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Parlantes y funcionamiento
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Parlantes 1
Que es un parlante?
Un parlante, bocina o altavoz, es un transductor electroacústico
que se encarga de reproducir los sonidos que vienen en forma de
electricidad de un ampli cador.
El parlante recibe una señal en forma de corriente alterna, la cual
convierte, de energía electromagnética, en energía mecánica. Esta
energía mecánica, no es más que vibraciones, las cuales empujan el
aire y se convierten en energía acústica.
Los hay de muchas formas, materiales y tamaños, dependiendo de
las frecuencias que deba reproducir. Por ejemplo: un parlante
dedicado a reproducir bajos, recibe el nombre de subwoofer. Su
diseño está optimizado para reproducir frecuencias inferiores a los
200 Hz. Su bobina es grande, con alambre grueso y en muchos casos
con doble devanado. La suspensión es blanda y de gran movilidad.
En cambio los parlantes diseñados para reproducir frecuencias
altas reciben el nombre de tweeter o driver. Reproducen
frecuencias superiores a los 8KHz. Estos son mas rígidos y de
bobina pequeña y en muchos casos tiene un diafragma
piezoeléctrico.
No quiere decir que todos los parlantes estén hechos para
reproducir un pequeño grupo de frecuencias, los hay de rango
completo, es decir que reproducen todo en ancho de banda audible
por el humano.
Antes de entrar en materia, existen tres conceptos que relacionan
las frecuencias audibles de acuerdo a su efecto sico-acústico en el
escucha. Estas son muy importantes para poder entender el
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parlante:
CUERPO: se re ere al efecto producido por los bajos (20-700
hertz). Este es dado por el fondo musical, especialmente por el bajo.
PRESENCIA: da la sensación sico-acústica de que determinado
instrumento se encuentra cerca o lejos del oyente. Su rango de
frecuencia comprende de 700 a 4500 hertz, o sea las llamadas
frecuencias medias. Además los efectos como la reverberación,
ayudan a cambiar la presencia de los instrumentos.
BRILLO: comprende las altas frecuencias desde 4500 hasta 20000
hertz, y da un efecto relevante a instrumentos tales como platillos,
maracas, panderetas, etcétera.
Finalmente en este tipo de ba e con tweeter y woofer solamente, el
woofer hará las veces de midrange, o sea el woofer se encarga de
las frecuencias medias así como de las frecuencias bajas.
POTENCIA En cuanto a la escogencia de potencia de un parlante
con respecto al ampli cador, se debe tener en cuenta que un
parlante que dice entregar (x potencia), realmente entrega el 40 por
ciento de esto, dependiendo de la calidad del parlante.
NOTA: Un parlante de buena marca, puede entregar el 60 por
ciento de lo que estipula como potencia máxima. Y un parlante
económico, entrega el 40 por ciento.
Ejemplo:
Un ampli cador estereo de 200W, entrega 100W por canal. Para
este habría que utilizar dos parlantes de 250W como mínimo y
400W máximo ya que si el parlante es de mucha potencia, el
ampli cador no alcanza a moverlo de la manera adecuada.
A continuación daremos una breve explicación de las partes y
funcionamiento de un parlante.
Partes de un parlante
El parlante se divide en tres secciones que son determinadas por su
función. Estas son:
Sección electromagnética: Está formada por el imán, el yugo o
núcleo y la bobina móvil. La bobina se mueve debido a la atracción y
repulsión de campos magnéticos. Sección mecánica: Está formada
por el cono y el sistema de suspensión. El cono está sujeto a la
bobina, por lo tanto, se mueve con ella. Sección acústica: Está
formada por el aire contenido en el espacio acústico y se encarga de
transmitir al lugar la energía sonora desarrollada por el cono.
Un parlante tiene un promedio de 10 piezas. El número de partes
depende del tipo de parlante, además algunas también cambian de
nombre según la región. La descripción a continuación es de un
parlante común o woofer.
El Yugo
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Comenzaremos de atrás para adelante. La primera pieza que
encontramos es un disco llamado la Placa posterior o también
conocido como Plato posterior. Esta pieza trabaja en conjunto con
la placa frontal, sosteniendo en su sitio el Imán permanente.
Otra pieza es la Junta. En muchos de los parlantes de hoy en día
encontramos que la junta es parte de la placa posterior. Esto lo
podemos observar en la fotografía y la pieza completa formada por
plato y junta, se conoce en algunos sitios con el nombre de Yugo.
Esta es la guía interna de la bobina móvil. Lo importante es
entender que las dos placas, la junta y el imán hacen una sola pieza
que servirá como soporte y guía de la bobina móvil.
El material mas usado en la fabricación del yugo es el hierro.
Algunos parlantes de lujo lo traen cromado y en los parlantes de
potencia tienen un desfogue que es un agujero que permite la
entrada y salida del aire al interior de la bobina, ayudando a su
refrigeración. Normalmente los parlantes de poca potencia no traen
este ori cio. En algunos casos se abre con un taladro y se usa para
convertir el parlante a dos vías. Por el ori cio se mandan los cables
del tweeter.
El yugo se pega al imán usando resinas epóxicas de buena calidad.
El Imán permanante
Existen dos tipos de parlantes: los parlantes electrodinámicos y los
dinámicos. Los parlantes electrodinámicos tienen un electroimán
alimentado desde la red pública, que genera un campo magnético
solo cuando es alimentado. En cambio los parlantes dinámicos
tienen un imán permanente. Estos son los parlantes más comunes
hoy en día.
El Imán permanente se encarga de mantener un campo magnético
en la parte posterior del parlante, que es aprovechado por la bobina
móvil.
Estos imanes no son naturales. Son construidos con una Ferrita
dura y se magnetiza al momento de colocarlo en el parlante.
En la actualidad se están usando en los parlantes de alta gama
imanes de Neodimio, también conocidos como imanes NdFeB, NIB,
o Neo. Estos son imanes permanentes están hechos de una aleación
de neodimio, hierro y boro. Fueron desarrollados por la empresa
General Motors en el año 1982. Como los imanes permanentes de
neodimio son los más poderosos, permiten hacer parlantes de gran
calidad y rendimiento con un tamaño mas reducido y menor peso.
Estos son usados en los sonidos line array.
La Placa frontal o arandela es un anillo de casi el tamaño del imán
que va entre el imán y la campana o cuerpo del parlante. Los 4
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remaches que observamos en la fotografía sirven para asegurar la
placa frontal a la campana. Para esta operación se utiliza una prensa
hidráulica que abre los remaches, asegurando de manera
permanente estas dos piezas. Además se usa pegamento epóxico
para dar un mejor agarre.
Los parlantes de marca de hoy en día aseguran estas dos piezas
mediante tornillos con tuerca de seguridad. Esto facilita su desarme
al momento de ser necesario hacer un mantenimiento.
La Campana
La campana o canasta es el soporte o cuerpo del parlante. Posee
ori cios para poder ajustarlo a la caja acústica mediante tornillos o
remaches. Está elaborado con lámina anodizada. Quiere decir que
tiene una capa de óxido de Aluminio en la super cie del Metal. Esto
le da una gran rigidez y baja conductividad eléctrica, sin contar que
este tratamiento químico evita la oxidación. Usualmente un buen
parlante tiene unas líneas o nervaduras a lo largo que le suministran
un máximo de rigidez mecánica. El extremo superior, soporta el
cono del papel y su forma y tamaño están hechos de acuerdo al
rango de frecuencias que reproduzca el parlante.
La campana de los parlantes de gran potencia son en hierro colado o
aluminio. Los parlantes de carro full rango son ovalados.
La Araña
La Suspensión interna del cono o araña, también conocida como
membrana o suspención interna, es una especie de diafragma
circular elaborado en algodón C3 y Nomex y los genéricos vienen
en papel bra. Trae un recubierto con barniz que le da una cierta
dureza sin perder su elasticidad y su forma. La araña va adherida al
extremo inferior de la campana y en su agujero central va
suspendida la bobina móvil. Esto con el n de mantenerla centrada
alrededor del cilindro formado por la junta o yugo, el imán y la placa
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frontal. El pegante usado para pegar esta pieza a la campana es
cemento de contacto, esto a diferencia del pegante que la une con
la bobina que es pegante epóxico.
La función principal de esta membrana es permitir el movimiento
hacia fuera y hacia adentro sin permitir rozamientos de la bobina
móvil con el núcleo o el yugo. Cuando la bobina se mueve hacia
adentro y afuera No debe tocar las partes metálicas. Si esto sucede,
el alambre magneto pierde su aislamiento de barniz dieléctrico y las
espiras se ponen en corto, ocasionando una reproducción
distorsionada del sonido y luego la avería del parlante.
Hay tres tipos de arañas según la forma y profundidad de la
campana. Estas son: Plana, semi-copa y copa.
La Bobina Móvil
La Bobina Móvil está formada por un cilindro que puede ser de
papel, un acetato especial (kapton) o aluminio. En el caso de
parlantes de gran potencia se usa aluminio negro, que soporta altas
temperaturas. En este cilindro se enrollan las espiras de un alambre
especial que trae su propio pegante. El papel aluminio original
también trae su propio pegante que se activa con un disolvente. Su
espesor es bastante reducido para que quepa en el espacio que hay
entre la junta y el imán, el cual es bastante reducido. El alambre va
cubierto con una capa de barniz dieléctrico que lo aísla de la
humedad. Además el alambre original usado en parlantes nos, es
plano (ovalado).
El cilindro se fabrica sobre una formaleta de aluminio como la que
vemos en la foto. Así queda totalmente cilíndrico y sostiene el
kapton o el aluminio mientras se dan las vueltas de alambre
magneto. El número de espiras depende de la impedancia con que
se construya el parlante y el calibre determina su potencia. El
promedio son 100 vueltas para 8 ohmios y 50 para 4 ohmios.
Es importante recalcar que la bobina va fuertemente adherida al
cilindro, con pegamento de buena calidad, para evitar que se
desarme por los fuertes movimientos que sufre la bobina. En el caso
de no tener el alambre original, se pega con pegamento epóxico y
luego se hornea
El devanado se debe realizar con mucha exactitud, sin montar una
vuelta de alambre sobre otra. Esto determina la calidad del
parlante. La bobina se construye de 1, 2, 3 o 4 capas de espiras
enrrolladas sobre el cilindro, teniendo en cuenta que se debe
aplicar barniz dieléctrico entre cada capa para aislarlas una de la
otra.
Los calibres de alambre dependen del tamaño de la bobina. Así
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entre más grande es la bobina, más grueso es el alambre. Claro está
que el alambre para 8 ohmios es 2 calibres más delgado que para 4
ohmios. A continuación presentamos una tabla con calibres y
espiras aproximadas usados en las bobinas más populares.
Para saber la equivalencia del calibre del alambre en milímetros,
visite nuestra Tabla AWG
NOTA: Los datos aquí expuestos en esta tabla son solo una
aproximación. Cada marca o tipo de parlante tiene un calibre
cercano al aquí mostrado, pero como hay alambres tipo elípticos,
estos logran más vueltas que los alambres redondos comunes.
Para parlantes de grandes potencias, la construcción de la bobina
cambia. Debido a que la temperatura de los parlantes de gran
potencia es bastante alta, se producen dilataciones de diferente
magnitud entre el alambre y el cilindro, haciendo que la bobina se
separe de su soporte provocando la destrucción de la misma.
Esto obliga a enrollar el alambre por ambos lados del soporte o
cilindro, es decir que lleva alambre por dentro y por fuera. Así se
obliga al cilindro a dilatarse en la misma proporción que la bobina.
La disipación de calor de la bobina hacia el exterior mejora
notablemente.
Los parlantes de car audio tienen dos bobinas independientes de
hasta 4 capas doble punta. Esto es sumar o restar impedancias, de
acuerdo a la necesidad.
El Cono
El cono o diafragma tiene diversas formas y está elaborado a base
de papel broso, elástico y liviano, para que en su movimiento no
presente mucha inercia ni se rompa con el uso. Puede ser de pulpa
de papel y en algunos casos de plástico, logrando así una mayor
rigidez y resistencia a la humedad. Hoy en día se encuentran conos
de bra de carbono, que tienen mayor rigidez sin incrementar su
masa.
El diseño del cono se hace muy complicado debido a la precisión
que debe tener. Un buen cono debe emitir sonido al golpearlo
suavemente con la punta de los dedos.
La forma del cono depende de la frecuencia que se piense
reproducir y de la potencia del parlante. La calidad de este material
es directamente proporcional a la calidad del parlante. El diámetro
del cono se expresa en pulgadas y coincide con la medida comercial
del parlante.
La suspensión de algunos conos viene pegada a este y otros por
aparte. La suspensión del cono puede ser de goma, caucho o tela. El
cono se pega a la bobina con pegamento epóxico y en su exterior va
pegado a la suspensión y a la campara con pegante de contacto
negro, como el usado en zapatería.
Tapa polvo
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La tapa de retención de polvo es una pieza de cartón, tela o plástico
de forma convexa, que protege la bobina, impidiendo que el polvo o
las limaduras de hierro (partículas ferromagnéticas) penetren y
obstaculicen su libre movimiento.
El tapa polvo va pegado al cono con abundante pegante de contacto
negro.
Rienda o Riata
Los extremos de alambre de la bobina deben salir al exterior del
parlante para recibir la corriente proveniente del ampli cador.
Como son lamentos tan delgados se deben extender a partir de un
par de centímetros de la bobina, hasta un par de orejas terminales
ubicadas sobre la campana, donde se sueldan los cables
provenientes del ampli cador. Este conector recibe el nombre de
bornera. Para hacer esta extensión de los cables de la bobina, se usa
un tipo de cordón conductor conocido popularmente como Rienda.
Este cordón Está fabricado con lamentos de nylon y cobre. Los
parlantes nos lo traen en plata o cobre trenzado.
La unión de los cables de la bobina y los cordones se hace con
soldadura y se cubre con pegante de blanco de madera al que
previamente se le aplica un poco de vinilo negro para que se
mimetice con el color negro de los parlantes comunes. Cuando el
parlante es de otro color. Se aplica el pegante blanco sin problemas,
ya que este pegante al secar se vuelve transparente. Algunos lo
tinturan del mismo color del cono.
Los terminales de conexión se marcan con el signo mas (+) y el signo
menos (-), pues aunque la bobina trabaja con corriente alterna y no
tiene polaridad, si conectamos parlantes en paralelo o en un
ampli cador estéreo y no usamos la misma polaridad, quedan en
desfase y se pierde potencia y gran respuesta de bajos.
Para jar esta pieza a la campana, solo es introducir un pequeño
cuello metálico que tiene en el centro en un ori cio que trae la
campana. Luego se abre ese cuello, asegurando la pieza al estilo
remache.
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Funcionamiento de un parlante
El parlante tiene tres piezas principales que son: un imán
permanente, la bobina móvil y el cono de papel o cartón. El imán
permanente, en conjunto con el yugo o la junta forman un cilindro,
que mantiene un campo magnético. Alrededor de este cilindro, se
mueve la bobina de la misma manera que se mueve un pistón de un
motor. La bobina está adherida en su parte superior al cono de
papel. La señal proveniente del ampli cador viene en forma de
impulsos eléctricos de corriente alterna. Quiere decir que unas
veces es positiva y otras negativa, al ritmo del sonido. Al llegar la
corriente a la bobina móvil, esta crea su propio campo magnético y
como la polaridad estará cambiando al ritmo de dicha señal, la
bobina es atraída o rechazada por el imán permanente,
generándose en ella un movimiento que es transmitido al cono de
papel. El movimiento del cono, comprime y descomprime el aire,
produciendo el sonido.
Parlantes 2
Tipos de parlantes
Los parlantes se encuentran en diferentes tipos, dependiendo de las
frecuencias que reproducen. Estos son: Woofer, medios y tweeter.
El WOOFER o parlante para bajos es de gran diámetro en
comparación con las otras dos clases de parlantes. Ejemplo: 8
pulgadas, 10 pulgadas, 12, 15 pulgadas, etcétera, aunque hoy en día
vemos en los teatros en casa la utilización de woofer de hasta 6
pulgadas con excelente rendimiento, debido al elaborado diseño de
la caja acústica. Un woofer común responde a frecuencias desde
unos 30 hertz hasta 800hertz, aunque esto depende de la marca y
referencia del parlante. Esto último signi ca que los sonidos que
mejor reproduce son aquellos comprendidos en las bajas
frecuencias. La buena respuesta de bajos se debe a varios factores
como son: La campana que tiene ciertos agujeros que permiten el
movimiento del aire a través de ellos, permitiendo un movimiento
libre del cono. El cono es rígido y con una suspensión suave y en
material sintético. La bobina móvil es de gran diámetro y larga. El
diafragma o araña es generalmente pesada pero construida con
material blando. La bobina puede realizar un largo recorrido que en
ocasiones alcanza los 2 centímetros. Esto permite reproducir
señales de baja frecuencia. El entrehierro a su vez, debe poseer un
campo magnético de densidad uniforme, cubriendo todo el
recorrido de la bobina móvil.
No obstante estas mismas características lo hacen torpe para
reproducir frecuencias altas o agudos y aun frecuencias medias.
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Este concepto también es válido para los parlantes de rango
completo (Full range). Sin embargo, la respuesta en frecuencia de un
parlante de rango completo abarca desde los 30 Hz a los 18 KHz.
Parlante medio (Midrange)
El MIDRANGE es un parlante de poco diámetro, de unas 4 hasta 8
pulgadas y como su nombre lo indica se encarga de reproducir las
frecuencias medias en el rango de 500 hertz hasta unos 6.000 hertz.
Existen dos tipos de parlantes medios. Los de cono sellado y los de
diafragma, también conocidos como drivers. En los Midrange de
cono sellado la campana tiene la forma de un cono sin agujeros y
tienen restringida la circulación de aire en su parte posterior para
evitar la interacción con los otros parlantes. En algunos casos
tienen internamente una restricción del movimiento del cono
usando espuma o eltro.
La distorsión de los parlantes medios debe ser mínima, ya que su
sonido es más notorio. Esto se debe a que existen una gran cantidad
de sonidos en la banda madia, como por ejemplo la voz humana.
Debe poseer una frecuencia de resonancia no superior a los 200 Hz
y una frecuencia de corte a los 7 u 8 KHz.
La bobina de los parlantes medios no es tan larga para evitar que
reproduzca frecuencias bajas. Su diafragma es liviano pequeño. Los
sonidos que emite el parlante medio dan la personalidad a una
grabación ya que las frecuencias medias son percibidas por el oído
humano de forma más evidente. Otro nombre que reciben los
parlantes medios es SQUAWKER (reproductor de medios).
Los Drivers
Estos son parlantes que reproducen frecuencias medias-altas. Es
decir que reproducen frecuencias entre los 1000Hz y los 10KHz.
Esto también varía según el fabricante y en algunos casos hay
Drivers con un rango de hasta los 20KHz, convirtiéndose en
parlantes de frecuencias altas como los tweeter.
Un Driver (Compression Driver) está formado por dos piezas. La
capsula excitadora y el difusor o bocina. Existen cápsulas de muchos
tamaños y potencias, dependiendo de la necesidad y espacio que
deseemos ampli car. Además también hay dos tipos de cápsulas
según su tipo de diafragma. Son los piezoeléctricas y las de bobina.
Las cápsulas con diafragma piezoeléctrico tienen un sonido más
agudo que las de bobina, pero las de bobina son más resistentes y
logran mayor volumen.
La otra pieza es la bocina acústica o difusor. Esta es básicamente
una corneta plástica o metálica que sirve para ampli car el sonido.
La corneta permite desplazar en grandes distancias los sonidos
medios y altos. Tengamos en cuenta que el Driver sólo puede mover
masas de aire muy pequeñas y es por eso que la bocina o difusor
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desplaza y expande el aire que sale del Driver de tal modo que se
logra un incremento de su rendimiento hasta en un cincuenta por
ciento. La respuesta en frecuencia de la bocina depende de su
construcción. Hay tres tipos de bocinas según su forma: Bocina de
per l cónico, per l exponencial y de per l elíptico. La más usada es
la de per l elíptico.
La cápsula
La capsula de bobina es un pequeño altavoz sellado que tiene en su
interior un diafragma que puede ser construido con titanio, plástico
o resina, esto depende de la calidad del Driver. Como el ori cio de
salida de la cápsula es más pequeño que el área del diafragma, se
genera en su interior una presión alta, que permite alcanzar una
gran e ciencia, de hasta 10 veces la e ciencia de un parlante de
cono. Su uso en sonido profesional se ha popularizado hoy en día,
sobre todo en sonidos Line Array de alta potencia.
El interior de la cápsula
Podemos apreciar una cápsula de un Driver desarmada. La primera
pieza de izquierda a derecha es la parte frontal de la cápsula, es por
esta que sale el aire comprimido. Esta pieza es similar al yugo de un
parlante, ya que tiene el imán y la junta donde entrará la bobina
La segunda pieza es el diafragma. Este tiene pegada la bobina móvil
y generalmente está construido en titanio y plástico. Es bastante
rígido para que su movimiento sea corto.
La tercera pieza es la tapa trasera. Esta sella el Driver y evita que
entre polvo a la cápsula.
Como ya dijimos anteriormente existen varios tipos de diafragmas y
calidades de ellos.
En la fotografía se aprecian tres tipos de diafragmas.
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El primero de izquierda a derecha es un diafragma en titanio de
buena calidad. Viene reforzado en sus extremos con plástico y tiene
sus terminales de presión. Son muy utilizados en Driver de potencia
media.
El diafragma del centro está construido en pasta o plástico. Es de
menor calidad y es usado en marcas de combate o cornetas de
perifoneo.
El último diafragma es de un super tweeter. Es de gran calidad y
potencia. Son los más costosos del mercado.
Estos diafragmas son reparables pero por más que se haga bien el
trabajo, su sonido no será el mismo.
Bombillo tipo fusible
Los Drivers son muy delicados, ya que por la presión generada en su
interior, produce bastante calor. Cuando la corriente es excesiva o
llegan frecuencias bajas hasta el driver, las posibilidades de avería
son bastantes.
Para proteger el driver es obligatorio restringir las frecuencias
bajas usando un condensador no polar de entre 1 uF y 4.7 uF que va
en serie con el polo positivo. Esto depende del driver y las
frecuencias para las que fue diseñado. Otra protección es colocar
una resistencia de 22 ohmios en serie con el condensador.
Si queremos una protección efectiva, existen unos bombillos tipo
fusible que se colocan en serie con el driver y lo protegen de
cualquier exceso de corriente. Cuando la corriente sobrepasa los
límites, el bombillo se enciende, consumiendo el excedente. Pero si
ya es demasiada corriente, el bombillo se funde, protegiendo el
driver.
El TWEETER
El TWEETER es un parlante rígido que responde muy bien en el
rango de las frecuencias altas. Desde unos 5.000 hertz hasta mas de
16 kilohercios.
El tweeter es un parlante con un diafragma pequeño, de igual
manera que las longitudes de onda de las señales que va a
reproducir. La frecuencia de resonancia de estos parlantes se sitúa
por encima de los 2000 Hz.
Los tweeter mas comunes son del tipo corneta Este tipo de
parlantes al igual que los driver tienen una bocina o difusor que
amplia la señal emitida por un pequeño diafragma piezoeléctrico
del tipo dinámico, solo que esta corneta es mucho más peña que la
de un driver.
La cápsula excitadora de un tweeter está formada por un circuito
magnético que provee el imán permanente, la bobina móvil que es
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bastante amplia y el diafragma rígido y de dimensiones reducidas.
La corneta posee una cámara sonora y la boca.
Dicha corneta funciona como un adaptador acústico bajo el mismo
principio de funcionamiento que un transformador. En la garganta
de la corneta (cámara sonora) la presión de aire es grande mientras
que la masa de aire alojada es pequeña. En la boca de la bocina la
masa de aire es grande en comparación con la existente en la
cámara mientras que la presión es reducida.
Las bocinas se utilizan para aumentar o reforzar sonidos, tal es el
caso de que uno se lleva las manos a la boca en torno a los labios,
para hacerse oír a distancia.
Retornando a los reproductores de tonos altos convencionales,
digamos que existe el modelo “domo radiante” que incluye su propia
caja acústica con forma de bocina para ensanchar el haz en que se
concentran los sonidos agudos para lograr su mejor difusión.
Además estos tweeter, reproductores de agudos, son blindados en
su parte trasera para evitar la interacción con los otros parlantes.
Son parlantes caros y se destruyen de inmediato si se le aplica
alguna señal de baja frecuencia
Otros tipos de parlantes muy utilizados son los Piezoeléctricos y los
Electrostáticos. Los parlantes piezoeléctricos, al momento de
aplicar una señal eléctrica a un cristal, hace que este vibre y mueva
un diafragma aislante acoplado mecánicamente a el cono,
produciendo ondas de sonido.
En los parlantes electrostáticos, la señal de audio hace vibrar un
diafragma conductor situado entre dos placas metálicas cargadas,
llenas de agujeros, consiguiéndose el mismo efecto.
Los parlantes piezoeléctricos y electrostaticos de pequeño tamaño
se utilizan principalmente como tweeters, debido a su excelente
respuesta de frecuencias altas. Otra aplicación de los parlantes
dinámicos y electrostáticos es su utilización en los audífonos.
El sonido se transmite directamente al oído humano, permitiendo
su recepción de forma personal.
Otras grandes ventajas de los audífonos es que como el sonido no
se estrella con el ambiente si no que va directamente al oído, se
eliminan ruidos, reverberaciones y otros efectos indeseables.
Además se requiere poca potencia para hacerlos trabajar, realizan
una perfecta separación de los canales izquierdo y derecho, y
permiten disfrutar de la música sin molestar a otras personas.
Desde los años 70s todos los sistemas de sonido de alta delidad
disponen de salidas para audífonos.
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Parlantes 3
Algunas características de los parlantes
Si queremos obtener realmente resultados de óptima calidad, al
momento de comprar un parlante debemos tener claro que
necesitamos, y saber muy bien las características técnicas del
parlante. En la siguiente tabla damos como ejemplo las
características técnicas que debe dar el fabricante de un parlante,
tales como tamaño en pulgadas, potencia nominal, potencia
máxima, impedancia nominal, diámetro de la bobina en pulgadas,
rango de frecuencia, frecuencia de resonancia, peso del imán y
sensibilidad.
Diámetro del parlante
El diámetro del parlante viene medido en pulgadas. Normalmente
se usan parlantes de buen tamaño para la reproducción de las
frecuencias bajas. Claro está que el diámetro no está ligado
directamente con la cantidad de bajos a reproducir, pero si in uye.
El diámetro tiene que ver con la potencia y sobre todo con la
distancia a la que llegará el sonido. Entre mayor sea el diámetro,
mas fácilmente se reparte el sonido por un recinto.
Potencia del parlante
La potencia de un parlante se expresa en dos magnitudes; Potencia
máxima y potencia nominal. La potencia máxima o potencia pico
indica cuanto puede disipar el parlante pero en trabajo intermitente
o en periodos de tiempo muy cortos no más de unos segundos.
En cambio, la potencia nominal equivale a cuanto puede disipar el
parlante en régimen permanente.
Este valor es escasamente de un 50% de la potencia máxima y a
veces hasta mucho menos, dependiendo de la marca del parlante.
Por ejemplo, si en las características de un parlante se lee que su
potencia máxima es de 1000W, este solo debe colocarse como
carga permanente a un equipo que entregue unos 40W. Si
colocamos a trabajar de forma continua un parlante con una
potencia mayor a la nominal, termina por quemarse la bobina o el
cono roto (desconado), El mayor esfuerzo que realiza un parlante,
es cuando reproduce frecuencias bajas.
Algunos parlantes poseen dispositivos de enfriamiento especiales
que disipan rápidamente el calor desarrollado, otros usan uidos
especiales que los conservan siempre fríos, independientemente
del nivel de potencia.
Impedancia del parlante
Podemos de nir impedancia de un parlante a la resistencia eléctrica
que ofrece la bobina del parlante. La impedancia nominal de los
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parlantes de carro suele ser de 4Ω, los equipos de sonido caseros de
6 Ω y en el sonido profesional de 8Ω. Esta impedancia la determinan
varios factores, entre ellos; el diámetro de la bobina, su número de
espiras, el calibre del alambre, y la permeabilidad del cilindro de
hierro dulce, al aplicarle una frecuencia de trabajo de 1000Hz.
Otros factores a tener en cuenta son: La resistencia eléctrica
natural de la bobina y la resistencia producida por la inductancia
generada en la bobina al estar en movimiento. Esto lo que quiere
decir es que la impedancia solo es promedio, ya que dependiendo
de las frecuencias que esté reproduciendo el parlante, la
impedancia cambia.
En la gura se muestra la curva típica de respuesta para un parlante.
Podemos observar cómo la impedancia está en función de la
frecuencia aplicada. Lo ideal sería que la impedancia fuera
constante para todas las frecuencias de trabajo, pero no es así.
La impedancia llega su máximo en la frecuencia llamada de
resonancia mecánica (Fo), que en este ejemplo está entre 35 y
60Hz. Esto depende de la construcción del parlante. Para
frecuencias inferiores a este valor, el parlante es inoperante. A
partir de Fo, la impedancia de nuevo decrece y tiende a estabilizarse
cuando alcance la frecuencia típica de trabajo, 1000Hz. De aquí en
adelante, la impedancia tiende a crecer junto con la frecuencia.
La impedancia de un parlante se mide a los 1000 Hz. En un parlante
para bajas frecuencias la impedancia se mide en los 400 Hz y si se
trata de un parlante para altas frecuencias esta medición se hará en
el orden de los 4000 Hz.
Diámetro de la bobina
El diámetro de la bobina está directamente ligado a la potencia del
parlante y a su respuesta a las frecuencias bajas. Es algo similar
como cuando estudiamos un transformador y vemos que entre mas
grande es su núcleo, mayor es su inductancia o magnetismo
generado.
Frecuencia de resonancia (Fo)
Se re ere a la frecuencia a la que oscila el parlante o altavoz más
fácilmente. A esta frecuencia, el parlante puede ser impulsado a sus
límites mecánicos con menos potencia que en cualquier otra
frecuencia. Este dato es importante sobre todo cuando se escoge la
caja, ya que si la caja también tiene una frecuencia de resonancia
similar, lo que conseguiremos es distorsión. Se debe hacer una caja
que no resuene en esa frecuencia.
La construcción del parlante y de todas sus partes in uyen en la
frecuencia de resonancia. Ahora bien, entre mayor es el diámetro
del cono, menor será la frecuencia de resonancia y viceversa. Por
ejemplo un parlante con un cono de 6 pulgadas tiene una mayor
frecuencia de resonancia que uno de 10”. De igual manera, el
parlante que tiene un cono más rígido que otro, presentará una
frecuencia de resonancia mayor.
Respuesta en frecuencia
La respuesta en frecuencia se re ere al sonido generado por el
parlante de acuerdo a la frecuencia a la cual es sometido.
Para realizar la curva de respuesta en frecuencia se le entrega al
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parlante una señal de potencia estable en toda la gama de
frecuencias audibles como por ejemplo un ruido rosa y luego se
mide la potencia sonora generada por dicho parlante usando un
analizador de espectro. Con estos datos se construye la curva de
presión sonora generada en función de la frecuencia.
Observe las variaciones de presión emitidas por el parlante con una
misma potencia de entrada y distintas frecuencias. En este ejemplo
las variaciones por debajo de los 10 dB no se consideran relevantes.
Estos parámetros son predeterminados por el fabricante. En este
caso para los 100 Hz la presión sonora es de 20 dB, habiendo
tomando como referencia los 1000 HZ con 30 dB.
El punto mínimo para las frecuencias bajas se denomina frecuencia
de resonancia (Fr) y el punto más alto en las altas frecuencias se
denomina frecuencia de corte (Fc).
En el trayecto se pueden dar muchos cambios de frecuencia pero
esto no es importante, mientas que las diferencias de presión
sonora no superen aproximadamente los 10 dB y no existan
diferencias considerables entre picos y valles cercanos. Debe ser
relativamente uniforme o de variaciones graduales. La zona sin
variaciones de presión sonora superiores a los 10 dB recibe el
nombre de centro de banda. La frecuencia de corte es la que cae por
debajo del centro de banda aproximadamente 3 a 5 dB.
Esto demuestra que es prácticamente imposible conseguir un
parlante que entregue una respuesta plana a toda la gama de
frecuencias audibles. Por eso es necesario utilizar dos o tres
parlantes para lograr el espectro de banda completo.
Peso del imán
El peso del parlante o del imán no necesariamente está ligado a su
calidad o potencia. En el pasado se podía reconocer un buen
parlante por ser pesado y de imán grande y pesado, pero con el
tiempo se han ido mejorando los materiales y la cantidad de gauss
del imán son más altas, sin aumentar su tamaño o peso. Sin embargo
un buen parlante no es tan liviano como uno falsi cado o de mala
calidad.
Sensibilidad
La sensibilidad es la respuesta del parlante a los estímulos
eléctricos que envía el ampli cador al parlante. Un parlante muy
sensible, por lo general puede ser excitado con un ampli cador de
baja potencia, pero si le imprimimos demasiada potencia, muy
seguramente va a distorsionar y hasta se puede dañar. Así que un
parlante muy potente por lo general es poco sensible y viceversa,
Un parlante de poca potencia es más sensible. Por ejemplo un
woofer de 12” o de 15”, tiene una sensibilidad de entre 91 a 95
dB/W. Esto también depende de la calidad del parlante.
Aunque existen parlantes de respuesta de rango completo (full
range), son muy pocos los que realmente puede responder a toda la
gama audible de audio y menos si se cuenta con poco presupuesto.
Para lograr un sonido equilibrado se debe tener como dos parlantes
en cada ba e; un woofer que se encargue de reproducir las
frecuencias bajas y algo de medios y un tweeter o driver, para las
frecuencias altas. Esto es muy usado en altavoces de estudios de
grabación y alta delidad. Claro está que un woofer que responda
bien las frecuencias bajas, y a la ves a las frecuencias medias, es algo
costoso. Si el presupuesto no es muy alto es mejor agregar el
parlante medio (midrange).
COMO SE CONECTAN LOS PARLANTES?
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A continuación veamos como conectar un ba e de tres vías y luego
uno de dos vías.
Sonido de 3 vías
SISTEMA CROSS-OVER es un conjunto de bobinas y
condensadores que separan las frecuencias de audio en bajas,
medias y altas con el propósito de enviarlas a cada uno de los tipos
de parlantes arriba mencionados. Los bajos los envía al woofer los
medios al midrange y los agudos al tweeter.
Los cross-over se diseñan para enviar al woofer las frecuencias
comprendidas entre 20 y 500 hertz, al midrange las frecuencias
entre 500 y 5000 hertz y al tweeter las frecuencias entre 5000 y
16000 hertz.
Aquí tenemos un crossover sencillo, construido con dos bobinas y
dos condensadores. El condensador de 0.47 uF, restringe el paso de
las frecuencias bajas, por esta razón se coloca en serie en el positivo
del twiter. El condensador de 8.2 uF y la bobina de 0.6 mH, van en
serie en el positivo del medio. El condensador restringe el paso de
frecuencias bajas, pero no tanto como el de 0.47 uF y la bobina no
deja pasar las frecuencias altas para que el medio solo reciba las
frecuencias medias. La bobina de 1 mH se encarga de restringir las
frecuencias altas y medias, para el woofer.
Sonido de 2 vías
En la practica es posible construir un ba e sencillo con solo dos
tipos de parlantes de los ya mencionados, esto es, con un WOOFER
y un TWEETER solamente. La respuesta de este ba e es muy
aceptable aun en el campo de la alta delidad. para sonido publico
resulta mas que idóneo. La siguiente gura ilustra el conexionado
interno de los parlantes.
En la gura se aprecia como van conectados los parlantes
respectivos. El woofer se conecta directamente es decir mediante
cables. El tweeter en cambio se conecta a través de un condensador
no polar que en este caso hace el papel de cross-over y se encarga
de dosi car la cantidad de señal y frecuencias que va hacia el
tweeter. Es necesario que No pasen bajos hacia el tweeter. El
condensador solo deja pasar brillos tenues al tweeter y elimina por
completo la posibilidad de que pasen bajos o medios. Cuanto mas
grande sea el condensador en capacidad, mas bajos pasaran y el
sonido empeorará. Cuanto menos capacidad menos bajos al
tweeter. El valor estandarizado del condensador es entre 0.47 y 2
microfaradios.
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En ocasiones 2 microfaradios es un valor muy alto produciendo un
exceso de sonido brillante en el tweeter, puesto que deja pasar
muchos bajos y medios. La solución es reducir la capacidad o
insertar una resistencia limitadora en serie con el condensador.
Esta resistencia se encarga de dosi car la corriente que circula
hacia el tweeter y de esta manera limitar la señal y además protege
el tweeter. El valor promedio más adecuado en la práctica es entre
22 y 33 ohmios. La potencia de esta resistencia depende de la
potencia del ampli cador. Para un ampli cador de 50 vatios por
canal estará bien una potencia entre 2 y 5 vatios. para potencias
mayores use resistencia de 10W.
Utilizar un condensador de 1 microfaradio sin resistencia es una
solución alternativa que mejora la regulación de señal al tweeter y
limita el exceso de frecuencias bajas y medias. Puede experimentar
con un condensador de 0.47 uF o menos, hasta que la dosis de
frecuencias altas sea la adecuada.
El condensador que hay que utilizar tiene que ser del tipo no polar.
Si no lo consigue puede usar dos condensadores polarizados de 2.2
microfaradios y conectarlos por sus terminales positivos o
negativos en con guración serie, a veces llamada antiserie. El
voltaje debe ser mayor a los 100 voltios.
Condensador no polar optimo para tweeter Construido con 2
condensadores polarizados
Un inconveniente que se presenta al poner el tweeter a reproducir
frecuencias bajas, es el hecho de que el pico de resonancia del
mismo, se activa, lo cual produce no solo exceso de frecuencias
altas, sino distorsión. Recordemos que el pico de resonancia es la
frecuencia a la cual todo tipo de parlante responde con mayor
intensidad, es decir un punto de frecuencia en el que se aumenta el
volumen. Este pico es indeseable, tanto así que las cajas acústicas
deben ser diseñadas para evitarlo.
Acoplamiento de parlantes
Normalmente la impedancia de salida de un ampli cador se
encuentra entre los 2 a 16 ohmios. Así que para Lograr sacar el
mejor provecho tanto a los parlantes como al ampli cador, la
impedancia debe coincidir entre ambos. La máxima transferencia de
potencia enviada del ampli cador al parlante se realiza cuando las
impedancias son iguales.
Hay varios factores a tener en cuenta para lograr que la impedancia
de los parlantes coincida con la del ampli cador. Una que pocos
tienen en cuenta es el largo y calibre del cable que transporta la
corriente del ampli cador al parlante. Cuando el parlante o
parlantes están cerca al ampli cador, el cable no aumenta la
impedancia y por consiguiente no hay pérdidas de volumen. Pero
cuando usamos cables largos la resistencia aumenta, disminuyendo
la potencia del parlante. El cable convierte parte de la potencia en
calor y se pierde en el. Así que tendremos menos volumen.
El otro factor que cambia la impedancia se produce al conectar
varios parlantes.
Con el n de poder conectar varios parlantes para conseguir más
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potencia o la impedancia requerida por el ampli cador, los
parlantes pueden ser conectados ya sea en paralelo, en serie o la
combinación de ambas formas. Para esto debemos tener muy clara
la LEY de OHM. Debemos tener claro que si conectamos dos
parlantes de 8 ohmios en paralelo, la impedancia baja a 4 ohmios.
Pero si los conectamos en serie, la impedancia sube a 16 ohmios.
Esto no cuenta cuando conectamos un woofer con un tweeter y/o
un medio, es decir un ba e de dos o tres vías. Como el tweeter tiene
un condensador y el medio también, sin contar que puede llevar un
crossover o Divisor de frecuencias, la impedancia no baja y se rige
solo por los woofer que haya conectados.
Recordemos que los parlantes tienen marcados los terminales de
conexión con un signo mas (+) y un signo menos (-). Pues ha llegado
el momento de entender para que sirve esto. Cuando se va a
conectar un parlante debemos tener en cuenta que los semiciclos
positivos enviados por el ampli cador deben hacer salir el cono y
los semiciclos negativos hacen entrar el cono. Así que cuando se
conectan dos parlantes, los dos deben hacer el mismo movimiento.
Si conectamos un parlante de manera invertida que el otro,
entonces un cono va a empujar aire y el otro va a contraerlo
(movimientos opuestos). Eso va a causar una pérdida de potencia y
un sonido sin presencia. Además se atenúan las frecuencias bajas
Cuando se conectan parlantes en paralelo, todos los terminales
identi cados con el signo mas (+), deben conectarse al terminal de
salida del ampli cador que tenga el color rojo o el signo mas. De
igual manera se debe hacer con los otros terminales, que están
identi cados con el signo menos (-) o color negro.
A diferencia que las conexiones en paralelo, cuando se conectan
parlantes en serie, de deben conectar como los vagones del tren o
como si fueran pilas en serie. El signo mas (+) con el menos (-) del
otro parlante y así sucesivamente.
NOTA: Cuando se conectan parlantes en paralelo, se pueden
conectar de diferentes potencias. Al nal, la potencia total es la
suma de la potencia de todos los altavoces. En cambio al hacer una
conexión en serie, todos los parlantes deben ser de la misma
potencia o de lo contrario el parlante de menor potencia se puede
quemar.
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A veces tenemos una gran cantidad de parlantes de menor potencia
que la salida del ampli cador y queremos conectarlos a este. Como
ya hemos aprendido que dos parlantes en serie suman sus
impedancias y en paralelo se divide a la mitad, podemos realizar la
conexión de estos parlantes, de forma tal que se pueda distribuir el
sonido manteniendo la impedancia. Por ejemplo, si tenemos 8
parlantes de 8 ohmios, se deben conectar de tal forma que al nal se
obtenga la impedancia que posee el ampli cador y así aprovechar
tanto el ampli cador, como los parlantes. A continuación podemos
ver que hicimos 4 series de a dos parlantes que luego son colocadas
en paralelo.
Cada serie de dos parlantes de 8 ohmios dan una impedancia de 16
ohmios. Las 4 series de 16 ohmios al ser colocadas en paralelo, se
dividen por 4, dando como resultado una impedancia total de 4
ohmios.
Parlantes 4
Las cajas o gabinetes para los parlantes
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Conversion
subwoofer pasivo a
activo [tutorial]
Tutorial: Reparaciones
generales de parlantes
Las cajas o gabinetes acústicos, también conocidas como ba es, son
Compartir
cajas
vía mail de madera y en algunos casos en plástico que ayudan a dar la
sonoridad adecuada a los parlantes o bocinas. Deben ser hechas
medidas calculadas dependiendo del tamaño, vatiaje y
con
1
elasticidad
del parlante. ESTO NO ES AL GUSTO. Cuando se hacen hacete un
Home theater casero
ampli cador estéreo
experiencia propia
sin tener en cuenta esto, por mas que trate, y aún usando buenos
LM386 así de facil
post II
parlantes,
nunca obtendrá un buen sonido.
Un ejemplo del tamaño ideal de la caja para un parlante de 12
pulgadas es: 60 centímetros de altura, por 40 cm de ancho y 30 cm
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de
profundidad, usando aglomerado o MDF de 15 milímetros,
DIAMOND
pegado
con pegante para madera y tornillos autoperforantes.
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Para parlantes de 8 pulgadas, recomendamos cajas de 38
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centímetros de altura, por 28 centímetros de ancho y 25
centímetros de profundidad.
Recuerde usar desfogues largos y recubrir la caja con bra de
vidrio, guata 500 o eltro en su parte interior, para evitar
vibraciones parasitas. Esto es solo una recomendación a grandes
rasgos, ya que el tema es bastante extenso. No vamos a profundizar
en la matemática de las cajas acústicas, puesto que es bastante
complejo y son bastantes variables en el parlante las que
determinan una buena caja y los parlantes que conseguimos en el
mercado en muchos casos no traen sus especi caciones técnicas.
Este artículo tiene como n mostrar la importancia de la caja para
lograr unos buenos ba es y para el caso de las rockolas, no dejarse
meter gato por liebre con esas cajas mal diseñadas que estamos
viendo hoy en día.
Si queremos un sonido equilibrado y limpio, no es su ciente con
conectar uno o más parlantes a un ampli cador. Si se coloca un
parlante sin caja suspendido en el aire, se genera un fenómeno
llamado Cortocircuito acústico.
Caja acústica sellada
La imagen nos muestra un gabinete acústico y como evita que el
sonido frontal se encuentre con el sonido trasero. Como ambos
sonidos tienen fases opuestas, eventualmente se pueden anular el
uno al otro de forma parcial, sin contar que también pueden
generar distorsión. Por lo regular el sonido que el parlante emite
hacia el frente es de mayor intensidad que el sonido que sale por
atrás del parlante, pero este tiene la su ciente fuerza para cancelar
una parte del sonido frontal e incluso introducir distorsión por la
sumatoria de señales iguales pero con retardo una de la otra. Al
encerrar los parlantes en gabinetes se elimina este problema.
En algunos tipos de parlantes, sobre todo en los Tweeters y los
medios (midrange), los fabricantes los hacen sellados
herméticamente en su parte trasera. Esto elimina el cortocircuito
acústico y permite una mayor variación en el montaje de los
parlantes. Sin embargo si se hace esto con un woofer, se pierde la
respuesta de frecuencias bajas.
Los gabinetes o cajas acústicas totalmente selladas, tiene el
problema de no dar una buena resonancia de bajos. En muchos
casos son insu cientes o ahogados, a menos que se use mucha
potencia.
Para lograr el bajo adecuado es necesario hacer un conducto que es
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conocido con el nombre de Tubo de resonancia o Desfogue. El
desfogue consiste en hacer una abertura en la caja y colocar un
tubo que generalmente es de cartón o plástico. El largo del
desfogue debe ser de al menos una tercera parte de la profundidad
del gabinete. Si el desfogue es muy corto se vuelve a presentar el
fenómeno de cortocircuito acústico y si es muy largo se puede caer
en un bajo exagerado o ahogado.
El uso de desfogues en las cabinas o gabinetes acústicos es muy
popular hoy en día. Se le conoce también con el nombre de re ejos
de bajos (bass re ex). La frecuencia de resonancia del ba e debe
estar de acuerdo con la frecuencia de resonancia de los parlantes,
es decir que la caja debe contrarrestar la frecuencia de resonancia
del parlante para así lograr un buen sonido. Para esto debemos
entender que las dimensiones físicas de la caja son muy
importantes. Por ejemplo:
La longitud de onda de una frecuencia a los 40Hz tiene un tamaño
aproximado a los 8.5 metros. Esto es muy grande como para hacer
una caja de ese tamaño. El tamaño mínimo que en teoría funciona
seria de la mitad de la onda, que son 4,25. Aun sigue siendo muy
grande. Debido a esto se deben hacer cálculos para lograr la
reducción de la caja a un tamaño adecuado y práctico. Existen
varias técnicas para lograr una buena cabina y de tamaño reducido.
Una consiste en usar conductos que por el retardo que generan en
las ondas traseras del parlante, ayudan a reducir las dimensiones
del gabinete. También el uso de tubos que anteriormente llamamos
desfogues, dan un buen resultado. Debemos tener en cuenta que
así encontremos fórmulas de cálculo de cabinas acústicas, la
comprobación de estas se debe hacer probando. Debe ser
escuchado por alguien con experiencia y buen oído técnico.
Se debe tener en cuenta que un parlante, entre más pequeño, da
menos bajos y su caja debe ser de mejor diseño. Sin embargo si
queremos usar un parlante pequeño, debe ser de buena calidad y
que tenga un movimiento profundo de la bobina móvil y gran
elasticidad en la suspensión del cono, que permita un
desplazamiento de varios centímetros. Los parlantes grandes en
muchos casos tienen menos recorrido de la bobina móvil.
Ahora bien; hoy en día se construyen sistemas de sonido envolvente
llamados popularmente como “Teatro en casa”, estos tienen 4, 5 o
más ba es pequeños que se encargan de reproducir las frecuencias
medias y altas y un ba e un poco más grande que se encarga de
hacer los bajos y ultra bajos.
Ejemplo de una caja para subwoofer de
teatro en casa
El gabinete acústico del subwoofer es in nito en los cuales el
parlante está montado en forma hermética dentro de un gabinete
completamente cerrado en lo que respecta a la parte trasera del
parlante, y la parte delantera tiene salida por un desfogue largo, que
va casi hasta el fondo de la caja. Estos parlantes requieren una
potencia más elevada para lograr un buen rendimiento acústico,
aunque la caja se encarga de darle el cuerpo a los bajos. La caja
ciega atrás y con salida por desfogue tiene otra gran ventaja y es
que observe las posibles distorsiones que produzca el parlante,
dando un bajo seco y profundo.
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Ahora bien: No siempre necesitamos un sonido de teatro en casa.
Un sonido para el hogar o incluso para negocio, se usa un sonido
estereo con ba es de dos o tres vías. Si comparamos con el
subwoofer anteriormente visto, el rendimiento acústico del
gabinete ventilado es mayor, a pesar de su tendencia a las
resonancias y a los cortocircuitos acústicos. Debemos comenzar a
tener en cuenta otras características que hacen que un ba e tenga
buen sonido. Además de las medidas y del desfogue, una buena caja
acústica también debe estar recubierta en su interior con lana de
vidrio, guata o eltro. Esto se usa para dar una amortiguación
acústica, que absorbe las vibraciones parásitas. Otra característica
de una buena caja es su hermetismo, sobre todo en cajas de
subwoofer.
Como funciona la caja acústica?
La caja acústica más común es la que va totalmente cerrada,
excepto por los desfogues. El parlante cierra la caja y el aire del
interior transporta la onda que emite el parlante por detrás por un
determinado camino acústico, para que pueda mezclarse con la
onda emitida por la parte frontal del parlante, manteniendo la
misma fase. Esto quiere decir que una buena caja debe lograr que la
onda interna invierta su fase para que pueda sumarse con la frontal.
Si esto no es así, se pierde potencia del parlante.
La onda posterior debe transitar un camino cuya longitud sea igual
a la mitad de la longitud de onda de la frecuencia que se desea
reproducir. Esto no es tan fácil como parece, ya que como
explicamos anteriormente la caja tendría que ser gigante.
El desfogue por lo regular se coloca al frente de la caja, al igual que
el parlante. Eso funciona en la mayoría de los casos, pero si
tomamos como ejemplo unos ba es profesionales de estudio de
grabación como por ejemplo los Alesis Monitor 1 MkII o unos
Yamaha HS50M, veremos que su desfogue se encuentra en su parte
posterior. Esto es debido a que el tamaño de los parlantes es
bastante reducido y para lograr una buna respuesta de bajos y
sumar la onda del interior con la frontal en total fase, es necesario
lograr que la onda interna tenga un recorrido bastante largo.
Es importante anotar que cuando hablamos de poner en fase las dos
ondas, estamos hablando de hacerlo sólo en determinada
frecuencia, logrando un sonido aceptable en una pequeña gama de
frecuencias en torno a la que fue sincronizada, pero como son las
frecuencias bajas son las que se desplazan en todas direcciones, son
las únicas que pueden mezclarse y así producir distorsiones, cuando
no están en fase.
Las frecuencias medias y altas son unidireccionales y no es posible
hacerlas viajar por un camino que no sea recto.
Esto nos da a entender que sólo se aprovecha aproximadamente un
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noventa por ciento de las frecuencias bajas reproducidas, producto
de la suma de las ondas frontales y traseras, mientras que solo se
reproducen el cincuenta por ciento de las frecuencias medias y
altas.
Cajas re ectoras de bajos
Hemos visto el principio de la caja acústica bien hecha, pero con su
desfogue simple, es decir sólo un ori cio llamado ventana, por la
cual sale la onda posterior pero con su fase invertida. En muchas
partes recibe el nombre de “re ex” o “bass re ex”.
Para lograr el punto ideal en el que se sumen las ondas
correctamente, se logra con una distancia adecuada entre el ori cio
del parlante y el del desfogue. La profundidad y tamaño del
desfogue determina la profundidad del bajo y un nivel de distorsión
leve.
Entre mas pequeña es la caja, mayor es su frecuencia de resonancia
y cuando la super cie de la ventana es menor, su frecuencia de
resonancia será menor. Dicho de otra forma, la frecuencia de
resonancia de la caja es directamente proporcional al área de la
abertura e inversamente proporcional a su volumen.
Cuando colocamos un tubo en el desfogue o ventana, podemos
variar su longitud e ir ajustando su frecuencia de resonancia. En ese
caso el conducto recibe el nombre de tubo de sintonía.
Para lograr una caja de excelente rendimiento se debe variar la
super cie de la ventana o la longitud del tubo de sintonía de la
siguiente manera:
Lo primero es colocar una resistencia en serie, entre el ampli cador
y el parlante de un valor al menos 10 veces el valor de la impedancia
del parlante. Si el parlante es de 8 ohmios se coloca una resistencia
de 82 ohmios que es la comercial.
Luego se coloca el multímetro análogo en la escala de voltaje
continuo, que no supere los 2 voltios. Este va en paralelo con del
parlante. A continuación se envía al ampli cador una señal senoidal
cuya frecuencia sea tres veces superior a la frecuencia de
resonancia del parlante. Para eso debemos saber la resonancia del
parlante. Esto es una limitante, ya que los parlantes económicos o
genéricos no traen esos datos.
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Procedemos a cerrar totalmente la ventana. En algunos casos se
retira el tubo de sintonía. Se ajusta el volumen del ampli cador
hasta que la aguja de multímetro llegue al punto medio.
Ahora vamos disminuyendo la frecuencia proporcionada por el
generador hasta que la aguja del voltímetro tenga la aguja al
máximo. Esto indica que encontramos la frecuencia de resonancia
del parlante.
Hecho esto se varía el tamaño de la abertura de la ventana o la
longitud del tubo de sintonía, hasta que la aguja comience a
descender hasta llagar al mínimo. En ese momento hemos logrado
que coincida la frecuencia del parlante con la de la caja. Ya sólo es
necesario ajustar la abertura y el tubo para que este parámetro no
varíe.
Existen otros tipos de ba es que poseen una división interna para
que la distancia entre el parlante y la ventana no sea tan pequeña y
así se aumenta la distancia, logrando un efecto que simula una caja
más grande. De esta manera la ventana de la caja queda en el fondo
de la misma y así se puede tener una caja más pequeña.
Para disminuir aun más el tamaño del ba e se hacen divisiones en el
interior de la caja. A estas divisiones se les llama “laberinto
sonoros”. El efecto que logran es hacer que la onda recorra una
distancia más larga, como si fuera una caja más grande.
Por supuesto, la puesta a punto de este ba e es aun más complicada
y la atenuación de ondas será aun mayor, por lo que su rendimiento
baja considerablemente y se debe usar un parlante de más potencia
que con la caja tradicional.
Ba e con Radiador pasivo
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Recibe el nombre de radiador pasivo a un parlante sin excitación
eléctrica. Suele ser solo un cono con su suspensión externa e
interna y su campana, no lleva imán ni bobina. Esto puede tener
algunas ventajas.
El parlante pasivo se coloca en lugar de la ventana o desfogue. No
es estimulado por medio de la corriente emitida por el ampli cador,
sino por las variaciones de presión de aire generadas por el parlante
activo y que se acumulan dentro de la caja.
La frecuencia de resonancia del parlante pasivo debe ser similar a la
f
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Fuentes de Información - [Megapost] Composición de Parlantes y
funcionamiento
Parlantes 2 (segunda parte)
Parlantes 4 (cuarta parte)
Parlantes 1 (primera parte )
Parlantes 3 (tercera parte)
Tags: sonido | subwoofer | parlantes | ba e | tweeter
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