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Calculadora de crossover para caixas acústicas

Estimativa elétrica inicial

A calculadora trata cada falante como uma resistência fixa na frequência selecionada. Um crossover pronto exige medições de impedância e resposta acústica no gabinete.

Etapa 1 / 3 Estimativa de crossover passivo

Escolha uma rede elétrica ideal

As opções descrevem seções elétricas em uma carga resistiva. Nenhuma garante a inclinação ou a soma acústica final.

Escolha uma rede elétrica ideal

Ao continuar, os valores são enviados ao site na URL e podem ficar no histórico. Não informe dados sensíveis.

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Calcule valores de capacitores e indutores para um crossover passivo ideal de duas vias. Escolha uma rede elétrica Butterworth de primeira ordem, Butterworth de segunda ordem ou Linkwitz–Riley de segunda ordem e informe a frequência desejada e as impedâncias do woofer e do tweeter nesse ponto. O resultado é um ponto de partida teórico, não um crossover pronto. A impedância real varia com a frequência, e fase acústica, sensibilidade e gabinete também interferem; portanto, o projeto final precisa ser simulado e medido com os falantes instalados.

Como estimar os componentes de um crossover passivo

  1. 1

    Escolha a rede elétrica

    Selecione uma seção de primeira ordem, com 6 dB/oitava, ou uma seção Butterworth ou Linkwitz–Riley de segunda ordem, com 12 dB/oitava. Essa é a inclinação elétrica ideal, não a resposta acústica final.

  2. 2

    Informe frequência e impedâncias

    Use a frequência de corte desejada e, se possível, o módulo da impedância medida de cada falante próximo dessa frequência. A impedância nominal é apenas uma aproximação.

  3. 3

    Simule, monte e meça

    Use os valores calculados como ponto inicial. Inclua respostas e impedâncias reais em um simulador, faça o primeiro teste em volume baixo e meça as vias, a soma acústica e a impedância total.

Fórmulas do crossover passivo

Considere f como a frequência desejada, ω = 2πf e R como a impedância do falante usada no modelo ideal de carga resistiva.

Para uma seção de primeira ordem:

  • Indutor em série no passa-baixas do woofer: L = R ÷ ω
  • Capacitor em série no passa-altas do tweeter: C = 1 ÷ (R × ω)

Para um passa-baixas de segunda ordem:

  • Indutor em série: L = R ÷ (Q × ω)
  • Capacitor em paralelo com o woofer: C = Q ÷ (R × ω)

Para um passa-altas de segunda ordem:

  • Capacitor em série: C = Q ÷ (R × ω)
  • Indutor em paralelo com o tweeter: L = R ÷ (Q × ω)

A calculadora usa Q = 1/√2 para Butterworth de segunda ordem e Q = 0,5 para Linkwitz–Riley de segunda ordem. Na frequência escolhida, cada seção Butterworth ideal fica cerca de 3,01 dB abaixo do nível de passagem; uma seção LR2 fica cerca de 6,02 dB abaixo.

Exemplo em 2.500 Hz

Com um woofer de 8 Ω, um tweeter de 8 Ω e alvo de 2.500 Hz, os valores ideais são:

Rede elétrica L série woofer C paralelo woofer C série tweeter L paralelo tweeter
Butterworth de primeira ordem 0,5093 mH - 7,9577 µF -
Butterworth de segunda ordem 0,7203 mH 5,6270 µF 5,6270 µF 0,7203 mH
Linkwitz–Riley de segunda ordem 1,0186 mH 3,9789 µF 3,9789 µF 1,0186 mH

Se as impedâncias do woofer e do tweeter forem diferentes, os componentes de cada via também serão. Por isso, a ferramenta pede os dois valores separadamente.

Por que a impedância nominal não basta

Um falante marcado como 8 Ω não se comporta como um resistor de 8 Ω em toda a faixa de áudio. Ressonância, indutância da bobina móvel e gabinete alteram impedância e fase. A documentação DATS da Dayton Audio mostra que a elevação da impedância do woofer nas altas frequências pode impedir que um passa-baixas teórico chegue ao corte previsto. O guia OmniMic também explica que uma otimização confiável requer medições de resposta e impedância com nível, atraso e distância consistentes.

O filtro elétrico ainda se combina com a queda acústica natural e o deslocamento físico dos falantes. Linkwitz observa que um filtro elétrico não entrega o resultado acústico desejado sem sobreposição, linearidade e alinhamento de fase adequados. No modelo LR2 ideal, as vias estão separadas por 180° e uma delas é invertida, mas a polaridade prática deve ser escolhida pela soma acústica medida e pelo nulo com polaridade invertida.

Limites de componentes e ligação

Capacitância e indutância calculadas não definem tensão do capacitor, corrente do indutor, bitola do fio, potência ou segurança térmica. ESR, DCR e tolerâncias modificam a resposta e a carga do amplificador. Desligue o amplificador antes de alterar a ligação, descarregue os capacitores, respeite a frequência mínima recomendada para o tweeter e comece os testes do protótipo em volume baixo.

Referências técnicas: dedução do filtro LC carregado da Texas Instruments, notas de crossover do Linkwitz Lab, notas de filtros do Linkwitz Lab, guia de medição OmniMic da Dayton Audio e manual DATS LA da Dayton Audio.

Perguntas frequentes

Use o módulo de impedância medido perto da frequência de corte quando ele estiver disponível. A impedância nominal é uma classificação ampla, enquanto o valor real varia com a frequência. Ela serve para uma estimativa inicial, mas não para um projeto final preciso.

Não sozinhos. O cálculo cobre filtros elétricos ideais em cargas resistivas. A resposta acústica também depende da resposta, fase, sensibilidade, deslocamento físico, diretividade e gabinete de cada falante. Simule com dados medidos e confira o protótipo.

Não aplique uma regra universal sem medir. No modelo LR2 ideal, as vias estão separadas por 180°, mas a fase real e o deslocamento físico alteram a relação acústica. Meça as duas polaridades e compare a soma e o nulo na região de corte.

Não. Ela estima apenas capacitância e indutância. Escolha tensão e tipo do capacitor, bitola, corrente e DCR do indutor para a potência e a temperatura previstas e confirme que a rede completa não oferece uma carga insegura ao amplificador.

Não. No modo direto, eles são enviados ao site para atualizar o cálculo. No fluxo em etapas, entram na URL ao avançar e podem permanecer no histórico do navegador. Não informe dados sensíveis.

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