A função de um divisor de frequência é separar o sinal em seções ou bandas de sinal, antes de enviá-lo aos alto falantes. Isto assegura que cada alto falante receba somente as frequências para as quais foi designado.
Quanto a filtros de Freqüência
- Passa alta ("high pass"): é um filtro que permite que freqüências acima de um certo ponto passem sem serem filtradas, aquelas abaixo do mesmo ponto continuam a passar pelo filtro, mas são atenuadas de acordo com a curva do crossover.
- Passa baixa ("low pass"): é um filtro que permite que freqüências abaixo de um certo ponto passem sem serem filtradas, aquelas acima do mesmo ponto são atenuadas.
- Passa faixa ("band pass"): é o filtro que permite a passagem de uma certa gama de freqüências, atenuando aquelas acima ou abaixo daquela faixa.
Existem dois tipos de divisores, o passivo e o ativo.
Crossovers passivos, são coleções de componentes puramente passivos (sem alimentação), sendo que a maioria deles são compostos por capacitores, indutores (bobinas) e algumas vezes resistores. Os crossovers ativos, que são circuitos com alimentação( circuito eletrônico ).
Crossovers passivos são tipicamente colocados entre o amplificador e os alto falantes, enquanto crossovers ativos são tipicamente colocados entre a unidade principal e o amplificador. Existem alguns poucos crossovers passivos que são desenhados para serem usados entre a unidade principal e o amplificador, mas o ponto de corte das freqüências (mais conhecido como "crossover point" ou ponto de corte) destes crossovers não são bem definidos, pois estes dependem na impedância de entrada do amplificador, que varia de amplificador para amplificador.
Existem muitas razões para a utilização de crossovers. Uma delas é para filtrar graves profundos de pequenos alto falantes (tweeters), evitando-se assim a queima dos mesmos. Outro uso é para separar o sinal em um sistema com multi-alto falantes, pois o woofer vai receber somente o grave, o midrange recebe as frequências médias e o tweeter recebe os agudos.
A vantagem do divisor ativo é que ele não acarreta perdas. Isto ocorre pelo simples fato de que o corte é sempre feito antes do amplificador, ou seja, não existe nenhum componente que faz com que a tensão de saída do amplificador seja dividida.
Já no caso do passivo existem perdas. Isto se deve ao fato de o capacitor e o indutor possuírem reatâncias e, como são utilizados após a saída do amplificador e antes do alto-falante, eles acabam fazendo com que a tensão de saída do amplificador seja dividida entre capacitor, indutor e alto-falante.
Os divisores de freqüências são utilizados também como uma espécie de proteção para alguns alto-falantes, como o caso dos tweeters, médios, médio-graves, drivers, etc. Isto porque muitos destes alto-falantes não podem ser submetidos a baixas freqüências, pois isto acarretaria um excesso de excursão, o que com certeza poderia causar uma possível distorção sonora e até mesmo um rompimento da suspensão.
Um divisor de freqüências possui sempre uma taxa de atenuação, que varia de acordo com os componentes que são utilizados. Por exemplo:
1 capacitor - 6 dB
1 indutor - 6 dB
1 capacitor + 1 indutor - 12 dB
2 capacitores + 1 indutor - 18 dB
2 indutores + 1 capacitor - 18 dB
Como podemos ver, a medida que aumentamos a quantidade de componentes, aumentamos também a taxa de atenuação do divisor. Esta taxa é exatamente o quanto o corte será preciso. Isto podemos observar conforme a figura:
Os valores de corte dos divisores de freqüências passivos são calculados de acordo com as seguintes fórmulas:
Os divisores com atenuação de 6 dB/oitava devem ser ligados conforme esquema abaixo:
Já os divisores com atenuação de 12dB/oitava devem ser ligados desta forma:
O divisor de freqüências com atenuação de 12 dB/oitava é composto de dois componentes, onde suas posições são alteradas de acordo com o tipo de corte, se passa alta ou passa baixa. No esquema acima temos um passa alta.
Para facilitar, abaixo há duas tabelas com os principais valores utilizados:
Tabela para Cortes de Freqüências 6 dB/Oitava |
Freqüência | 2 Ohms | 4 Ohms | 8 Ohms |
(Hz) | Capacitor
(µF) | Indutor
(mH) | Capacitor
(µF) | Indutor
(mH) | Capacitor
(µF) | Indutor
(mH) |
80 | 1000 | 4.1 | 500 | 8.2 | 250 | 16 |
100 | 800 | 3.1 | 400 | 6.2 | 200 | 12 |
130 | 600 | 2.4 | 300 | 4.7 | 150 | 10 |
200 | 400 | 1.6 | 200 | 3.3 | 100 | 6.8 |
260 | 300 | 1.2 | 150 | 2.4 | 75 | 4.7 |
400 | 200 | 0.8 | 100 | 1.6 | 50 | 3.3 |
600 | 133 | 0.5 | 68 | 1.0 | 33 | 2.0 |
800 | 100 | 0.41 | 50 | 0.82 | 25 | 1.6 |
1000 | 78 | 0.31 | 39 | 0.62 | 20 | 1.2 |
1200 | 68 | 0.25 | 33 | 0.51 | 15 | 1.0 |
1800 | 47 | 0.16 | 22 | 0.33 | 10 | 0.68 |
4000 | 22 | 0.08 | 10 | 0.16 | 5 | 0.33 |
6000 | 15 | 0.05 | 6.8 | 0.10 | 3.3 | 0.20 |
9000 | 10 | 0.03 | 4.7 | 0.07 | 2.2 | 0.15 |
12000 | 6.8 | 0.02 | 3.3 | 0.05 | 1.6 | 0.10 |
Tabela para Cortes de Freqüências 12 dB/Oitava |
Freqüência | 2 Ohms | 4 Ohms | 8 Ohms |
(Hz) | Capacitor
(µF) | Indutor
(mH) | Capacitor
(µF) | Indutor
(mH) | Capacitor
(µF) | Indutor
(mH) |
80 | 700 | 5,6 | 330 | 11 | 180 | 22 |
100 | 500 | 4,5 | 270 | 9,1 | 150 | 18 |
130 | 470 | 3,5 | 200 | 6,8 | 100 | 15 |
200 | 330 | 2,3 | 150 | 4,7 | 75 | 9,1 |
260 | 220 | 1,7 | 100 | 3,6 | 50 | 6,8 |
400 | 140 | 1,1 | 68 | 2,2 | 33 | 4,7 |
600 | 100 | 0,75 | 47 | 1,5 | 26 | 3,0 |
800 | 68 | 0,56 | 33 | 1,0 | 15 | 2,0 |
1000 | 55 | 0,45 | 27 | 0,91 | 13 | 1,8 |
1200 | 47 | 0,38 | 22 | 0,75 | 11 | 1,5 |
1800 | 33 | 0,25 | 15 | 0,50 | 6,8 | 1,0 |
4000 | 15 | 0,11 | 6,8 | 0,22 | 3,3 | 0,47 |
6000 | 10 | 0,075 | 4,7 | 0,15 | 2,2 | 0,33 |
9000 | 6 | 0,050 | 3,3 | 0,10 | 1,5 | 0,20 |
12000 | 4,7 | 0,038 | 2,2 | 0,07 | 1,0 | 0,15
|
