Ajustando Un Crossover, Cuándo, cómo y por qué …

Valdría la pena explicar que hace un crossover (que llamaremos xover por el resto del artículo), para el que todavía no lo sepa. La función de un crossover es separar frecuencias, es decir de esta frecuencia en adelante quiero que se reproduzca, o de esta frecuencia para abajo quiero que se reproduzca.

La razón primordial por la cual existe un crossover es que las bocinas tienen límites mecánicos para las frecuencias que pueden reproducir, y cuando hablamos de las bocinas no hablamos de un set, hablamos de cada bocina individual (tweeter, medio, subwoofer por ejemplo). Cada una de esas bocinas tiene una gama de frecuencias que son las que puede reproducir. En un sistema de audio debemos darle a cada bocina un rango de frecuencias dentro de sus capacidades para que reproduzcan. Ahora, existen dos tipos de crossovers principalmente, el activo y el pasivo. Un crossover activo se utiliza en la señal ANTES de amplificar, un crossover pasivo se coloca en la señal que ya está amplificada. Un xover pasivo es un circuito de capacitores, inductores y resistencias, en general tiene poco que se pueda cambiar (digamos es fijo a los valores de esos componentes) y no tiene mayor ciencia que conectarlo como indican las instrucciones. Un xover activo generalmente tiene una serie de posiciones, digamos es variable, lo cual permite un ajuste a las necesidades de la instalación particular, y es el tipo de xover que analizaremos en este artículo. Un xover activo EN GENERAL (en una instalación regular, lo cual suele ser el 90% de las instalaciones) determina el punto de corte (la frecuencia donde el xover hace su función de corte) entre tu set delantero y tu subwoofer (el set delantero tiene su xover pasivo para dividir frecuencias entre tweeter y medio).

Básicamente existen dos tipos de corte principales: Pasa alta o high pass (HP) – deja pasar ARRIBA de los hz especificados Pasa baja o low pass (LP) – deja pasar DEBAJO de los hz
especificados Finalmente existe el bandpass (o pasabanda) que básicamente es un HP y un LP al mismo tiempo, enmarcando o creando un rango de frecuencias que se deja pasar. Esto ocurre normalmente con un medio por ejemplo. Tiene un HP de digamos 80hz (como ejemplo práctico establecido por el xover activo del amplificador del set) y un LP de 3000hz (como ejemplo práctico establecido por el xover pasivo del set); esto es un bandpass.

En este artículo nos concentraremos en la teoría del xover activo y en la puesta en práctica en un sistema activo de dos vias (esto quiere decir un set de medios con xover pasivo y un subwoofer, entre las dos partes (subwoofer y set) existe un corte activo). Un sistema totalmente activo de 3 vias (digamos tweeter, medio y subwoofer, cada uno con xover activo y su propios canales de amplificación) es tema para otro artículo. Pero los princpios aplican de cualquier forma.

Bueno, sigamos a cosas más prácticas … Estableciendo el punto de corte Entonces, ya sabemos que hace un crossover, limita a que la señal presente de X frecuencia hacia arriba o hacia abajo (hablando de hertz, o hz). Todos sabemos que un subwoofer reproduce bien el sub
bajo (como su nombre lo indica). Ahora, un subwoofer puede mecánicamente reproducir inclusive 15-500hz (al menos uno bueno), pero existen otras razones que su límite mecánico para no querer que haga eso, que reproduzca tan alto. La principal razón es el posicionamiento. Un subwoofer generalmente se encuentra en un vehículo donde se puede poner.

Podemos decir que abajo de 100hz (la frecuencia exacta es debatible, depende de cada quien también, pero digamos que 100hz puede ser un buen número de referencia) es difícil poder localizar la fuente de sonido, no tiene sensación de dirección. Pero arriba de 100hz, comienzas exponencialmente a medida que sube la frecuencia a poder determinar la ubicación del subwoofer. Esto ya nos da una buena razón para querer estar debajo de 100hz. Ahora existe un segundo (y tan importante) factor a tomar en cuenta. La capacidad de la bocina en cuestión de reproducir CORRECTAMENTE las frecuencias en cuestión.
Por ejemplo, mecánicamente podemos decir que un subwoofer reproduce 500hz (o sea, lo hace), pero 500hz de un subwoofer sufren de una terrible coloración (no suena natural), un medio de 6.5 o 5.25 reproduce de forma mucho más natural 500hz que un subwoofer. Esto nos lleva al segundo factor que es muy importante. Cada bocina tiene un rango de frecuencias donde se luce, donde hace bien lo que tiene que hacer, y fuera de ese rango, digamos que tal vez puede hacerlo, pero seguro existe una bocina que lo haga mucho mejor. Pasando al medio (pensando en la pura bocina), este también tendrá un límite mecánico y una capacidad de respuesta limitada. En el caso de un medio, la forma en la que está instalado influye mucho en sus limites de respuesta, particularmente en el área crítica de «que tanto puede bajar» (reproducir frecuencias bajas) sin tener problemas. Asímismo, el otro factor es la potencia de entrada. Los límites de un medio se relacionan entre frecuencia y potencia de entrada. Intentaré explicar esto con más detalle a medida que avance el texto, no te angusties si todavía no te queda clara esta relación. Digamos que un medio reproduce, en teoría desde 40-50hz
(dependiendo el diámetro) hasta lo que determine el xover pasivo del set, pero en general podemos decir que el límite alto sería entre 5000 y 7000hz. En este momento no nos angustia el tema del corte del pasivo, es lo que es y no lo podemos mover. Pero entra el tema de que tan abajo debemos cortar el medio. Se puede decir que el golpe del bajo se encuentra entre 50 y 90 hz. Es difícil determinar una frecuencia exacta, porque depende que determinemos como el golpe. Pero alcanza con saber que anda por ahí. El punto es que pensando por ejemplo en el bombo de una batería. Este es un pedal con un martillo que pega el bombo. Se puede decir que el bombo tiene dos partes a su sonido (como casi todos los sonidos de una batería realmente), uno es el momento en el que el martillo pega sobre la tela del bombo y otro es la resonancia que se genera dentro del bombo.

La razón por la cual explico esto es que es algo clave de comprender para poder analizar mejor donde debemos cortar el medio. Cuando la gente habla de un efecto de «bajo al frente», se refiere generalmente a que la sensación del primer golpe (como ejemplo, en el caso de un bombo) se oiga claramente adelante y ya luego el relleno se pierda sin direccionamiento particular. Muchas veces, cortar el medio bastante abajo (digamos 60hz) nos ayuda mucho a obtener este resultado. Tratamos de incluir en el medio la mayor cantidad de información posible (frecuencias) para no perder el efecto de «al frente». Pero existe un PERO … perdón por la redundancia. Un medio tiene un límite de excursión, y este límite en principio es determinado por dos factores: uno es la suspensión de aire (que resistencia ofrece el bafle acústico o la caja), y otro es la potencia de entrada. Un medio que se encuentra en un cajón sellado puede bajar (en términos de frecuencia) mucho más que uno que utiliza la puerta como recinto acústico. Al mismo tiempo, la potencia de entrada (en definitiva el volumen) determina cuanto se puede bajar, porque a mayor potencia, antes llegará a su límite de excursión.

Ahora, existe otro pero más… Aunque no tengas problemas de límite de excursión existe la posibilidad que tu medio no baje bien, queriendo decir con esto, que no tenga sentido cortar a 50hz, porque de cualquier forma tu medio se comporta bien hasta 70hz y menos simplemente no suena como uno espera. No tiene mucho sentido cortar tan abajo si la bocina no responde, verdad? El punto es que hay que ser muy cuidadoso con el corte del medio, porque cortando abajo de 80hz te acercas con mucha velocidad a los límites de excursión de tu medio (y esto hablando de un 6.5 promedio). Se puede hacer mientras uno COMPRENDA que está cerca del límite, y mientras la potencia de entrada (el volumen) y la caja acústica de la bocina sean una parte integral de este diseño.

Por ello yo suelo usar dos seteos diferentes. 50hz-60hz de corte para competir y para disfrute mesurado de la música y cuando quiero hacer un poquito de escándalo suelo irme a 80-90hz para poder subirle sin forzar tanto el medio y su límite mecánico. Es importante recordar que si oyes «cartonazo» (la bobina pegando en su límite de excursión), entonces hay un problema. Primero baja el volumen, y luego checa tu corte. Cuanto más alto tengas el corte, más potencia de entrada permitirá el medio. Esta regla aplica mientras no haya clipeo o distorsión en la señal, porque ese es un tema diferente. Volviendo al subwoofer, y un poco a como casar estos conceptos en el sistema, lo óptimo sería establecer un punto de corte pasa alta (highpass) para el medio en cierta frecuencia y utilizar un corte pasabaja (lowpass) para el sub en el mismo punto (o frecuencia).

Por ejemplo, un corte de 80hz en el medio HP, quisiéramos idealmente tener 80hz LP para el subwoofer. Es válido en ciertos casos aplicar lo que se llama el overlap, el corte sobrepuesto (como ejemplo cortar el medio a 80hz HP y el sub a 90 o 100hz LP). Pero el overlap es algo que debe ser determinado en mi opinión por un RTA (analizador en tiempo real) al ver que existe un agujero en tu respuesta de frecuencia debido a cancelaciones provocadas por el entorno.

Como concepto de diseño, lo óptimo es utilizar el mismo corte siempre que uno divide frecuencias (HP y LP). Uno puede utilizar el oído para determinar si hace falta un poco de overlap, pero es muy difícil lograrlo y no caer en cancelaciones por reproducir la misma frecuencia. Esto es algo bastante importante. Cuando dos bocinas reproducen la misma frecuencia y se encuentran dispares con respecto al escucha (una más lejos que otra, como podría ser el caso de un sub contra un medio), entonces es probable que solo logres que se cancelen frecuencias al hacer esto. Por ello, utilizar el overlap es algo que dejo para el aventurado que desea corregir un hueco que pueda existir en su respuesta de frecuencia, con las herramientas correspondientes. Resumiendo esta sección, sabemos que nuestro corte entre sub y set de medios debe estar en algún lugar entre los 50hz y los 100hz. Ya hemos aprendido los bemoles de bajar mucho el corte, y que factores debemos tener en cuenta. Mucha gente siempre pregunta «que punto de corte debo utilizar?». No existe un punto de corte definido que sea el correcto. Como dijo alguien por ahí en el foro, si existiera, no habría necesidad de tener crossovers activos variables, y todos los xovers activos tendrían el mismo valor de corte. Se puede decir que LA MAYORIA de las instalaciones requieren un punto de corte entre 70 y 90hz.

Se puede alegar que 80hz es generalmente conocido como «el estándar». Pero definitivamente influye el gusto de cada quien, las limitantes de tu instalación (como se comporta el medio a frecuencias más bajas, está el medio sellado, que tanto se le sube al volumen sin control a esa instalación, etc). Lo que si es cierto es que si eres conciente y la búsqueda del nirvana del audio es lo tuyo, querrás relegar la mayor cantidad de frecuencias a tu medio (al frente), y querrás experimentar abajo de 80hz. Pero también es cierto que si nomás te gusta hacer escándalo, tu set de medios es «algo que reproduce agudos» entre una marejada de bajos, querrás cortar arriba de 80hz, y pensar inclusive en 120hz como un buen punto de corte, porque seguramente tendrás potencia de sobra para tus subwoofers, y le subes como demonio, haciendo que el medio llegue a sus límites de excursión con digna felicidad. Notemos como siempre la responsabilidad y la HONESTIDAD del que escucha su equipo ayudan a que el equipo no se dañe.

Esto se aplica en todos los conceptos de car audio, y es importante siempre pensar con honestidad. Si tienes dos subwoofers de 12 con 2000 watts en cajón porteado, tu interés es el bajeo, y no tiene sentido arriesgar tus medios cortandolos a 60hz, porque tu oído no tiene llenadera de decibeles. Verdad? La curva de caída, el slope, esos db por octava Existen diferentes «slopes», 6 db/oct, 12 db/oct, 24db/oct, etc. Un número mayor implica una caída más abrupta (un corte más abrupto). Cuando utilizas un crossover, y estableces una frecuencia de corte, existe un rolloff (una caída) gradual de la señal (de ahí los decibeles por octava, cuantos decibeles disminuye con cada octava). Cuanto más alto el número, más pendiente tiene esa caída, menos frecuencias adyacentes pasan … Esta gráfica muestra un comparativo entre 6 (cyan), 12 (rojo), 18 (verde), 24 (morado) db/oct.

No existe un slope MEJOR que otro. Una caída más abrupta no es necesariamente mejor que una más suave. Existen demasiados factores que influyen en cual sería el mejor diseño para dada bocina, y muchas veces influye el posicionamiento de la misma. Por ejemplo, en general obtendrás mejores resultados (por cuestiones de fase) utilizando 12db/oct si tu subwoofer dispara hacia la cajuela, que utilizando 24db/oct. Pero si tu xover no permite cambiar el slope … no te traumes, no pasa nada grave.
Muchos crossovers activos (sean externos o parte del amplificador o la unidad principal) solo tendrán un slope pre determinado (generalmente 12 o 24 db/oct). Si tu equipo tiene la opción de cambiar slope, puedes probar cual te agrada más. Hay muchísimos factores que influyen en la selección del slope, y la mayoría son difíciles de contemplar sin equipo de medición avanzado y sofisticado (como puede ser respuesta de impedancia). Si tu equipo permite utilizar más de un slope, puedes probar con cual sientes que existe menor pico o cancelación cerca de la frecuencia de corte. Pero recuerda algo muy importante. Cuanto más suave sea la caída o el slope, más frecuencias adyacentes entrarán a la jugada (porque la atenuación será menor por cada octava que baje o suba).

Como ejemplo práctico, si tu medio se comporta bien cortado a 60hz @ 24db/oct, puede ser que llegue a su límite de excursión a menor volumen si lo cortas a 60hz @ 12/dboct. Porque con 12db/oct, tendrás le tomará el doble de octavas llegar a un nivel de atenuación donde ya no se reproduzca la frecuencia que al slope de 24db/oct. En general lo mejor que puedes hacer es probar que slope funciona mejor para tu instalación en particular. Tratar de analizar teóricamente que tendrá mejor resultado en tu instalación particular toma más tiempo y esfuerzo que efectuar la prueba y el error, además que requiere de conocer datos que probablemente no tengas sobre tus bocinas y datos de medición que requieren de equipo caro y sofisticado.