7. Divisores de frequencias e crossovers

Os divisores de frequencias e crossovers são acessórios de máxima importancia em qualquer sistema de sonorização. Se queremos qualidade, profissionalismo e durabilidade dos transdutores e amplificadores, os filtros de frequencias são obrigatórios, indispensáveis.

Estes divisores podem ser passivos ou ativos. Nos dois casos, são caracterizados principalmente pela frequencia de corte em que atuam e pelo grau de agressividade com que o filtro atua próximo à esta frequencia de corte.

A frequencia de corte é definida em hertz e o grau de agressividade do filtro em dB/8° (dB por oitava).  A oitava de uma frequencia qualquer  é o dobro ou a metade do valor desta frequencia. Quando falamos "uma oitava acima" em relação a 1 Khz, estamos falando em 2 Khz. Quando falamos "uma oitava abaixo" em relação a 1 Khz, estamos falando em 500 Hz.

Não vamos estabelecer aqui relações matemáticas, mas para que se tenha uma ideia do que significa "dB/8°" usaremos de exemplos.

Se temos um filtro low pass com frequencia de corte em 1Kz com atenuação de 6 dB/oitava, significa que em 2 Khz, a amplitude em volts do sinal aplicado, será reduzida pela metade, e em 4Khz novamente a metade e assim por diante. Se temos uma atenuação de 12 dB/oitava, a amplitude do sinal será reduzida em 4 vezes a cada oitava e finalmente para uma atenuação de 24 dB/oitava a redução do sinal será de 15,8 vezes.

A obrigatoriedade de uso de filtros se dá pelo fato que os transdutores acústicos (altofalantes, drives e tweeters) possuem ganhos acusticos diferentes e operam em frequencias diferentes, de tal forma que certamente operarão de forma inadequada se trabalham fora de sua faixa de frequencia especifica ou da potencia necessária, resultando no mínimo em uma reprodução sonora desiquilibrada, de baixíssima qualidade e certamente com prejuizo da vida útil dos componentes, principalmente drivers de titanio e tweeters. O não uso de divisores de frequencias é responsável pela vida tão curta dos drives de titânio e pela reprodução sonora com excesso dos sons médios e distorção severa nos sons agudos. Importante frisar que os famosos "capacitores" não substituem em grau nehum os divisores de frequencias. 

Os DIVISORES PASSIVOS são construidos com indutores, capacitores e resistores. São tipicamente mais pesados e maiores que seus similares ativos e são chamados de passivos por não necessitarem de alimentação elétrica para funcionar. Tipicamente operam em 6 dB/oitava. Quanto maior a atenuação, maior a quantidade de indutores e capacitores, afetando no aumento significativo de peso e tamanho. Um filtro passivo de tres vias e 24 dB por oitava ficaria enorme, pesadíssimo e caro. Filtros passivos são ideais para equiparem caixas acústicas multivias de uso geral, de duas, tres e quatro vias. Tambem podem equipar caixas do tipo subwoofer, mas devido a baixa frequencia de trabalho e elevada potencia deste tipo de caixa, estes divisores são enormes, pesadíssimos e caros. A vantagemn deste tipo de filtro é que por ficarem dentro da caixa acústica, necessitam somente de um par de fios para a conexão desta caixa com o amplificador. Notem que esta conexão é de potencia e o cabo a ser usado deve ter bitola adequada à potencia da caixa, ou haverá perda de qualidade e principalmente perda de potencia ao longo da linha.

Os DIVISORES ATIVOS são construidos com componentes eletrônicos como transistores, resistores, capacitores, amplificadores operacionais, DSPs, etc..., são tipicamente menores, mais leves  e mais baratos que os filtros passivos. Na verdade podem assumir tamanhos extremamente diminutos. São chamados assim, de ativos, por que necessitam de alimentação para funcionarem. Mesmo em implementações diminutas, podem ser construidos para atuarem em muitas bandas simultaneas de freqeuncias, ajustáveis no ponto de corte e na atenuação. Filtros de 24 dB por oitava ou mais são construidos facilmente. Estes filtros podem ficar alojados em gabinetes externos ou na própria caixa acústica, agregando pouco peso, tamanho e custo, e oferencedo uma funcionalidade muito superior a seus similares passivos.  Podem ser usados em qualquer tipo de caixa acústica, principalmente se existe compromisso com alta definição sonora e flexibilidade. Caixas acústicas multivias, com cada transdutor amplificado individualmente, e com os sinais tratados por processadores e crossovers eletrônicos, atingem níveis de qualidade extrema.