FILTRO DE LOS V3
Medios-agudos
La respuesta del altavoz de medios empieza a decaer exactamente a 6000 Hz, pero antes tiene un pequeño pico.
El de agudos suena bien a partir de 5000 Hz. Antes tiene una zona donde la respuesta aumenta, entre 2kHz y 5kHz.
Seguramente la mejor opción es un filtro de Linkwitz-Riley de 4º orden a una frecuencia entre 5kHz y 6kHz. Este filtro no produce errores de fase, pero si produce desplazamientos, aunque a altas frecuencias, los desplazamientos de fase no se perciben, y sobre todo: a la frecuencia de corte, la respuesta de cada altavoz se reduce en 6 dB. Esto compensa los picos creados por los altavoces en esa frecuencia y proximidades.
Un filtro de 4º orden pasivo es un poco duro, por tamaño y precio, pero en este caso, donde los altavoces están próximos a una zona donde la calidad del sonido decrece increíblemente
En el medios, a esa frecuencia se produce el principio de la caída de su respuesta y el de agudos porque antes de esa frecuencia no tiene un comportamiento nada lineal.
Un filtro de cuarto orden realmente minimiza las interacciones entre los altavoces, y además, ésta es una frecuencia delicada para ambos altavoces. Si se sobrepasa, se percibirán las distorsiones creadas por ambos altavoces.
El hecho de que la frecuencia sea alta nos salva de un precio desorbitado. Recordemos que hay ocho componentes sólo para este filtro y este altavoz. Los valores no son muy altos (0,6mH y 5,2uF los máximos).
Finalmente me decidí por poner un filtro de 3er orden a 4000Hz, exactamente donde tenía el pico el 5MP60N, y dejándo pasar sólo un poco del pico de 2 a 5kHz del T2030.
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Medios graves
Aquí un filtro de 4º orden Linkwitz-Riley puede ser realmente salvaje. Se requieren bobinas de valores desorbitados. Además, los dos altavoces están dentro del rango de trabajo y no necesitan que el corte sea brusco. A frecuencias bajas, los desplazamientos de fase si son perceptibles. Tenía la idea de hacer el cruce entre 800 y 1500 Hz, aunque en un principio no tenía pensado que utilizaría un 5". A pesar de todo, a esas frecuencias, los desplazamientos no son tan evidentes como a 100 Hz,
Con un filtro de 2º orden Linkwitz-Riley, la bobina del altavoz de graves es de 1,2mH, y con un o de 4º orden, de 2,4 mH. Además, uno de los condensadores tiene 30uF. En general, la degradación que puede producir este filtro de 2º orden será menor, por la resistencia en serie de las bobinas.Además, la impedancia del altavoz de graves es 4 Ohm, por lo que una resistencia en serie reduce su rendimiento en un 20% (alrededor de 1 dB).
Ya que se utilizaba un medos de 5ª que además servía como woofer, decidí bajar la frecuencia de corte a 400Hz, y así ambos drivers irían sobrados. Un filtro de 2º orden Butterworth fué el elegido.
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PRIMEROS PROBLEMAS
La eficiencia del T2030 es muy alta comparada con la del resto de los drivers, por lo que hay que atenuarlo.
una atenuación de 5dB resulta ser suficiente. A pesar de eso los picos de 4-5 kHz son perceptibles.
La definición de este driver es sumamente precisa, pero tiene unas grandes acumulaciones de energía cinética, lo que ensucia y da timbre al sonido. Es triste que los fabricantes se conformen con tan poco, la membrana es muy buena, sus suspensión es textil, se puede mejorar o modificar, el motor magnético también es bueno y lleva técnicas como el anillo de cobre para cortocircuitar el núcleo y que no se produzcan corrientes de Foucault, aparte de linealizar la inductancia de la bobina de voz frente al deslazamiento.
Un avance tan simple como una cámara no resonante evitaría resonancias, y la eliminación del protector también, aunque esto tiene su motivo, la cúpula es sumamente frágil.
Tanto el T2010 como el T2030 del mismo fabricante están "inspirados" en el D2010 de ScanSpeak, y aunque el concepto es el mismo, y las medidas, ... el resultado no lo es ni por asomo. Y el T2030 deberia ser mejor, tiene muchos puntos a favor, en THD es posible que incluso le supere. Si los fabricantes se tomaran mínimamente en serio hacer un buen trabajo podrían hacer temblar al D2010 (el alumno supera al maestro), especialmente en precio, ya que cuesta la mitad. Pero es más cómodo hacer folletos comentando lo importantes que son.
Tras muchas correcciones en el filtro, pruebas, utilizar un filtro provisional de 4º orden, subiendo al frecuencia de corte... decidí símlemente cambiar de tweeter. Encontré uno por 16 euros (entonces eran 2700pts) que daba mejor respuesta, mejor tonalidad, más potencia... todo era mejor, símlemente cuando decidía qué altavoz usar no lo conocía.
El T2030 acabó en las V2.5 con un filtro de 3er orden a 5000Hz
Y fue un cambio como de la noche al día. Por fín se podía escuchar la voz de una soprano, o un violín, o una guitarra eléctrica. Y no digo que se escuchase bien, sómplemente se podía esuchar.
SEGUNDOS PROBLEMAS
El problema ahora era el 5MP60/N.
El T2030 fue objeto de un profundo estudio, donde creo que hasta deduje que la posición de la bobina de voz es incorrecta, aunque no tenía instrumentos para modificarla y comprobarlo. El 5MP60/N también ha llevado sus disquisiciones, y entre muchas conclusiones, modificar el dustcap por uno menos rígido y más grande reduciría su respuesta en agudos, pero ayudaría a amortiguar las resonacnias del diafragma, que son muchas y serias a partir de 2000Hz.
Ahora en vez de intentar subir la frecuencia de corte habia que bajarla. Primero se añadieron unas vueltas de cobre a las bobinas y se puso algún condensador en paralelo, y se bajó la frecuencia de corte a 3500Hz. Mejoró notablemente, pero cuando se le subía el volumen se desmadraba y empezaba a chillar.
La última modificación que sufrió fue bajar la frecuenica de corte a 3000Hz. También mejoró bastante. Ahí fue cuando empezé a disfrutar de muchas obras con sopranos. Y todas las mediciones con una respuesta innegablemente plana.
PASO A ACTIVO
Era algo que tenía que llegar. Me prestaron un Sony de hace 25 años, equivalente al Technics que tenía y decidí probar la biamplificación. Primero probé amplificar graves por un lado y medios y agudos por otro. Con el Technics los graves se quedaban cortos de manera obvia.
Y fué cuando en una percusión los agudos iban por un lado y los graves por otro, juntos pero no revueltos, se podía distinguir qué era el platillo y qué el palo pegando en el bombo, y la diferencia más importante. Cuando llegaba un grave el resto de la música no se iba a tomar [...].
Estos síntomas son los de la intermodulación, y su eliminación fué dramática en el resultado final. En el caso de este amplificador está causada por motivos de...que no es muy bueno, y sobre todo térmicos, ya que es un amplificador monolítico que van los dos canales en un IC de potencia.
Además de que la sala de entonces eliminaba todos los graves. Con solo mover el control de volumen se hacía cualquier correción en el SPL. Ni redes Zobel, ni abrir la caja, ni soldar. Más cómodo imposible.
Dos meses después, cuando ya disponía de otro amplificador (el V-UR), decidí triamplificar.
La primera vez el cambio fue grande, pensaba que las componentes de intermodulación se habían eliminado mayormente al separar graves del resto, pero me quedé corto en las espectativas. Y eso unido a la tremenda superioridad del V-UR frente a los otros dos. Desgraciadamente el V-UR estaba diseñado para medios, digo desgraciadamente porque aunque el ancho de banda empieza a 40Hz más o menos, les pegaba un repaso a los otros dos en graves, agudos y medios. El principal defecto (ya solucionado) eran las oscilaciones que producía al encenderse y apagarse, y la ausencia de un relé que cortase el suministro a los altavoces. Eso me impidió ponerlo con el tweeter, una gran decepción.
La llegada del V-AG me ha hecho darme cuenta de que debía haber hecho esto mucho antes.
Como datos técnicos, el filtro entre graves y medios es un 2º orden Butterworth a 300Hz. El filtro entre medios y agudos es un 4º orden Linkwitz-Riley a 2400Hz. (la Fs del tweeter son 1200Hz)
La inclusión del filtro entre los medios y agudos vino a solucionar definitivamente una situación que era incomoda, el 5MP60/N chillaba y especialmente en el momento más inoportuno.
Un filtro activo no tiene que lidiar con una impedancia variable. No tiene que utilizar componentes del 20% de tolerancia, los puede usar del 1%, como es el caso. La Q está sumamente controlada, y eso hace que tanto el corte como los desfases (y consecuentemente la radiación sonora) sean muy cecanos a lo ideal.
Un filtro de 4º orden minimiza la zona en la que los drivers trabajan juntos, y minimiza el ancho de banda del driver, con lo cual también reduce su intermodulación. Más todavía, hace fácil el trabajo de un tweeter ya que realmente detiene su excursión lineal por dabajo de la frecuencia de corte. Con la estructura habitual de la música, un filtro de 2º orden símplemnte lo deja constante.
Y la posibilidad de cortar a 2400Hz con un orden muy duro hace que el tweeter no tenga problemas de distorsión armónica, y especialmente, libera al altavoz de medios de la resonancia de su diafragma. La respuesta temopral a partir de 2400 es muy muy buena.
No así la respuesta en fase, pero los problemas que elimina son una montaña en comparación con un granito de arena. el cambio de 3er orden a 4º orden tampoco fue drástico.
CONCLUSIONES
Ponerme a diseñar algo con componentes pasivos me da una pereza suma. Incluso con operacionales de 60 cent y condensadores MKT de 5 cent se puede llegar a un nivel increible.
Con altavoces mediocres se pueden obtener buenos resultados, aunque el caracter del sonido es propio del altavoz y no lo corrige nada. Nada hará "expresivo" al polipropileno. Desde luego es mejor utilizar drivers de buena calidad, pero el determinismo que dan pocos parámetros como el material del cono, el dustcap, la gráfica de respuesta en frecuencia, la suspensión, el motor, Vas, Fs, Qms y Qes es muy grande.
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