Filtro crossover per impianto monofonico di mediocre qualità

[LupoSergio]

Rieccomi.
Dopo svariate prove pratiche, non disponendo di una acconcia strumentazione fonica e quindi andando ad orecchio, sono giunto a questa risoluzione finale, come si legge sullo schema allegato.
I valori dell'induttanza e della capacità sono dati da un induttanzimetro da 4 soldi e sono , ovviamente , indicativi.
La domanda che mi e vi pongo è la seguente: qual è il valore della frequenza di taglio?
Dato che gli altoparlanti sono in serie/parallelo non esiste nessuna formula in rete con la quale risalire alla frequenza di taglio, mi accontenterei di un valore approssimativo.

[IsidoroKZ]

Queste le funzioni di trasferimento verso i tre canali

In verde il woofer, in blu il middle e in rosso il tweeter.

Questa invece l'impedenza vista dall'amplificatore

Il tutto supponendo che gli altoparlanti siano delle resistenze da 4Ω (cosa non vera!) e che i componenti non abbiano parametri parassiti.

[SediciAmpere]

in questo modo, come già ti avevo detto, non va bene: in origine gli altoparlanti erano in serie in modo che l'impedenza risultante fosse 8ohm, questa cosa era un porcaio come hai potuto constatare, probabilmente hanno fatto in questo modo perché l'amplificatore si surriscalda con carichi minori di 8 ohm. Con la tua modifica sta lavorando a 4ohm nella parte dei spettro con più potenza e a 2 ohm nella parte con meno potenza ma con più rischio di instabilità: dal punto di vista acustico ci credo che sia migliorato rispetto al troiaio di prima, però stai facendo lavorare l'amplificatore sicuramente in sovraccarico.

Sulla "audio board" dovrebbe esserci un componente con un'aletta di raffreddamento d'alluminio, gli puoi fare una foto in cui si legga la sigla?
Puoi misurare la tensione di alimentazione della audio board?

[LupoSergio]

Grazie mille Isodoro KZ per i grafici.
Sedici ampere per rispondere ai tuoi interrogativi, l'integrato usato è un comune LM1875, alimentato a 12 volt quindi con un impedenza di uscita intorno ai 4 Ω.
Non so per qual motivo i progettisti della Williams abbiano messo in serie gli altoparlanti, non credo per adattare l'impedenza di uscita: potenza ce n'è in abbondanza e l'impedenza di uscita è di 4 Ω.
Tieni conto che parliamo di reattanze di segno opposto; il tutto è visto dall'amplificatore come filtro crossover in serie (vedi schema B); meno usuale dei filtri crossover in parallelo (vedi schema A), ma con le stesse funzioni.
Grazie a tutti per le informazioni.

[SediciAmpere]

l'integrato usato è un comune LM1875, alimentato a 12 volt quindi con un impedenza di uscita intorno ai 4 Ω

Ok, allora c'è molto margine

Conosco i crossover in serie, ma lo schema originale è il woofer con in serie tutto il resto, con la sua induttanza faceva da filtro passa-basso e non faceva arrivare gli alti al tweeter. Credo che il problema principale fosse questo.

A questo punto lo trasformerei subito in un crossover parallelo
La bobina per il woofer già ce l'hai, dovrebbe tagliare intorno ai 500Hz
in serie al mid-range metti un condensatore elettrolitico non polarizzato da 100µF
in serie al tweeter prova a mettere uno dei consatori da 10µF che hai, ma probabilmente avrai un'enfasi nella gamma dei medio-alti, se risulterà fastidiosa sostituisci il condensatore con uno più piccolo (4,7µF)
Vedrai che così la qualità del suono migliorerà molto

se cerchi in rete "calcolatore crossover passivi" ci sono molto calcolatori online per calcolare i valori dei componenti appossimando l'altoparlante ad una resistenza

[LupoSergio]

...omissis...

A questo punto lo trasformerei subito in un crossover parallelo
La bobina per il woofer già ce l'hai, dovrebbe tagliare intorno ai 500Hz
in serie al mid-range metti un condensatore elettrolitico non polarizzato da 100µF
in serie al tweeter prova a mettere uno dei consatori da 10µF che hai, ma probabilmente avrai un'enfasi nella gamma dei medio-alti, se risulterà fastidiosa sostituisci il condensatore con uno più piccolo (4,7µF)
Vedrai che così la qualità del suono migliorerà molto

se cerchi in rete "calcolatore crossover passivi" ci sono molto calcolatori online per calcolare i valori dei componenti appossimando l'altoparlante ad una resistenza

Per questioni che esulano dall'elettronica, ma che vanno ricercate nella mentalità collezionistica ,che peraltro non mi appartiene, ma di cui debbo tener conto, non mi è possibile trasformare la disposizione da serie a parallelo. Sennò era troppo facile . In serie al tweeter c'è già un elettrolitico da 10 µF, sullo schema è indicato con un rettangolo e la dicitura "10 µF 50 volt CAP" Ribadisco la singolarità degli ingegneri elettronici statunitensi.
La qualità del suono è molto migliorata, soprattutto per le modifiche che ho effettuato sulla schema audio dove ho eliminato una serie di filtri passa basso e passa banda, modificato il sintetizzatore vocale e altre pinzillacchere (omaggio a Totò). Sempre con modifiche immediatamente reversibili per i sopracitati motivi.
Ricordo che si tratta di un bigliardino elettronico, detto volgarmente "flipper", quindi non si richiede grande qualità sonora. Le tabelle per calcolare i filtri passivi le conosco, ma funzionano solo imponendo una frequenza di taglio e non viceversa, inoltre valgono solo per configurazioni in parallelo e non in serie.
Scritto questo non vi voglio più tediare con le mie banali domande, e vi ringrazio per le spiegazioni utili ed interessanti. Sono affascinato dall'elettronica, diciamo "concreta e tangibile". le mie cognizioni sono nel campo delle particelle elementari e correnti sull'ordine dei picoampere. Se mai passa un tram nelle vicinanze sono dolori.
Sono un chimico fisico con la passione per la meccanica e l'elettronica.

[lelerelele]

Belli i grafici, IsidoroKZ,Le schede erano fatte a mano, senza CAD, non avevo la possibilità di simulare via software....il PC è arrivato anni dopo...

Quando la feci io, tagliai il woofer a 15./170Hz, (diametro 30cm), il medio iniziava a lavorare da 120Hz fino a 4/5000, non ricordo bene, senza il taglio superiore mi dava delle sonorità poco piacevoli, e da li in su lavorava il tweeter.
Woofer e tweeter mi pare di averli tagliati a 12dB/ottava.

Il tutto provato con il finale in fase di costruzione, la cassa pure, (spostando le pareti di med e woofer per le risonanze migliori), generatore di segnale autocostruito, orecchie e microfono con oscilloscopio per verifica strumentale, (home-made).


Certo dipende dal materiale che si usa.