Il filtro cross-over attivo è una alternativa al più tradizionale filtro cross-over passivo, il quale (quello passivo) è composto da una serie di componenti discreti, nello specifico induttanze, condensatori ed eventuali resistenze. Il filtro passivo è formato generalmente da un ramo per ogni trasduttore ad esso collegato, se per esempio il diffusore acustico è a 2 vie, il filtro sarà costituito da due rami, uno per le basse frequenze (collegato al woofer) ed uno per le alte frequenze (collegato al tweeter). Ogni ramo può avere uno o più componenti in base alla pendenza (indicata in dB per ottava), un filtro con pendenza 12dB/ott (i più diffusi) avrà due componenti per ogni ramo, quindi un condensatore ed una induttanza opportunamente collegate, un filtro con pendenza 18dB/ott avrà 3 componenti. Eventuali rami passa-banda, realizzati per diffusori a 3 o più vie, hanno rami compositi intermedi che rappresentano l’unione di un filtro passa alto + un filtro passa basso (sono chiamati filtri passa-banda).
Come funziona un filtro cross-over attivo
Questo tipo di filtro non impiega componenti passivi di potenza ma un più sofisticato circuito elettronico che impiega (almeno nelle versioni analogiche) una serie di amplificatori operazionali (dei quali abbiamo parlato anche in questo blog con alcuni condensatori e resistori opportunamente collegati per formare dei filtri passa basso e dei filtri passa alto che sono appunto “attivi” perché filtrano le varie frequenze prima che il segnale arrivi all’amplificatore finale di potenza. I filtri cross-over passivi invece, sono collegati tra l’uscita del finale di potenza ed i trasduttori.
Vantaggi e svantaggi di un filtro cross-over attivo
I principali vantaggi di questo tipo di filtri sono da ricercare nelle prestazioni, il collegamento diretto tra l’amplificatore finale di potenza e l’altoparlante consente una riduzione delle perdite di potenza sul filtro passivo (dato che non serve) e soprattutto un aumento del fattore di smorzamento , ovvero della capacità del sistema amplificatore-trasduttore di ridurre i movimenti passivi non desiderati dell’altoparlante.
Questo maggiore fattore di smorzamento deriva dalla drastica riduzione delle resistenze ed induttanze parassite che i classici filtri passivi introducono tra l’uscita del finale e l’altoparlante che – ricordiamolo – è una macchina reversibile (si muove se si fornisce potenza elettrica e genera potenza elettrica se viene mosso). Per contro, la soluzione dei filtri cross-over attivi è più complessa e costosa, non solo per la realizzazione dei filtri in se ma anche per la necessità di avere un finale di potenza separato per ogni via del filtro; per ipotesi, un filtro attivo a 3 vie richiede 3 amplificatori finali di potenza, 1 per le basse frequenze, 1 per le medie frequenze ed 1 per le alte frequenze.
Questa configurazione di amplificazione, ovvero quella che impiega almeno un filtro crossover attivo e 2 finali di potenza, prende il nome di bi-amplificazione. La bi-amplificazione o tri-amplificazione o multi-amplificazione viene praticamente sempre impiegata in impianti di sonorizzazione professionale ad alta potenza, ad esempio nei concerti all’aperto dove serve enorme potenza con elevata affidabilità.
I filtri cross-over attivi possono anche essere di tipo digitale o con veri e propri DSP (argomento per un altro articolo, torna a leggerci)…
