Resistenze di attenuazione nei filtri cross-over (cc)
Inviato: 15/03/2017, 13:08
Quasi sempre è necessario introdurre dei resistori per adeguare la sensibilità del tweeter rispetto al medio o al mid-woofer. Nella figura che segue sono illustrate due possibili soluzioni.
A sinistra il resistore è collegato direttamente al tweeter, a destra, invece, è collegato all'ingresso del filtro. Diciamo che si può ottenere la stessa risposta in frequenza nei due modi. Quello che cambia è l'impedenza vista dall'amplificatore ma sopratutto l'impedenza vista dall'altoparlante verso l'amplificatore. A sinistra il tweeter vede come minimo R2 quindi il fattore di smorzamento non potrà essere migliore di a R2/8 a qualsiasi frequenza. A destra,in parallelo al tweeter, c'è una bobina la cui impedenza tende a zero alle basse frequenze. Ciò significa che il fattore di smorzamento visto dal tweeter tenderà ad aumentare al diminuire della frequenza. Dato che il fattore di smorzamento deve essere elevato (si usa dire "per controllare il movimento del diaframma") lo schema a destra risulta preferibile rispetto a quello di sinistra.
Z1 e Z2 sono le impedenze "viste" dal tweeter, P(R) è la potenza dissipata dal resistore R (nel filtro di destra). Come si vede, a causa del condensatore in serie la potenza dissipata si riduce al diminuire della frequenza.
Calcoliamo la potenza che deve dissipare R. Per semplificare il calcolo trascuriamo L e C e sostituiamo il tweeter con la sua resistenza in continua.
Si devono quindi considerare
- lo spettro del segnale in ingresso (il peggiore: rumore rosa 20-20kHz)
- il fattore di cresta del programma musicale (il peggiore ovvero 3 questo riduce la potenza che arriva al tweeter a 1/5 di quella disponibile.
- l'effetto del partitore resistivo
- la larghezza di banda (approssimata per eccesso: per un tweeter tagliato a 2000 Hz vale una decade, questo riduce la potenza a 1/3)
supponendo che la risistenza in cc del tweeter sia 6 ohm e il resistore sia da 2,2 ohm avremo:
1/3 x 1/5 x 2.2/(6+2,2) = 0.018 (approssimando per eccesso)
quindi, se questo tweeter va collegato ad un amplificatore da 100 Watt, la resistenza dovrà dissipare
100 x 0.018 = 1.8 Watt
ecco perché quasi in tutti i cross-over si trovano resistenze da 5 Watt.
Queste considerazioni valgono anche per medi e woofer.
A sinistra il resistore è collegato direttamente al tweeter, a destra, invece, è collegato all'ingresso del filtro. Diciamo che si può ottenere la stessa risposta in frequenza nei due modi. Quello che cambia è l'impedenza vista dall'amplificatore ma sopratutto l'impedenza vista dall'altoparlante verso l'amplificatore. A sinistra il tweeter vede come minimo R2 quindi il fattore di smorzamento non potrà essere migliore di a R2/8 a qualsiasi frequenza. A destra,in parallelo al tweeter, c'è una bobina la cui impedenza tende a zero alle basse frequenze. Ciò significa che il fattore di smorzamento visto dal tweeter tenderà ad aumentare al diminuire della frequenza. Dato che il fattore di smorzamento deve essere elevato (si usa dire "per controllare il movimento del diaframma") lo schema a destra risulta preferibile rispetto a quello di sinistra.
Z1 e Z2 sono le impedenze "viste" dal tweeter, P(R) è la potenza dissipata dal resistore R (nel filtro di destra). Come si vede, a causa del condensatore in serie la potenza dissipata si riduce al diminuire della frequenza.
Calcoliamo la potenza che deve dissipare R. Per semplificare il calcolo trascuriamo L e C e sostituiamo il tweeter con la sua resistenza in continua.
Si devono quindi considerare
- lo spettro del segnale in ingresso (il peggiore: rumore rosa 20-20kHz)
- il fattore di cresta del programma musicale (il peggiore ovvero 3 questo riduce la potenza che arriva al tweeter a 1/5 di quella disponibile.
- l'effetto del partitore resistivo
- la larghezza di banda (approssimata per eccesso: per un tweeter tagliato a 2000 Hz vale una decade, questo riduce la potenza a 1/3)
supponendo che la risistenza in cc del tweeter sia 6 ohm e il resistore sia da 2,2 ohm avremo:
1/3 x 1/5 x 2.2/(6+2,2) = 0.018 (approssimando per eccesso)
quindi, se questo tweeter va collegato ad un amplificatore da 100 Watt, la resistenza dovrà dissipare
100 x 0.018 = 1.8 Watt
ecco perché quasi in tutti i cross-over si trovano resistenze da 5 Watt.
Queste considerazioni valgono anche per medi e woofer.