TUTORIAL SOBRE EL Win ISD

 

DISEÑO DE FILTROS

Otra de las utilidades del WinISD es la del cálculo de filtros, tanto pasivos como activos.

Se dispone de las siguientes posibilidades.

 

Es conveniente leer la aclaración sobre los filtros, puede ayudar a realizar filtros más complejos con la única ayuda del Win ISD.

 

Para comenzar a diseñar un filtro debemos pulsar el botón "calculators", en la barra de botones.

Al pulsarlo se desplega un menú que indica el tipo de filtro a elegir, sobre si es pasivo o activo.

FILTROS PASIVOS

Al pulsar en este caso "passive filter", se muestran las tres opciones que hemos señalado anteriormente.


RED L-PAD

Al pulsar en la opción "L-pad attenuator" aparece una nueva ventana como la que se muestra a la derecha. Ese es el esquema de una L-pad.

Una L-pad es una red que atenúa la potencia que llega al altavoz, de esta manera se puede reducir la eficiencia de un altavoz para que pueda funcionar con otros altavoces menos eficientes.

Este es el caso por ejemplo de los diseños de 2 vías, donde el tweeter es siempre más eficiente que el woofer.

La ventana de la red L-pad consta de 3 pestañas. La primera ya la hemos visto. La segunda, llamada "input" requiere dos datos: la impedancia del altavoz a atenuar (driver impedance), y la atenuación requerida (needed attenuation).

En el caso de la impedancia no tenemos nada que elegir más que escribir la impedancia del altavoz. En la otra es más complicado.

Para calcular la atenuación requerida se necesitan los datos de eficiencia tanto del woofer como del tweeter, que normalmente los proporciona el fabricante.

El número que hay que poner es la resta entre la eficiencia del tweeter menos la eficiencia del woofer.

Puede suceder que los fabricantes "estén ligeramente equivocados" en los parámetros, de manera que los drivers sean más eficientes de lo que en realidad son. En este caso habrá que recurrir a pruebas de micrófono, o en su defecto, a pruebas de oído. Se puede atenuar en pasos de 1dB hasta que el resultado sea satisfactorio, eso si, se debe tener una buena referencia.

Una vez que hemos introducido los datos de impedancia y atenuación debemso pulsar el botón "calculate", en la parte inferior de la ventana.

Debemos introducir sólo en número, sin poner "Ohms" ni nada, ni siquiera espacios. Luego pasamos a la tercera pestaña, donde se ven dos cuadros de texto, que marcan los valores de las resistencias de la red L-pad.


 

 

 

 

inicio de ésta página.

inicio del tutorial

 

Filtro pasivo de 1er orden 2 vías.

Los filtros de 1er orden son los que menos cortan, pero son los que menos problemas de fase y radiación sonora crean, y tienen la mejor respuesta impulsional posible.

Esto obliga a que preferentemente sólo se deban usar en casos en los que los altavoces cubran un amplio rango de frecuencias, y el corte esté a 2 ocatavas de esos límites.

Elegir la frecuencia de corte no es tan simple como para explicarlo en este tutorial, así que se obviará.

Para seleccionar el filtro de primer orden, pulsamos el botón "calculators", luego "passive filter", "2-way filter 1st order". Y aparecerá una ventana como la de la derecha, con el esquema del filtro.

Esta ventana tiene cuatro pestañas en vez de tres como la red anterior.

La segunda pestaña contiene dos casillas para introducir la frecuencia de corte. Curiosamente existen dos casillas, una para cada altavoz. Por lo general, y no conviene salirse de la norma, la frecuencia de corte del woofer es la misma que la del tweeter. Si alguien utiliza dos frecuencias diferentes con conocimiento de lo que está haciendo, no debería usar el Win ISD.

La tercera pestaña muestra dos entradas de texto, que requieren la impedancia de los altavoces usados.

En este caso esas impedancias pueden perfectamente ser diferentes, es decir, un tweeter de 8 Ohm con un woofer de 4, o un woofer de 6 y un tweeter de 4, o de 16 Ohm...

Cabe destacar que cuando se usan dos woofer en paralelo su impedancia se divide por dos, es decir, si tenemos dos woofer de 8 Ohm en paralelo debemos poner 4 Ohm en la casilla correspondiente.

Una vez introducida la frecuencia de corte y las impedancias se debe pulsar el botón "calculate". Como en el caso anterior, debemos introducir sólo en número, sin poner "Ohms" ni nada, ni siquiera espacios.

Y allí se muestran los valores de los componentes que se muestran en es esquema.


Filtro pasivo de 2ºorden 2 vías.

Un filtro de 2º orden es el más usual en diseños de dos vías. Su corte es un poco más duro, tiene más problemas de fase y respuesta temporal pero permite usar los altavoces en un rango más estrecho, sin forzarlos como hace el filtro de 1er orden.

La Q que eliga Win ISD por defecto es la de Butterworth, que da la respuesta más plana.

El modo de proceder es el mismo que en el filtro de 1er orden, se introduce la frecuencia y luego las impedancias, y se pulsa "calculate".

En la cuarta pestaña aparecen los valores de los 4 componentes que requiere este filtro.


inicio de ésta página.

inicio del tutorial

Alguna aclaración más para los filtros.

Es posible diseñar filtros pasivos de 3 o 4 vías utilizando el win ISD.

En el caso de un 4 vías, el modo de operar es el siguiente.

Entre el woofer y el mid-woofer debe haber un corte de frecuencias, y entre el mid-woofer y el mid, otro, y entre el mid y el tweeter, lo mismo de nuevo.

La cosa está en que el woofer tiene un corte sólo, que le elimina los medios graves, los medios y los agudos. Se puede pensar que son 3 cortes, pero no lo son, es un corte que elimina todo lo que hay más allá de esa frecuencia.

El mid-woofer tiene dos cortes, uno que elimina los graves y otro que elimina medios-agudos y agudos.

El mid, lo mismo que el mid-woofer, y el tweeter tiene un corte que elimina desde los graves hasta los medios.

¿Y cómo se consigue esto?

Calculando 3 filtros de 2 vías, uno a cada frecuencia de corte (por ejemplo pueden ser 200Hz, 800Hz, 4000Hz)

¿Y cómo se junta todo eso?

  • Aqui, al woofer le tocará el filtro para el woofer de la frecuencia 200Hz.
  • Al mid-woofer le tocará la parte del tweeter del filtro de 200Hz y la parte del woofer del corte de 800Hz.
  • Al mid, la parte del woofer del corte a 4000Hz y la parte del tweeter del corte a 800Hz.
  • Y por último al tweeter le tocará la parte del tweeter del filtro de 4000Hz.

¿Y cómo se junta una parte de woofer con una de tweeter?

Si la parte de woofer es una bobina en serie con el altvoz y un condensador en paralelo con él, y la parte de tweeter es lo contrario, un condensador en serie con el altavoz y una bobina en paralelo, entonces:

En el mid y en el mid-woofer, símplemene hay que concatenar una parte con otra, es decir quedará lo siguiente:

Condensador (S) - Bobina (P) - Bobina (S) - Condensador (P)

...siendo (S) en serie y (P) en paralelo.


FILTROS ACTIVOS

No vamos a explicar por el momento en este tutorial el manejo de los filtros activos. A estas alturas cualquier usuario podrá manejarlos con facilidad, ya que es muy semejante al manejo de los filtros pasivos, y sus principios teóricos y dificultad de implementación hace que no sean tan accesibles como los pasivos.

inicio de ésta página.

inicio del tutorial

 

Tutorial Win ISD- filtros -- PCPfiles en www.pcpaudio.com