Crossover Virtual

[_162 27]

Hola amigos del foro, quiero contar algo que estuve trabajando hace algunos dias:
Despues de algunas semanas de trabajo e investigación por fin logré implementar vía software un sistema para simular crossovers análogos en forma virtual. ¿Que significa esto?, en palabras simples la capacidad de simular o mejor dicho "auralizar" un filtro eléctrico análogo sin necesidad de tener que construir, con compomentes RLC (vale decir, bobinas, condensadores y resistencias) un crossover por ejemplo 2 vias de 2do orden, 3er orden,Lpad...etc.
Se que es un poco enredado de describir esto, pero para intentar explicar como funciona supongamos que tengo un par de tweeters y woofers, necesito construirles un crossover para unas cajas dos vías. Pues bien, antes de construirlo puedo simularlo de forma exacta conociendo como variable de entrada las curvas de impedancia del los drivers, así podré escuchar de manera fiel que pasa si la bobina del pasa bajos es de 1.1mH o de 1mH, por ejemplo, o que pasa si el condensador del tweeter es de 4uF o 5uF, si tiene o no una red de compensacion RC, etc. Las posibilidades de aqui en adelante son infinitas.
Yendo más a lo concreto: Esta aplicacion lo que hace es reproducir audio wav, flac y mp3 por el momento y enviar 4 canales separados de audio cada uno con un filtro diferente, por el momento está implementado para hacer 2 vías estereo, pretendo hacerlo despues para 3 y hasta 4 vías estereo.
Si bien existen otras aplicaciones que cumplen el propósito de filtrar, las cuales reciben el nombre de "convolver(s)",ésta creo que se destaca en que por fin se puede simular un crossover exacto del tipo RLC, no asi los otros convolvers que he visto que solo sacan filtros ideales y no en multicanal, es decir a lo mas escucho solo una caja.
Dicen que la necesidad hace al órgano, y esto basicamente lo hice porque no quiero gastarme plata en construir un crossover que acá en nuestro país es sumamente caro y lento, pues tenemos que importarlo todo, sin antes escuchar su resultado. Acá se asegura que lo construido será 99% lo diseñado y pre-escuchado. Es decir, se tiene un control absoluto en el diseño de cajas y filtros.
Si a los administradores del foro no les molesta puedo documentar con algunas imagenes como funciona un poco, a pesar que sé que este no es un foro técnico.

Saludos y gracias por pasar a ver este tema.

Editado August 1, 2012 at 00:36 por _162

[kurorin 51]

Ok, sí, unos dibujos sería ideal porque no cacho bien cómo se implementa.
¿La idea es principalmente usarlo como prototipo del que será el xover definitivo? (asumiendo que a la larga se hace uno definitivo)

[i prefer analogues 456]

Súper interesante, en un futuro cercano necesito decidir la construcción de un par de crossover, así es que cualquier avance en este hilo me interesa. Hace tiempo que tenía descartado una mejora del crossover pasivo como upgrade y hace unos meses que tengo decidido inclusive el crossover activo para mi sistema, pero talvés este avance en tu trabajo me haga decantarme por el pasivo nuevamente. Quedo atento a tus progresos.

Saludos!

[Toperrix 17]

No sé si habrás visto este plugin para foobar.
Es un crossover digital que tiene para 4 vías stereo, para ser usado con tarjeta de audio multicanal y salir a varios amplis o con salida digital multicanal, usando un receiver multicanal, que sería lo más cómodo.
http://xover.sourceforge.net/
Como ves, se pueden customizar el número de vías (hasta 4),las frecuencias de corte y el orden de los cortes.
[img]http://xover.sourceforge.net/foo_dsp_xover_main.png[/img]
[img]http://xover.sourceforge.net/active_xover_setup.png[/img]

[_162 27]

Perfecto lo que que posteaste Lag, pero como te decia ese filtro que tu dices funciona solo con filtros ideales, no con los filtros reales que se consiguen al implementar un crossover pasivo. Los filtros ideales estan presentes cuando la impedancia de carga es perfectamente resistiva. Como dice Kurorin, esto que hice es para hacer un prototipo de crossover que será exactamente igual al definitivo en el sonido.

Gracias por los comentarios.

Editado August 1, 2012 at 01:17 por _162

[lnx 37]

[quote name='_162' date='31 July 2012 - 08:34 PM' timestamp='1343781255' post='145605']
Hola amigos del foro, quiero contar algo que estuve trabajando hace algunos dias:
Despues de algunas semanas de trabajo e investigación por fin logré implementar vía software un sistema para simular crossovers análogos en forma virtual. ¿Que significa esto?, en palabras simples la capacidad de simular o mejor dicho "auralizar" un filtro eléctrico análogo sin necesidad de tener que construir, con compomentes RLC (vale decir, bobinas, condensadores y resistencias) un crossover por ejemplo 2 vias de 2do orden, 3er orden,Lpad...etc.
Se que es un poco enredado de describir esto, pero para intentar explicar como funciona supongamos que tengo un par de tweeters y woofers, necesito construirles un crossover para unas cajas dos vías. Pues bien, antes de construirlo puedo simularlo de forma exacta conociendo como variable de entrada las curvas de impedancia del los drivers, así podré escuchar de manera fiel que pasa si la bobina del pasa bajos es de 1.1mH o de 1mH, por ejemplo, o que pasa si el condensador del tweeter es de 4uF o 5uF, si tiene o no una red de compensacion RC, etc. Las posibilidades de aqui en adelante son infinitas.
Yendo más a lo concreto: Esta aplicacion lo que hace es reproducir audio wav, flac y mp3 por el momento y enviar 4 canales separados de audio cada uno con un filtro diferente, por el momento está implementado para hacer 2 vías estereo, pretendo hacerlo despues para 3 y hasta 4 vías estereo.
Si bien existen otras aplicaciones que cumplen el propósito de filtrar, las cuales reciben el nombre de "convolver(s)",ésta creo que se destaca en que por fin se puede simular un crossover exacto del tipo RLC, no asi los otros convolvers que he visto que solo sacan filtros ideales y no en multicanal, es decir a lo mas escucho solo una caja.
Dicen que la necesidad hace al órgano, y esto basicamente lo hice porque no quiero gastarme plata en construir un crossover que acá en nuestro país es sumamente caro y lento, pues tenemos que importarlo todo, sin antes escuchar su resultado. Acá se asegura que lo construido será 99% lo diseñado y pre-escuchado. Es decir, se tiene un control absoluto en el diseño de cajas y filtros.
Si a los administradores del foro no les molesta puedo documentar con algunas imagenes como funciona un poco, a pesar que sé que este no es un foro técnico.

Saludos y gracias por pasar a ver este tema.
[/quote]

Filete!! se lee interesantisimo cuanto comentas.
Felicitaciones y gracias por compartirlo.
Quedamos a la espera de las imagenes y detalles de la aplicacion (lenguaje, plataforma).

Saludos, lnx.

[Treybal 14]

Hola _162, solo para saludarte dado que no entiendo nada de crossovers. [img]http://www.hifichile.cl/public/style_emoticons/default/blink.gif[/img]

[_162 27]

El lenguaje utilizado es MATLAB, un lenguaje de alto nivel, con funciones matematicas diversas. Haciendo el código necesario muestro acontinuacion un ejemplo de calculo de un filtro pasa bajos de 2do orden y como despues este es cargado en el programa de convolucion.

Ejemplo de calculo

Circuito electrico:

[img]http://img268.imageshack.us/img268/3899/todolp.png[/img]

Este se escribe como una matriz se especifica el nodo y la componente R L C asociada a ese nodo. Se ve la funcion de transferencia del filtro en funcion de la impedancia Z y la variable S. (Aquí ya me puse matemático, pero no queda otra)

Acá Z corresponderá a esta impedancia compleja de un woofer previamente medido:

[img]http://img831.imageshack.us/img831/8246/zfasewoofer.png[/img]

A la salida el programa nos entrega la función de transferencia de este filtro con la Z anterior:
[img]http://img515.imageshack.us/img515/1881/rflp.png[/img]
Nótese que el crossover entrega ganancia y no perdidas en la zona entre 100Hz hasta 300Hz aprox. Esto porque la carga es muy capacitiva entre esas frecuencias, (ver fase negativa).


Acá el convolver con su interfaz gráfica super basica, en él cargamos los filtros calculados en el paso anterior y elegimos nuestra interface de audio multicanal.

[img]http://img684.imageshack.us/img684/2292/convolver.png[/img]
Ahora agregamos una cancion y a escuchar con play...

Complicado explicar como funciona, pero lo hace muy bien. Ya explicar la parte de como hacer convolucionar audio con un filtro es algo super complicado.

Saludos.

Editado August 1, 2012 at 03:41 por _162

[charly 19]

Buen tema Pipe!
Hay que ponerle una tarjeta de sonido multicanal para probar el desempeño de los driver en amplificación activa