Compensación de bafle step y filtro notch

Hola, amigos.

Sigo poco a poco trasteando con el proyecto que voy sacando adelante, poco a poco, este verano. Se trata de adaptar los drivers que tengo a un nuevo recinto, más pequeño, con un grave que se acerque a los 75 Hz.

Pues bien, los altavoces que construí hace tiempo se basaban en un proyecto de Zaphaudio. El woofer iba filtrado en primer orden, con una bobina gordota de 2,2 mH y un filtro notch para eliminar las resonancias. El filtro notch está compuesto por una resistencia de 1 ohmio, una bobina de 0,1, mH y un condensador de 5,5 mF. Esta bobina tan gorda la empleaba para corregir el bafle step. Este diseño estaba optimizado para una anchura del bafle de entre 19 y 21 centímetros. Por contra, los recintos que estoy acabando, cuyas dimensiones he calculado con el winsd, tienen sólo una anchura de 16 cms.

Lo curioso es que he visto otro proyecto en la red con este mismo altavoz, también de primer orden y con filtro nocht, con una anchura del bafle parecida al que estoy haciendo. La bobina que emplea es de sólo 0,9 mH. El filtro nocht es exactamente igual, estando compuesto por una resistencia de 1 ohmio, una bobina de 0,1, mH y un condensador de 5,5 mF.

Pues bien, mi pregunta es esta: ¿es tan fácil en este caso reducir la compensación del bafle step, en el caso de emplear un bafle más estrecho, con sólo reducir el tamaño de la bobina dejando exactamente igual el notch?

Agradecería vuestra ayuda, mis conocimientos en materia de diseño de filtros son muy pocos.

Un abrazo.

Échale un ojo a esto:
http://www.artalabs.hr/AppNotes/AP4_Campo%20Libre-Rev02Spanish.pdf
http://www.artalabs.hr/AppNotes/AP4_FreeField-Rev03eng.pdf
Si entiendes inglés mejor el segundo.

Gracias, ARacustica.

Si no he entendido mal (soy de letras...) la difracción de la caja produce la pérdida de algunos decibelios en frecuencias bajas que hace falta compensar. Por esto creo que el diseño de Zaphaudio empleaba una bobina de tanto valor, para ecualizar, en cierto modo, el comportamiento de la caja para minimizar el efecto de esta difracción y pérdida del grave a ciertas frecuencias.

A propósito, veo que tienes unos conocimientos de los que yo carezco, ¿sabes si existe alguna relación entre el menor o mayor valor de la bobina para paliar el bafle step y los valores del filtro notch?

Agradezco tu respuesta, hay que ver qué nivelazo técnico hay en este foro .

Un abrazo.

Yo cuando no tengo ni idea prefiero que me expliquen las cosas de la forma más sencilla así que perdona si la explicación es un poco pueril.

Cuando montas un altavoz en una caja muy pequeña, su radiación es más omnidireccional que si lo montas en una caja con un frontal muy grande. En este caso fuerzas a la onda a ir hacia adelante como el haz de una linterna en contraposición con una bombilla. De manera que con un frontal mayor tendrás más energía que va hacia adelante o en tu caso, al pasar a un frontal menor tendrás menos (a una determinada frecuencia) y para arreglarlo puedes ecualizar.

La ecualización la realizas con una resistencia y una inductancia en paralelo ¿No? Pues piensa que por la resistencia pasan todas las frecuencias pero atenuadas y por la bobina pasan los graves sin atenuar, de manera que ese circuito te da los graves que pierde la caja.

Piensa que la bobina también tiene resistencia y como no quiero hacerte resolver ecuaciones diferenciales u operaciones con complejos te voy a recomendar que te bajes al móvil Everycircuit Free y simules el filtro poniendo una resistencia en lugar del woofer, esto en realidad es un poco cutre pero para ir comprendiendo qué ocurre está muy bien.

Hola.

He encontrado el esquema del filtro del que os hablaba. Este filtro lo utiliza un proyecto con un frontal de unos 16 cms de anchura. Por contra, el antiguo proyecto de Zaphaudio tenía optimizado el filtro para un bafle más ancho, entre 19 y 21 cms de anchura. Los componentes del filtro notch eran cálcados, igual valor tanto del condensador, de la bobina y de la resistencia.

Este proyecto utiliza una bobina de 0,9 mH en serie con el woofer, mientras que el de Zaphaudio empleaba una bobina de 2,2 mH. Por esto os preguntaba que si era tan fácil adaptar el filtro para un bafle más estrecho simplemente utilizando una bobina de menor valor.



Saludos.

Rafael1971 escribió:¿sabes si existe alguna relación entre el menor o mayor valor de la bobina para paliar el bafle step y los valores del filtro notch?

Yo digo que no existe ninguna. Con el filtro poco puedes, bueno en parte sí pero tendrás que sacrificar eficiencia y esto se nota solo mirando la resistencia en serie que va al tweeter que es muy grande y atenua unos 5,5dB y eso quiere decir que la respuesta del woofer estará un poquito más en evidencia dando la impresión de terner más medio-bajos. En cambio con la bobina de 2,2mH la impresión será de terner más bajos.

Yo no soy ingeniero pero despues del trabajo, me paso el tiempo libre así

ARacustica escribió:La ecualización la realizas con una resistencia y una inductancia en paralelo ¿No? Pues piensa que por la resistencia pasan todas las frecuencias pero atenuadas y por la bobina pasan los graves sin atenuar, de manera que ese circuito te da los graves que pierde la caja.

Este no es tu campo, estás dando información totalmente equivocada. Ninguna resistencia o bobina en paralelo te darán más potencia, se pierde todo en calor.

Eso a lo que ustedes llamas notch más bien parece una red zobel, en todo caso considerando los valores muy bajitos es evidente que su intervención está muy arriba, digamos que sirve para mejorar el cruce con el tweeter.


Si quieres recuperar más bajos, pues no te queda otra que cambiar woofer o ampliar el panel frontal. También considera que el proyecto habla de "PC speakers" y por lo tanto, es bastante probable que suene junto a la ayuda de un subwoofer y por ende, el diseñador no se preocupa mucho en sacar más bajos a los pocos que ya tiene. Recuerda que también existe el manual de ARTA en castellano. Lo encuentras en la misma pagina oficial.

Rino88ex escribió:Este no es tu campo, estás dando información totalmente equivocada.

Yo doy clases de electroacústica en la universidad así que seguramente no es mi campo. Te agradezco que me digas que ninguna resistencia o inductancia me dará más potencia, estaba a punto de vender el ampli para comprar un una resistencia.

ARacustica escribió:

Rino88ex escribió:Este no es tu campo, estás dando información totalmente equivocada.

Yo doy clases de electroacústica en la universidad así que seguramente no es mi campo. Te agradezco que me digas que ninguna resistencia o inductancia me dará más potencia, estaba a punto de vender el ampli para comprar un una resistencia.

... ¿por qué no lo compruebas con tu micrófono y tu calibrador de class-1??? Si de verdad eres un profesor, supongo que serás abierto al diálogo y al avance de toda tesis. Quedo en espera de tus comprobaciones, si quieres apostamos una caña (hablo en serio, me gusta apostar, sobretodo cuando estoy seguro)

Rafael1971 escribió: Los componentes del filtro notch eran cálcados, igual valor tanto del condensador, de la bobina y de la resistencia.

Este proyecto utiliza una bobina de 0,9 mH en serie con el woofer, mientras que el de Zaphaudio empleaba una bobina de 2,2 mH. Por esto os preguntaba que si era tan fácil adaptar el filtro para un bafle más estrecho simplemente utilizando una bobina de menor valor.

La resonancia del notch te la da el valor de bobina y condensador y me imagino que está en ambos casos en paralelo al woofer (después del filtro). En el baffle step variar la bobina por supuesto que va a cambiar el resultado pero si los filtros que hay son distintos, la impedancia que ve el baffle-step es distinta y los valores deben cambiar.

He encontrado este calculador:
http://www.micka.de/org/en/bafflestep.php

Hola, amigos.

Precisamente ese es el detalle que me ha desconcertado, los valores del condensador, de la bobina y de la resistencia del notch es exactamente en un proyecto que en el otro. La diferencia es el valor de la bobina previa al filtro notch.

A. Proyecto de Zaphaudio (woofer Silver Flute y tweeter Vifa): Bobina de 2,2 mH, empleando un bafle con una anchura de, aproximadamente, 20 centímetros.

B. Proyecto EB Audio (woofer Silver Flute y tweeter Hivi): Bobina de 0,9 mH, empleando un bafle con una anchura en torno a los 16 centímetros.

Los valores del notch son exactamente iguales. Probando el woofer con el filtro de Zaphaudio elimina cualquier resonancia, el woofer suena muy bien, muy natural. Eso sí, la gran bobina hace que pierdad sensibilidad.

Lo que yo creía es que el hecho de utilizar una bobina mayor o menor debería provocar que se alteraran los valores del filtro notch posterior. En cambio, los dos proyectos mantienen los mismos valores.

Saludos.

Rafael1971 escribió:Lo que yo creía es que el hecho de utilizar una bobina mayor o menor debería provocar que se alteraran los valores del filtro notch posterior.

No, el notch "ve" la impedancia del woofer: lo que haya aguas arriba no le molesta.

En ese filtro no hay compensación de baffle-step, la bobina L2 es la que corta en primer orden al woofer. Cuanto más alta la inductancia, más bajo el corte. El notch está para ecualizar el pico de resonancia del woofer y entra dentro de la normalidad que sean iguales en ambos filtros. La frecuencia de corte (y con ello el valor de la bobina L2) es una decisión del diseñador y si varías L2 también deberías variar el filtro del tweeter.

Gracias, ARacustica, es justo la respuesta que necesitaba.

Estudiando el diseño de Zaphaudio sí indicaba que corregía 6 decibelios el bafle step, por ese motivo emplearía la bobina de 2,2 mH. Lo cierto es que su frontal era mucho más ancho que este nuevo proyecto que utilizar el tweeter Hivi. El woofer mide unos 14,5 centímetros de ancho, por lo que el diseñador ha utilizado un bafle lo más estrecho posible para minimizar el efecto de pérdida del grave sin tener que recurrir a la corrección del bafle step.

Muchas gracias de nuevo, ARacustia, es un verdadero placer encontrar compañeros como tú en el foro.

Un abrazo, Rafael.

Rafael1971 escribió:El woofer mide unos 14,5 centímetros de ancho, por lo que el diseñador ha utilizado un bafle lo más estrecho posible para minimizar el efecto de pérdida del grave

Es una afirmación contradictoria. Un frontal más angosto es sinónimo de menos bajos pero mejora la dispersión de los medios y aumenta la claridad de cerca gracias a que se generan menores difracciones con el "baffle", siendo "pc speakers" han de estar a poquísima distancia del oyente, con un panel frontal más ancho la distancia ideal aumenta.

Ningún filtro al mundo te va a dar más decibelios. La única manera de aumentar los bajos, es quitando medios y agudos.

Cualquier tipo de red que se encuentre entre el filtro (pasa bajo, banda o alto) y el altavoz, normalmente es un circuito de equalización, ya sea de la respuesta o de la impedancia, y van específicamente calculados en base a las características eléctricas del altavoz en cuestión. Nada impide de colorar dichas redes, también antes del filtro. Basta saber lo que se hace y lo que se desea.

La intervención de dichas redes nunca es neutral. Puesto que la bobina jamás tendrá una comportamiento igual con un woofer con o sin red de equalizacoón de la impedancia.

También dichas redes introducen más impuridades en la señal audio. A mi parecer, el mejor filtro de cruces es el filtro que no existe, es por este motivo que existe gente que prefiere usar los altavoces "fullrange" ya que no requieren (normalmente) ningún tipo de filtro que altere, distorsione, ensucie, desfase, aunque minimimente, el sonido.