Cálculo de la impedancia en un cruce de altavoces de dos vías

Estoy tratando de idear un cruce bidireccional básico para un altavoz que estoy construyendo con chatarra. (Trabajando con lo que tengo, no hay piezas nuevas). Mi amplificador maneja de 8 a 16 ohmios.

Esto es lo que se me ocurrió para un diseño de altavoz hasta ahora:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Solo tengo un inductor, pero tengo un montón de condensadores diferentes. Estoy planeando construir el condensador a partir de una combinación de los más pequeños en paralelo. (10, 5, 1 y 0,5.)

Mi pregunta principal es: ¿ Cómo calcularía la impedancia nominal?

Preguntas secundarias: - Creo que este cruce está configurado en 12kHz; ¿Hice bien mis cálculos para esto? - Dado que el tweeter es de 6 ohmios, ¿se atenuará lo suficiente para que no abrume a los woofers?

Información adicional: - No busco que este sea un sistema elegante. Solo algo que suene bien y no explote mi amplificador. - Esto es realmente solo una reelaboración de los componentes existentes en el altavoz original. Mi intención era ver si podía ajustar algunas cosas y aumentar la impedancia a >8 ohmios. (Para que no explote mi amplificador...) - Basé mi diseño en el circuito en serie de la figura 1.1 aquí .

ingrese la descripción de la imagen aquí

Un poco de información: desarmé un par de altavoces de sonido envolvente Samsung (3 ohmios) y estoy tratando de convertirlo en algo que pueda usar con mi receptor RCA STAV-4090. Los modelos exactos de controladores son un misterio; desafortunadamente, no hay hojas de especificaciones disponibles. Dos de los cuatro altavoces dicen "F30C-D998-1 75108" y los otros dos dicen "F30C-D998-1 74208". (La diferencia es 51 vs 42, ¿alguna idea de lo que podrían significar?)

altavoz frontal Samsung

Parte posterior del altavoz de Samsung

Por lo que puedo ver, así es como se veía el circuito en el original:

esquemático

simular este circuito

Creo que este circuito fue un intento barato de un cruce de tres vías. El tweeter obtiene un paso alto, el controlador central obtiene efectivamente un paso bajo del sobrante y el controlador inferior tiene su propio filtro de paso bajo. (¿Es esto correcto?)

Llegué un poco tarde con esto, pero lo que veo en el crossover del fabricante es un tweeter filtrado con una tapa de primer orden, el woofer 2 es un subwoofer ligero con filtro inductor para recortar los altos Hz y el woofer 1 no tiene filtro. Sin embargo, 12 kHz es muy alto para primer orden. Dependiendo de su edad, es posible que no escuche mucho ese rango. Prueba con 6 kHz.
Aprende por experimentación. En un cruce de primer orden hay un poco de superposición. No veo que el altavoz sin filtro obtenga menos potencia; de hecho, pondría una resistencia en línea con el rango medio (rango completo aquí).

Respuestas (1)

No puede juntar altavoces al azar y esperar un buen resultado. Cada altavoz tiene su propia curva de impedancia que puede variar drásticamente con la frecuencia y debe tenerse en cuenta al diseñar el cruce.

Además, es probable que sus sensibilidades no coincidan, por lo que es posible que necesite resistencias de relleno para equilibrarlos, y el tweeter generalmente no puede manejar tanta potencia, por lo que debe protegerse contra el exceso en frecuencias más bajas.

No he hecho ningún cálculo en su diseño, pero me parece dudoso porque incluso por debajo de 12 KHz, el capacitor corta parcialmente los controladores y pone alta potencia en el tweeter, y al amplificador podría no gustarle la carga de baja impedancia.

Los dos altavoces más grandes deberían estar bien en serie siempre que sean idénticos. Si el circuito original es correcto, sugiere que puede haber alguna diferencia entre ellos, o tal vez L1 esté conectado así para modificar las curvas de impedancia y/o amplitud.

La principal diferencia entre ese diseño y el suyo es que utiliza la inductancia natural de los controladores como parte del filtro de paso alto. Dado que la impedancia del controlador aumenta a alta frecuencia, esto transfiere potencia al tweeter sin aumentar la carga en el amplificador. Sin embargo, sin un análisis completo que tenga en cuenta todas las características de los altavoces, es imposible realizar un cálculo preciso.

¡Gracias por la respuesta! Sí, soy completamente consciente de que este no será un orador increíble, solo estoy buscando usable. (Edité la pregunta para aclarar mis intenciones).
Dado que no conozco las especificaciones de estos altavoces, ¿hay alguna forma razonable de adivinar cuáles pueden ser?
En realidad, ¡tiene toda la razón acerca de que hay una diferencia entre los altavoces! Inicialmente pensé que los cuatro eran idénticos, pero una segunda mirada reveló una pequeña diferencia en el número en la parte posterior. ¿Hay alguna manera de saber lo que significan? No puedo encontrar hojas de datos basadas en nada en estos números.
Probablemente sea un número interno y es posible que no tenga ningún significado. Mediría la resistencia de CC de cada altavoz y compararía su construcción (forma de cono, suspensión, etc.); si parecen idénticos, probablemente lo sean. Para obtener la curva de impedancia, conectaría una resistencia en serie, luego mediría el voltaje de CA a través del altavoz mientras emitía un tono a través de él que recorre la banda de audio. Para la respuesta de frecuencia, usaría un buen micrófono con respuesta plana y sensibilidad conocida (o simplemente haría una prueba de escucha, pero mis oídos tienen una pérdida de 30 dB por encima de 2 kHz, así que...).
Gracias, se ven idénticos y la resistencia de CC es la misma. 8,2~8,4 ohmios
Hice una prueba de escucha y no pude notar una diferencia obvia.
Los tweeters baratos no producen sonidos por encima de los 10 kHz. Los altavoces de 3" se usan en un radio reloj barato para que no suenen graves.
Cálculo de la impedancia en un cruce de altavoces de dos vías
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