uma excelente forma de obter melhor qualidade e desempenho até de alto-falantes económicos.
Neste artigo, partilharei o que precisa saber e aprenderá os fundamentos de crossovers e por que importam.
Um filtro passa-alta (HPF) bloqueia frequências indesejadas no sinal de saída de áudio (sons de baixa frequência) abaixo do ponto de crossover de chegar a um alto-falante. Tudo acima do ponto de crossover é permitido passar.
Da mesma forma, um filtro passa-baixa (LPF) bloqueia sons de alta frequência acima da frequência de corte. Um crossover passa-baixa é tipicamente usado para subwoofers, mas também pode ser usado com configuração de frequência mais alta para configurações de alto-falante 2-vias para bloquear agudos num woofer ou como parte de um sistema 3-vias.
Isto vale para crossovers integrados num receiver doméstico, amplificador doméstico ou de carro, ou num stereo de carro moderno. Crossovers de alto-falante fazem a mesma coisa, mas usam capacitores e indutores em vez de circuitos eletrónicos.
Nota: Verá às vezes a palavra "crossover" escrita como "Xover" como versão abreviada.
Filtros passa-alta são extremamente úteis em alguns casos e mais uma opção "bom ter" noutros – depende do seu sistema de alto-falantes específico.
Basicamente, deve usar um filtro passa-alta quando:
No que toca a tweeters, é especialmente crítico impedir que sejam acionados com frequências graves baixas. O mesmo pode dizer-se para muitos tipos de alto-falantes de médios. Não conseguem lidar com a gama de frequência de algum conteúdo musical como notas de baixo.
Isto causa distorção e pode até danificá-los permanentemente se forem forçados com força. Frequências graves requerem um cone de alto-falante grande para produzir essa gama de som, o que não é possível com o cone ou cúpula minúsculos que têm.
Pode ser confuso no início, mas assim que ganha um pouco de experiência com alto-falantes torna-se um pouco mais fácil, graças a Deus! Nas secções abaixo, simplificarei a frequência HPF que deve usar para cada caso, bem como fornecerei notas para ajudar a explicar por que importa.
Fabricantes frequentemente incluem especificações que lhe dizem a frequência de corte a usar. Às vezes isto é claramente declarado como frequência de corte recomendada, enquanto outras vezes terá de basear-se na informação de resposta de frequência do alto-falante. Por exemplo, na imagem acima vemos que o tweeter tem gama de frequência utilizável de 3,5 kiloHertz (kHz) e acima.
Se nenhum for fornecido, pode usar as tabelas abaixo. A boa notícia é que geralmente há alguma informação para lhe dizer a gama de resposta de frequência de um alto-falante pela qual pode definir o filtro passa-alta.
| Tipo de alto-falante/sistema | Frequência de crossover |
|---|---|
| Principais/torre frontais (pequenos) | 60 a 80 Hz passa-alta. Funciona melhor com subwoofer para complementá-los. |
| Principais/torre frontais (grandes) | 60-80Hz passa-alta. |
| Central ou surround (pequenos) | 100-120Hz passa-alta. Estes tipos de alto-falantes são muito fracos para graves e distorcem facilmente. |
| Central ou surround (médios/grandes) | 60-80Hz passa-alta. A maioria dos centrais não são projetados para produção de graves. |
| De parede ou satélite mini | 100-120Hz passa-alta. Ajuda a evitar má distorção pois não lidam com graves profundos. |
| Sistemas 2-vias | 3kHz a 3.5KHz. Frequência de crossover muito comum |
| Sistemas 3-vias | 3.5kHz passa-alta (tweeter) & 250-500Hz passa-alta (médios) |
| Filtro subsônico de subwoofer | 20-30Hz passa-alta. Útil para áudio vintage como vinil para bloquear ruído e sinais que desperdiçam potência. |
Uma coisa a notar é que é comum alto-falantes traseiros ou satélites de estéreo doméstico (como alto-falantes surround) serem um pouco fracos e incapazes de lidar com graves profundos devido a drivers pequenos e caixa pobre. É uma razão pela qual soam mal durante momentos de som pesado como áudio surround em filmes ou música com batida forte.
Isto é especialmente verdade em sistemas home-theater-in-a-box que usam alto-falantes traseiros simples e baratos com um único cone.
Nota: Tanto produtos de amplificador doméstico ou de carro que compra podem ter apenas configurações fixas (não ajustáveis). No entanto, geralmente estão próximos do listado acima e são definidos para as necessidades mais comuns de alto-falantes.
| Tipo de alto-falante/sistema | Frequência de crossover |
|---|---|
| Frontais ou traseiros coaxiais de gama completa ou componentes | 56, 60, a 80 Hz passa-alta. Bloqueia graves de baixa extremidade que causam distorção. |
| Tweeters | 3-3.5kHz passa-alta |
| Alto-falantes de médios ou woofer | 250-500Hz passa-alta |
| Sistemas 2-vias | 3kHz a 3.5KHz para tweeters. Mesmo para médios/woofers |
| Sistemas 3-vias | 3.5kHz (médios/agudos) & 500Hz (médios/woofer) |
| Filtro subsônico de subwoofer | 20-30Hz passa-alta. Útil quando lida com frequências graves que desperdiçam potência de áudio devido a certas faixas ou equipamento. |
Sistemas de áudio de carro são frequentemente suscetíveis a mau som, distorção e "bottoming out" durante música com graves pesados e especialmente sob alta potência. Bottoming out é quando o conjunto da bobina de voz do alto-falante é forçado ao seu limite durante graves pesados e toca no íman do alto-falante porque está a ser empurrado aos limites e além ao tentar produzir notas de baixo.
Este é um problema bastante comum. Por exemplo, quando alto-falantes coaxiais são montados no painel ou portas sem boa caixa, a condição de ar livre significa que há pouca oposição ao cone do alto-falante (nenhuma contrapressão).
Isto permite que o cone se mova demasiado facilmente, criando ruído, distorção e até danos em alguns casos. Isso é especialmente verdade se estiver a usar uma função de bass boost – às vezes ouvirá distorção imediata.
Filtros passa-alta podem prevenir isto totalmente! Também tem outro benefício: pode levar os seus alto-falantes ao limite de potência com grande clareza e volume. Isto ajuda a obter o máximo até de alto-falantes económicos quando feito corretamente.
A inclinação é a inclinação da capacidade de filtragem de um crossover. Em outras palavras, é quão eficaz é a bloquear som passado o ponto de corte do crossover.
Inclinações são descritas em decibéis (dB) por oitava, escrito como "dB/oitava". Um símbolo negativo (-) mostra que representam uma atenuação, ou redução, do sinal além do ponto de corte.
Em áudio, frequentemente medimos uma gama de frequências sonoras entre dois pontos usando uma oitava. Uma oitava é duplicação ou redução à metade de um número de frequência. (100Hz, 200Hz, 400Hz, etc.)
Quando nos referimos a um crossover com corte de -6dB por oitava, significa que continuará a reduzir a saída em 6dB adicionais para cada duplicação da frequência anterior.
Exemplo: -6dB @ 1KHz, -12dB @ 2KHz, -18dB @ 4KHz, -24dB @ 8KHz, -32dB @ 16KHz, até 20KHz.
De modo geral, uma inclinação de -12dB é frequentemente a melhor escolha e funciona bem para a maioria dos sistemas de alto-falantes. Para bloquear graves a alto-falantes pequenos ou tweeters, recomendo pelo menos 12dB ou até melhor 18dB se tiver essa opção.
As inclinações mais usadas são:
Crossovers eletrónicos (especialmente para amp de carro) são tipicamente -12dB. Nem todos oferecem configurações adicionais, mas quando oferecem, vale a pena experimentar para ver como soa no seu sistema de áudio.
Sim, pode na maioria dos casos! De facto, embora geralmente não seja necessário, pode ser útil em alguns casos.
Ao usar crossover integrado num stereo, amplificador ou receiver ele funcionará além do crossover do alto-falante já em uso. Em muitos casos, obterá uma inclinação mais íngreme (melhor bloqueio) do que qualquer um sozinho.
Por exemplo, ao usar HPF de 12dB do amplificador a 3.5KHz com tweeter com capacitor de crossover 6dB @ 3.5KHz, eles efetivamente somam e dão-lhe inclinação de 18dB – corte mais íngreme e eficaz do que obteria de outra forma.
Há alguns pontos importantes a clarificar, no entanto:
Opcionalmente pode remover completamente o crossover do alto-falante se estiver a trabalhar num projeto de nível audiófilo. Isto porque componentes de crossover (capacitores e indutores) introduzem um problema chamado desfasamento de fase que um crossover eletrónico não tem.
Nota: Em muitos casos não é realmente necessário e meio redundante usar ambos crossovers, embora geralmente não seja problema.
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