Crossover, filtrando la señal

Como sabemos, cada tipo de altavoz está diseñado para reproducir un tipo de frecuencia. No obstante, los altavoces no son inteligentes y por lo tanto no recogen la parte del rango que le va bien y desecha la que le va mal. Eso sería lo ideal, pero no es así. Por ello, a la hora de instalar un determinado altavoz, lo ideal es aportarle el tipo de frecuencia más óptima. Es aquí donde entra en juego el filtro (o crossover).

Imaginemos que el altavoz que vamos a filtrar es un woofer. En las gráficas del fabricante vemos que se nos aconseja que reproduzca un rango de frecuencias comprendido entre 70 y 400Hz. Así pues, si lo conectásemos directamente a la salida de alta de la fuente o de la etapa, lo que haríamos es darle todo el rango sin filtraje alguno, y eso es precisamente lo que intentaría reproducir. Lógicamente, un altavoz que ha sido diseñado para frecuencias graves, cuando intente representar todo el rango, estará trabajando de manera forzada y no sólo perderá detalle y precisión, sino que en el peor de los casos y según del tipo de altavoz que se trate, podría incluso dañarse.

Por lo tanto, para evitar este suceso, debemos realizar un filtrado del rango de frecuencias, de forma que únicamente le lleguen las que él puede reproducir fielmente, que en este caso, es cualquier rango incluido entre 70Hz y 400Hz, y deseche todas las demás.

Consejos sobre los filtros

A continuación, establecemos una serie de consejos para los que se inicien en la materia acerca de los filtros y su utilización. El objetivo es que su correcto uso redunde en una mejor calidad del equipo de sonido con el simple reparto de las distintas frecuencias en función de los altavoces del sistema.
Tres pequeñas anotaciones que conviene saber:

• Si nos hemos recién iniciado en el car audio, es mejor que confiemos en los filtros pasivos que venden incluidos en los kits, ya que, pese a no ser ideales, evitaremos problemas o ajustes erróneos. Más adelante, cuando tengamos un oído más educado y estemos preparados para realizar ajustes más ambiciosos, ya podremos optar por emplear un filtrado activo.
• Si comenzamos a lo grande y optamos por un filtraje en activo, es mejor que nos asesore alguien con mejor oído que nosotros para así iniciarnos con buen pie tímbrico.
• Si optamos por altavoces coaxiales que ya lleven un tipo de filtraje, como un condensador, se le debe aplicar todo el rango; solo los coaxiales de alta gama que sean atacados por separado necesitarán un filtraje específico.

Funcionamiento del filtro
Lo explicaremos de una manera simple y clara, así que esperamos que los entendidos en electrónica y acústica no se pongan las manos en la cabeza al leerla.
Un filtro es básicamente un componente electrónico al que se le aplica el rango completo proveniente de la fuente de sonido o etapa, y este distribuye a cada altavoz la parte que le corresponde, otorgándole un rango nuevo y específico para cada uno. De esta manera, un altavoz no tratará de reproducir frecuencias para las que no ha sido diseñado.

Si un filtro está diseñado para no permitir las frecuencias, por ejemplo, superiores a 700Hz, no cortará completamente en dicha frecuencia, sino que progresivamente irá cada vez más atenuando las siguientes hasta cortar definitivamente. La brusquedad con la que se produce esta atenuación se llama caída o pendiente, y vendrá otorgada por la clase de orden que tenga el filtro.
Los filtros se diferencian de varias maneras, según la forma en la que realicen el corte en las frecuencias, por la pendiente con la que atenúen las frecuencias fuera de rango, o simplemente  por como esté fabricado o se ajuste dicho filtro.

El crossover es un elemento indispensable para asegurar que cada altavoz reproduzca el rango de frecuencias más apropiado   

Según realicen el corte
Existen diferentes nomenclaturas para definir un filtro según realice el corte de frecuencias, por ejemplo: Full Range, High Pass (Paso Alto), Low Pass (Paso Bajo) o Band Pass (Pasa Banda).

Un filtro que trabaje en Full Range, significa que deja pasar todo el rango que proviene de la fuente o etapa; en otras palabras: no filtra nada. Un filtro High Pass o Paso Alto, también abreviado como HP, únicamente deja pasar las frecuencias superiores a la frecuencia de corte. Por el contrario, un filtro Low Pass o Paso Bajo, también abreviado como LP, dejará pasar las frecuencias inferiores a la frecuencia de corte.
Pero el filtraje más completo y óptimo, en teoría y si es correcto, para un altavoz es el Band Pass o Pasa Banda, pues combina un filtrado en HP con otro en LP cortando un nuevo rango tanto por la parte baja como por la alta.

El filtraje más completo para un altavoz es Pasa Banda, pues combina un filtrado en Paso Alto con otro en Paso Bajo cortando un nuevo rango tanto por la parte baja como por la alta

Orden según su pendiente
Sabiendo el orden de un filtro, podemos averiguar tanto los componentes con los que está fabricado (al menos el número de condensadores y bobinas), como la pendiente de la atenuación de las frecuencias desechadas. Esta pendiente viene especificada en decibelios por octava:
Primer orden = 6dB/oct.
Segundo orden = 12dB/oct.
Tercer orden = 18dB/oct.
Cuarto orden = 24dB/oct.

Tipos de filtraje
Existen varias maneras de filtraje, principalmente la activa y la pasiva, pese a que pueden combinarse y dar un mayor número de opciones.

El filtraje activo consiste en poder alterar nosotros mismos los puntos de corte y el orden mediante ajustes en el propio filtro. Para ello existen los llamados filtros activos, que bien pueden ser componentes independientes o estar incluidos en la misma etapa o fuente.

El filtraje pasivo consiste en administrar las frecuencias correctas a los altavoces mediante un filtro pasivo consistente en una serie de condensadores y bobinas que tienen unos valores inalterables. Como mucho, existen filtros pasivos en los que se puede realizar una pequeña atenuación mediante la incorporación de resistencias. Son las típicas cajitas que vienen incluidas en los kits de vías separadas.

Existen varias maneras de filtraje, principalmente la activa y la pasiva, pese a que pueden combinarse y dar un mayor número de opciones

Filtraje en coaxiales
Alguien podrá pensar que los altavoces coaxiales no llevan filtros, que únicamente son varios altavoces en uno y que a esos no hace falta filtrarlos, así que ¿por qué los coaxiales se pueden poner directamente sin peligro? Bien, pues la respuesta es muy sencilla. Es cierto que no suelen ir acompañados de ningún “filtro”, al menos no un filtro completo y complejo, pero sí suelen llevar un pequeño condensador que suele ir conectado al tweeter. Al ser de pequeño tamaño, suele pasar bastante desapercibido, pero está ahí, y es el que hace que al tweeter únicamente le llegue la parte más alta del rango (agudos). Gracias a ese pequeño condensador, un coaxial se puede instalar sin necesidad de romperse la cabeza en filtrajes y cortes complicados para sacarle el máximo partido. Es tan sencillo como conectar el positivo y el negativo.