Filtro pasa-bajos activo para subwoofer (60 a 150 Hz)
Este sistema es ideal para reforzar los sonidos de baja frecuencia en un equipo de audio o en un sistema de sonido para televisión. Se trata de un filtro pasa-bajos activo para subwoofer: toma las señales de los canales izquierdo y derecho, las combina, permite ajustar la ganancia y deja pasar solo los graves hacia el amplificador del subwoofer. En este post te explico cada etapa, cómo elegir la frecuencia de corte, la alimentación y cómo conectarlo.
Diagrama en bloques
El esquema original con todos los valores no se conservó, así que el diagrama muestra las etapas y los datos principales del circuito.
¿Por qué un filtro para subwoofer?
Un subwoofer está diseñado para reproducir solo las frecuencias más bajas, aproximadamente por debajo de 60–150 Hz. Si le llega toda la señal de audio, intentará reproducir voces y agudos que no puede manejar bien y el sonido se vuelve confuso. Además, el oído humano casi no puede localizar de dónde vienen los graves profundos, por eso basta un solo subwoofer con la suma de ambos canales.
Funcionamiento etapa por etapa
1. Red sumadora (TL074, secciones A y B)
Las señales de los canales izquierdo y derecho entran a una red sumadora que las combina en una sola señal mono. Así no se pierden los graves que estén en un solo canal.
2. Amplificador de ganancia regulable (TL074, sección C)
Permite ajustar la cantidad de amplificación extra que se le da a la señal resultante. Con este control se equilibra el nivel del subwoofer respecto a los parlantes principales.
3. Filtro RC activo (TL074, sección D)
Una red RC combinada con el amplificador operacional efectúa el filtrado, dejando pasar solo las frecuencias por debajo del punto de corte. La frecuencia de corte depende de tres resistencias que siempre deben tener el mismo valor:
| Valor de las 3 resistencias | Frecuencia de corte |
|---|---|
| 27 kΩ | 60 Hz |
| 22 kΩ | 75 Hz |
| 18 kΩ | 100 Hz |
| 15 kΩ | 125 Hz |
| 12 kΩ | 150 Hz |
Observa que la frecuencia es aproximadamente inversamente proporcional a la resistencia: en un filtro RC, f = 1 / (2πRC). Si reduces la resistencia, la frecuencia de corte sube. Con este dato puedes calcular valores intermedios: por ejemplo, para unos 80 Hz, una resistencia cercana a 20 kΩ (60 × 27 / 80 ≈ 20).
¿Qué frecuencia elegir?
- 60–75 Hz: si los parlantes principales son grandes y tienen buenos graves.
- 100 Hz: un valor intermedio, adecuado para la mayoría de equipos.
- 125–150 Hz: si los parlantes principales son pequeños (satélites o parlantes de computador).
4. Buffer de salida (½ NE5532)
El último amplificador, la mitad de un NE5532, funciona como buffer de salida: no amplifica, pero entrega la señal con una impedancia de salida muy baja, para que el cable y la entrada del amplificador del subwoofer no afecten al filtro. (En el texto original se decía que la impedancia de salida era "infinita"; en realidad es todo lo contrario: un buffer tiene impedancia de salida muy baja, que es justamente lo que se busca.)
Alimentación
- Fuente simétrica de ±12 V, con un consumo máximo de 300 mA.
- En el esquema se omitió la alimentación de los integrados para simplificarlo.
- TL074: positivo por el pin 4, negativo por el pin 11.
- NE5532: positivo por el pin 8, negativo por el pin 4.
- Coloca un condensador de 100 nF entre cada pin de alimentación y masa, cerca de cada integrado.
Entradas y salidas
Tanto las entradas como la salida son a nivel de línea. La impedancia de entrada es la típica de 47 kΩ, adecuada para conectar la salida de un preamplificador, un reproductor o un televisor. La salida se conecta a la entrada del amplificador de potencia del subwoofer.
Ajuste final
Empieza con la ganancia al mínimo, reproduce música con graves conocidos y súbela hasta que el subwoofer se integre con los parlantes principales sin sobresalir. Si los graves suenan "huecos", prueba invertir la polaridad del subwoofer.
Consejos de montaje
- Usa resistencias de película metálica (1 %) en el filtro, para que las tres tengan valores realmente iguales.
- Usa condensadores de poliéster en el filtro, no cerámicos.
- Usa cable blindado en entradas y salida, y una masa en estrella.
- Monta el circuito en una caja metálica conectada a masa para evitar zumbidos.
Solución de problemas
- Zumbido de 60 Hz: lazo de masa o fuente mal filtrada. Revisa las masas.
- No hay salida: verifica la alimentación en los pines indicados de cada integrado.
- Se escuchan voces en el subwoofer: la frecuencia de corte es muy alta o una de las tres resistencias es diferente.
- Graves débiles: sube la ganancia o revisa la fase del subwoofer respecto a los parlantes principales.
Notas de seguridad
El filtro trabaja con ±12 V, que es seguro. Pero la fuente simétrica suele tener un transformador conectado a la red de 120 V: aísla bien el primario, usa fusible y caja cerrada.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar otro operacional en lugar del TL074?
Sí, un cuádruple de pines compatibles como el TL084 o el LM324 (este último con algo más de ruido).
¿Qué amplificador uso para el subwoofer?
Uno de buena potencia, como el amplificador de 100 W.
¿Puedo dividir también las frecuencias altas?
Sí, con un crossover activo como el distribuidor activo modular.
Conclusión
Con un TL074 y medio NE5532 se arma un filtro activo completo: suma los canales, ajusta la ganancia, filtra los graves y entrega la señal con baja impedancia. Eligiendo las tres resistencias del filtro, se ajusta el corte entre 60 y 150 Hz.
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