Receptor de audio bluetooth improvisado (3)
2017-12-28
Me vi en la necesidad de disponer de un día para otro de un aparato que permitiera transmitir audio de forma inalámbrica desde un teléfono móvil a una mesa de mezclas con entrada XLR. Como no estaba en condiciones de conseguir un receptor dedicado a tal fin para el día siguiente, decidí optar por modificar un altavoz barato con entrada bluetooth. Resultó que la señal que podía extraer para la mesa de mezclas salía de un amplificador conmutado que modulaba una portadora de 450 kHz y 7 V pico a pico. Para aislar la señal acústica y limitar la amplitud de salida, improvisé un filtro de primer orden que resultó ser muy mejorable.
Mejor calidad de sonido con un filtro de segundo orden
El filtro original, de primer orden, era demasiado rudimentario. Quizá sería posible hacer un filtro satisfactorio de segundo orden.
La portadora tiene una frecuencia de 450 kHz, que es aproximadamente 64 veces la frecuencia de corte de 7,2 kHz del filtro de primer orden. Un filtro de primer orden con una frecuencia de corte de 56 kHz, la octava parte 450 kHz, proporcionaría la misma atenuación. Esta frecuencia está bastante por encima de la banda acústica, que apenas llega a los 20 kHz, así que parece viable diseñar un filtro con una respuesta bien plana allí donde interesa conservar la señal. En efecto, un filtro Butterworth tiene una respuesta tan plana como es razonable conseguir y, con la frecuencia de corte a 56 kHz, su ganancia apenas cae a [1 + (20 KHz ⁄ 56 kHz)2]−1 ⁄ 2 ≈ 0,94 a 20 kHz. Un filtro ligeramente menos amortiguado que el Butterworth podría incluso ser más plano dentro de la banda acústica.
Cómo hacer un filtro Butterworth pasa bajo de segundo orden
El filtro es un sencillo RLC como el de la siguiente figura:
Filtro pasa bajo RLC. La entrada es la
tensión Vin y la salida es
la tensión Vout.
El filtro es el deseado cuando se cumplen las siguientes condiciones:
- La inductancia L1 y la capacidad C1 son tales que la expresión 1 ⁄ [2 π √(L1 C1)] es igual a la frecuencia de corte.
- La resistencia R1 tiene el valor √(2 L1 ⁄ C).
Afortunadamente, puedo conseguir con facilidad los componentes para construir un filtro semejante. Hay inductores axiales de pequeño tamaño con un valor de 820 µH y condensadores de 10 nF; con ellos sale la frecuencia de corte de 56 kHz deseada. La resistencia tendría que ser de 405 Ω.
Categorías: DIY, Electricidad
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