Parlantes y Crossover PDF
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Que es un parlante?
Un parlante, bocina o altavoz, es un transductor electroacstico que se
encarga de reproducir los sonidos que vienen en forma de electricidad de un
amplificador.
El parlante recibe una seal en forma de corriente alterna, la cual convierte,
de energa electromagntica, en energa mecnica. Esta energa mecnica, no
es ms que vibraciones, las cuales empujan el aire y se convierten en energa
acstica.
Los hay de muchas formas, materiales y tamaos, dependiendo de las
frecuencias que deba reproducir. Por ejemplo: un parlante dedicado a
reproducir bajos, recibe el nombre de subwoofer. Su diseo est optimizado
para reproducir frecuencias inferiores a los 200 Hz. Su bobina es grande, con
alambre grueso y en muchos casos con doble devanado. La suspensin es
blanda y de gran movilidad.
En cambio los parlantes diseados para reproducir frecuencias altas reciben el nombre de tweeter o driver.
Reproducen frecuencias superiores a los 8KHz. Estos son mas rgidos y de bobina pequea y en muchos casos tiene
un diafragma piezoelctrico.
No quiere decir que todos los parlantes estn hechos para reproducir un pequeo 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-acstico en el escucha. Estas son muy importantes para poder entender el parlante:
CUERPO: se refiere al efecto producido por los bajos (20-700 hertz). Este es dado por el fondo musical,
especialmente por el bajo.
PRESENCIA: da la sensacin sico-acstica 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. Adems los efectos
como la reverberacin, 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, etctera.
Finalmente en este tipo de bafle con tweeter y woofer solamente, el woofer har las veces de midrange, o sea el
woofer se encarga de las frecuencias medias as como de las frecuencias bajas.
POTENCIA En cuanto a la escogencia de potencia de un parlante con respecto al amplificador, 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 mxima. Y un
parlante econmico, entrega el 40 por ciento.
Ejemplo:
Un amplificador estereo de 200W, entrega 100W por canal. Para este habra que utilizar dos parlantes
de 250W como mnimo y 400W mximo ya que si el parlante es de mucha potencia, el amplificador no alcanza a
moverlo de la manera adecuada.
A continuacin daremos una breve explicacin de las partes y funcionamiento de un parlante.
Partes de un parlante
El parlante se divide en tres secciones que son determinadas por su funcin. Estas son:
Seccin electromagntica: Est formada por el imn, el yugo o ncleo y la bobina mvil. La bobina se mueve
debido a la atraccin y repulsin de campos magnticos.
Seccin mecnica: Est formada por el cono y el sistema de suspensin. El cono est sujeto a la bobina, por lo
tanto, se mueve con ella.
Seccin acstica: Est formada por el aire contenido en el espacio acstico y se encarga de transmitir al lugar la
energa sonora desarrollada por el cono.
Un parlante tiene un promedio de 10 piezas. El nmero de partes depende del tipo de parlante, adems algunas
tambin cambian de nombre segn la regin. La descripcin a continuacin es de un parlante comn o woofer.
El Yugo
Comenzaremos de atrs para adelante. La primera pieza que
encontramos es un disco llamado la Placa posterior o tambin
conocido como Plato posterior. Esta pieza trabaja en conjunto con
la placa frontal, sosteniendo en su sitio el Imn permanente.
Otra pieza es la Junta. En muchos de los parlantes de hoy en da
encontramos que la junta es parte de la placa posterior. Esto lo
podemos observar en la fotografa y la pieza completa formada por
plato y junta, se conoce en algunos sitios con el nombre de Yugo.
Esta es la gua interna de la bobina mvil. Lo importante es
entender que las dos placas, la junta y el imn hacen una sola pieza
que servir como soporte y gua de la bobina mvil.
El material mas usado en la fabricacin 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 refrigeracin. Normalmente los parlantes
de poca potencia no traen este orificio. En algunos casos se abre con un taladro y se usa para convertir el parlante a
dos vas. Por el orificio se mandan los cables del tweeter.
El yugo se pega al imn usando resinas epxicas de buena calidad.
El Imn permanante
La Campana
La Araa
La Bobina Mvil
NOTA: Los datos aqu expuestos en esta tabla son solo una aproximacin. Cada marca o tipo de parlante tiene un
calibre cercano al aqu mostrado, pero como hay alambres tipo elpticos, estos logran ms vueltas que los alambres
redondos comunes.
Tamao de la bobina en
pulgadas
1
1
2
2
3
4
Vueltas en 4
50
50
50
50
50
50
Vueltas en
8
100
100
100
100
100
100
calibre en 4 Calibre en 8
32
30
29
28
27
26
34
32
31
30
29
28
Para parlantes de grandes potencias, la construccin 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 destruccin 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. As se obliga al cilindro a dilatarse en la misma proporcin que la bobina. La disipacin 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
caucho o tela. El cono se pega a la bobina con pegamento epxico y en su exterior va pegado a la suspensin y a la
campara con pegante de contacto negro, como el usado en
zapatera.
Tapa polvo
Rienda o Riata
Para fijar esta pieza a la campana, solo es introducir un pequeo cuello metlico que tiene en el centro en un orificio
que trae la campana. Luego se abre ese cuello, asegurando la pieza al estilo remache.
Funcionamiento de un parlante
El parlante tiene tres piezas principales que son: un imn permanente, la bobina mvil y el cono de papel o cartn. El
imn permanente, en conjunto con el yugo o la junta forman un cilindro, que mantiene un campo magntico.
Alrededor de este cilindro, se mueve la bobina de la misma manera que se mueve un pistn de un motor. La bobina
est adherida en su parte superior al cono de papel. La seal proveniente del amplificador viene en forma de
impulsos elctricos de corriente alterna. Quiere decir que unas veces es positiva y otras negativa, al ritmo del sonido.
Al llegar la corriente a la bobina mvil, esta crea su propio campo magntico y como la polaridad estar cambiando al
ritmo de dicha seal, la bobina es atrada o rechazada por el imn permanente, generndose en ella un movimiento
que es transmitido al cono de papel. El movimiento del cono, comprime y descomprime el aire, produciendo el sonido.
PARLANTES (Parte 2)
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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 dimetro en
comparacin con las otras dos clases de parlantes.
Ejemplo: 8 pulgadas, 10 pulgadas,12, 15 pulgadas, etctera,
aunque hoy en da vemos en los teatros en casa la utilizacin de
woofer de hasta 6 pulgadas con excelente rendimiento, debido al
elaborado diseo de la caja acstica. Un woofer comn responde a
frecuencias desde unos 30 hertz hasta 800hertz, aunque esto
depende de la marca y referencia del parlante. Esto ltimo significa
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 travs de ellos, permitiendo un
movimiento libre del cono. El cono es rgido y con una suspensin
suave y en material sinttico. La bobina mvil es de gran dimetro y larga. El diafragma o araa es generalmente
pesada pero construida con material blando. La bobina puede realizar un largo recorrido que en ocasiones alcanza los
2 centmetros. Esto permite reproducir seales de baja frecuencia. El entrehierro a su vez, debe poseer un campo
magntico de densidad uniforme, cubriendo todo el recorrido de la bobina mvil.
No obstante estas mismas caractersticas lo hacen torpe para reproducir frecuencias altas o agudos y aun frecuencias
medias. Este concepto tambin es vlido 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.
Los Drivers
La cpsula
El interior de la cpsula
Podemos apreciar una cpsula de un Driver desarmada. La primera pieza de izquierda a derecha es la parte frontal de
la cpsula, es por esta que sale el aire comprimido. Esta pieza es similar al yugo de un parlante, ya que tiene el imn
y la junta donde entrar la bobina.
La segunda pieza es el diafragma. Este tiene pegada la bobina mvil y generalmente est construido en titanio y
plstico. Es bastante rgido para que su movimiento sea corto.
La tercera pieza es la tapa trasera. Esta sella el Driver y evita que entre polvo a la cpsula.
El TWEETER
tipo dinmico, solo que esta corneta es mucho ms pea que la de un driver.
Los parlantes piezoelctricos y electrostaticos de pequeo tamao se utilizan principalmente como tweeters, debido a
su excelente respuesta de frecuencias altas. Otra aplicacin de los parlantes dinmicos y electrostticos es su
utilizacin en los audfonos.
El sonido se transmite directamente al odo humano, permitiendo su recepcin de forma personal.
Otras grandes ventajas de los audfonos es que como el sonido no se estrella con el ambiente si no que va
directamente al odo, se eliminan ruidos, reverberaciones y otros efectos indeseables. Adems se requiere poca
potencia para hacerlos trabajar, realizan una perfecta separacin de los canales izquierdo y derecho, y permiten
disfrutar de la msica sin molestar a otras personas. Desde los aos 70s todos los sistemas de sonido de alta fidelidad
disponen de salidas para audfonos.
PARLANTES (parte 3)
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Nominal size
Max. Power
Nom. Impedance
Voice coil
Fo
Frec. Range
Magnet weight
Sensitivy
Dimetro en pulgadas
Potencia mxima
Impedancia nominal
Dimetro de la bobina
Frecuencia de resonancia
Respuesta en frecuencia
Peso del imn
Sensibilidad
10
100W
8
1
37Hz
3000Hz-fo
348gm
102db
La impedancia llega su mximo en la frecuencia llamada de resonancia mecnica (Fo), que en este ejemplo est entre
35 y 60Hz. Esto depende de la construccin 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 tpica
de trabajo, 1000Hz. De aqu 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 medicin se har en el orden de los 4000 Hz.
Dimetro de la bobina
El dimetro de la bobina est 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 ncleo, mayor es su
inductancia o magnetismo generado.
Respuesta en frecuencia
La respuesta en frecuencia se refiere 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 parlante una seal 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 presin sonora generada en
funcin de la frecuencia.
Observe las variaciones de presin 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 parmetros
son predeterminados por el fabricante. En este caso para los 100 Hz la presin sonora es de 20 dB, habiendo
tomando como referencia los 1000 HZcon 30 dB.
El punto mnimo para las frecuencias bajas se denomina frecuencia de resonancia (Fr) y el punto ms 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 presin 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 presin 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 prcticamente 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.
El peso del parlante o del imn no necesariamente est ligado a su calidad o potencia. En el pasado se poda
reconocer un buen parlante por ser pesado y de imn grande y pesado, pero con el tiempo se han ido mejorando los
materiales y la cantidad de gauss del imn son ms altas, sin aumentar su tamao o peso. Sin embargo un buen
parlante no es tan liviano como uno falsificado o de mala calidad.
Sensibilidad
La sensibilidad es la respuesta del parlante a los estmulos elctricos que enva el amplificador al parlante. Un parlante
muy sensible, por lo general puede ser excitado con un amplificador de baja potencia, pero si le imprimimos
demasiada potencia, muy seguramente va a distorsionar y hasta se puede daar. As que un parlante muy potente
por lo general es poco sensible y viceversa, Un parlante de poca potencia es ms sensible. Por ejemplo un woofer de
12 o de 15, tiene una sensibilidad de entre 91 a 95 dB/W. Esto tambin 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 bafle; 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 grabacin y alta fidelidad. Claro est 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).
Sonido de 3 vas
SISTEMA CROSS-OVER es un conjunto de bobinas y
condensadores que separan las frecuencias de audio en bajas,
medias y altas con el propsito de enviarlas a cada uno de los tipos
de parlantes arriba mencionados. Los bajos los enva al woofer los
medios al midrange y los agudos al tweeter.
Los cross-over se disean 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.
Aqu 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 razn 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. Construccin de este crossover.
Sonido de 2 vas
En la practica es posible construir un bafle sencillo con solo dos tipos de parlantes de los ya mencionados, esto es, con
unWOOFER y un TWEETER solamente. La respuesta de este bafle es muy aceptable aun en el campo de la alta
fidelidad. para sonido publico resulta mas que idneo. La siguiente figura ilustra el conexionado interno de los
parlantes.
En la figura se aprecia como van conectados los parlantes respectivos. El woofer se conecta directamente es decir
mediante cables. El tweeter en cambio se conecta a travs de un condensador no polar que en este caso hace el
papel de cross-over y se encarga de dosificar la cantidad de seal 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 empeorar. Cuanto menos capacidad menos bajos al tweeter. El valor estandarizado del condensador es
entre 0.47 y 2 microfaradios.
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 solucin es reducir la capacidad o insertar una resistencia limitadora en
serie con el condensador. Esta resistencia se encarga de dosificar la corriente que circula hacia el tweeter y de esta
manera limitar la seal y adems protege el tweeter. El valor promedio ms adecuado en la prctica es entre 22 y 33
ohmios. La potencia de esta resistencia depende de la potencia del amplificador.
Para un amplificador de 50 vatios por canal estar 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 solucin alternativa
que mejora la regulacin de seal 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 configuracin serie, a veces llamada antiserie. El voltaje debe ser mayor a los 100 voltios.
Acoplamiento de parlantes
Normalmente la impedancia de salida de un amplificador se encuentra entre los 2 a 16 ohmios. As que para Lograr
sacar el mejor provecho tanto a los parlantes como al amplificador, la impedancia debe coincidir entre ambos. La
mxima transferencia de potencia enviada del amplificador 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 amplificador.
Una que pocos tienen en cuenta es el largo y calibre del cable que transporta la corriente del amplificador al parlante.
Cuando el parlante o parlantes estn cerca al amplificador, el cable no aumenta la impedancia y por consiguiente no
hay prdidas 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. As que tendremos menos volumen.
El otro factor que cambia la impedancia se produce al conectar varios parlantes.
Con el fin de poder conectar varios parlantes para conseguir ms potencia o la impedancia requerida por el
amplificador, los parlantes pueden ser conectados ya sea en paralelo, en serie o la combinacin 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 bafle de dos o tres vas. Como
el tweeter tiene un condensador y el medio tambin, 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 conexin 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 amplificador deben hacer salir el cono y los semiciclos negativos
hacen entrar el cono. As 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 prdida de potencia y un sonido sin presencia. Adems se
atenan las frecuencias bajas
Cuando se conectan parlantes en paralelo, todos los terminales identificados con el signo mas (+), deben conectarse
al terminal de salida del amplificador que tenga el color rojo o el signo mas. De igual manera se debe hacer con los
otros terminales, que estn identificados 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 as
sucesivamente.
NOTA: Cuando se conectan parlantes en paralelo, se pueden conectar de diferentes potencias. Al final, la potencia
total es la suma de la potencia de todos los altavoces. En cambio al hacer una conexin en serie, todos los parlantes
deben ser de la misma potencia o de lo contrario el parlante de menor potencia se puede quemar.
A veces tenemos una gran cantidad de parlantes de menor potencia que la salida del amplificador 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 conexin 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
final se obtenga la impedancia que posee el amplificador y as aprovechar tanto el amplificador, como los parlantes. A
continuacin 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 (parte 4)
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La imagen nos muestra un gabinete acstico 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 tambin pueden generar distorsin. Por lo regular el sonido que el parlante emite hacia el frente es de
mayor intensidad que el sonido que sale por atrs del parlante, pero este tiene la suficiente fuerza para cancelar una
parte del sonido frontal e incluso introducir distorsin por la sumatoria de seales 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 hermticamente en su parte trasera. Esto elimina el cortocircuito acstico y permite una mayor variacin 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 acsticas totalmente selladas, tiene el problema de no dar una buena resonancia de bajos. En
muchos casos son insuficientes o ahogados, a menos que se use mucha potencia.
Para lograr el bajo adecuado es necesario hacer un conducto que es conocido con el nombre de Tubo de
resonancia oDesfogue. El desfogue consiste en hacer una abertura en la caja y colocar un tubo que generalmente
es de cartn o plstico. 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 fenmeno de cortocircuito acstico y si es muy largo se puede
caer en un bajo exagerado o ahogado.
El uso de desfogues en las cabinas o gabinetes acsticos es muy popular hoy en da. Se le conoce tambin con el
nombre de reflejos de bajos (bass reflex). La frecuencia de resonancia del bafle 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 as lograr un buen sonido. Para esto debemos entender que las dimensiones fsicas de la caja son muy
importantes. Por ejemplo:
La longitud de onda de una frecuencia a los 40Hz tiene un tamao aproximado a los 8.5 metros. Esto es muy grande
como para hacer una caja de ese tamao. El tamao mnimo que en teora funciona seria de la mitad de la onda, que
son 4,25. Aun sigue siendo muy grande. Debido a esto se deben hacer clculos para lograr la reduccin de la caja a
un tamao adecuado y prctico. Existen varias tcnicas para lograr una buena cabina y de tamao 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. Tambin el uso de tubos que anteriormente llamamos desfogues, dan un buen resultado.
Debemos tener en cuenta que as encontremos frmulas de clculo de cabinas acsticas, la comprobacin de estas se
debe hacer probando. Debe ser escuchado por alguien con experiencia y buen odo tcnico.
Se debe tener en cuenta que un parlante, entre ms pequeo, da menos bajos y su caja debe ser de mejor diseo.
Sin embargo si queremos usar un parlante pequeo, debe ser de buena calidad y que tenga un movimiento profundo
de la bobina mvil y gran elasticidad en la suspensin del cono, que permita un desplazamiento de varios centmetros.
Los parlantes grandes en muchos casos tienen menos recorrido de la bobina mvil.
Ahora bien; hoy en da se construyen sistemas de sonido envolvente llamados popularmente como Teatro en casa,
estos tienen 4, 5 o ms bafles pequeos que se encargan de reproducir las frecuencias medias y altas y un bafle un
poco ms grande que se encarga de hacer los bajos y ultra bajos.
Ejemplo de una caja para subwoofer de teatro en casa
El gabinete acstico del subwoofer es infinito en los cuales el parlante est montado en forma hermtica 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 ms elevada para
lograr un buen rendimiento acstico, aunque la caja se encarga de darle el cuerpo a los bajos. La caja ciega atrs 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.
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 bafles de dos o tres vas. Si comparamos con el subwoofer anteriormente visto, el
rendimiento acstico del gabinete ventilado es mayor, a pesar de su tendencia a las resonancias y a los cortocircuitos
acsticos. Debemos comenzar a tener en cuenta otras caractersticas que hacen que un bafle tenga buen sonido.
Adems de las medidas y del desfogue, una buena caja acstica tambin debe estar recubierta en su interior con lana
de vidrio, guata o fieltro. Esto se usa para dar una amortiguacin acstica, que absorbe las vibraciones parsitas. Otra
caracterstica de una buena caja es su hermetismo, sobre todo en cajas de subwoofer.
Para lograr una caja de excelente rendimiento se debe variar la superficie de la ventana o la longitud del tubo de
sintona de la siguiente manera:
Lo primero es colocar una resistencia en serie, entre el amplificador 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 multmetro anlogo en la escala de voltaje continuo, que no supere los 2 voltios. Este va en
paralelo con del parlante. A continuacin se enva al amplificador una seal 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 econmicos o genricos no traen esos datos.
Procedemos a cerrar totalmente la ventana. En algunos casos se retira el tubo de sintona. Se ajusta el volumen del
amplificador hasta que la aguja de multmetro llegue al punto medio.
Ahora vamos disminuyendo la frecuencia proporcionada por el generador hasta que la aguja del voltmetro tenga la
aguja al mximo. Esto indica que encontramos la frecuencia de resonancia del parlante.
Hecho esto se vara el tamao de la abertura de la ventana o la longitud del tubo de sintona, hasta que la aguja
comience a descender hasta llagar al mnimo. En ese momento hemos logrado que coincida la frecuencia del parlante
con la de la caja. Ya slo es necesario ajustar la abertura y el
tubo para que este parmetro no vare.
Recibe el nombre de radiador pasivo a un parlante sin excitacin elctrica. Suele ser
solo un cono con su suspensin externa e interna y su campana, no lleva imn 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 amplificador, sino por las variaciones de presin
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 frecuencia de
resonancia del parlante principal o activo. Esto permite reforzar los frentes de onda
emitidos por este ltimo.
La gran ventaja de este bafle con respecto al bafle con desfogue o tubo de sintona
es que su funcionamiento se acerca ms al del bafle infinito pero con dimensiones
inferiores. Adems responde a frecuencias mas bajas.
Otra gran ventaja del bafle con radiador pasivo es que en la caja tradicional con
desfogue, si la ventana no est bien calibrada y el largo del desfogue no es el
correcto, las ondas sonoras que saldrn en fase con la onda frontal, generando
distorsin. Esto termina siendo un problema que a pesar de usar un ecualizador no
se logra un sonido perfecto. En el sistema con radiador pasivo no sucede nada de
esto.
Para terminar tambin debemos pensar en la distribucin de los parlantes y desfogues en el frente de la caja.
Debemos recordar que los sonidos graves se propagan en todas direcciones, por esto se puede colocar el woofer en
la parte inferior de la caja ya que no habr problema con los obstculos para llegar a nuestros odos. Las frecuencias
altas o sonidos agudos son unidireccionales. Por eso se deben colocaran lostweeter los ms alto posible para que
nos lleguen en forma directa.
Ejemplo de una caja acstica para Woofer de 12 pulgadas con Medio y Tweeter
A continuacin presentamos un ejemplo de caja acstica para woofer de 15 pulgadas con Driver. Esta configuracin es
muy comn hoy en da. Podemos observar dos nuevas caractersticas que no habamos contemplado antes. La
primera es su forma cnica, es decir con su parte de atrs mas delgada que la parte de adelante. Esto se hace con el
fin de evitar que todas las paredes queden enfrentadas (antiparalelismo). Ayuda a mejorar los rebotes internos.
PARLANTES y BAFLES
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Diagrama de la cabina
Presentamos los planos de la cabina con sus vistas y medidas necesarias para su construccin
Cortes de la madera
Habiendo analizado los planos de nuestra cabina, se debe cortar la madera a los tamaos exactos. En el archivo PDF
que podr descargar al final de este artculo, encontrar una lista de las tablas necesarias para hacer estas cajas.
En muchas ocasiones no tenemos la herramienta necesaria para hacer estos cortes y sobre todo para que nos queden
a escuadra y bien derechos. Hoy en da los aserraderos de madera tienen sistemas de corte sofisticados y
computarizados. Basta con hacer el despiece en algn programa de corte como el Lepton optimizer y al comprar la
madera nos la entregan cortada, aprovechando la madera al
mximo, sin hacer el ms mnimo desperdicio.
Se deben emparejar todas las piezas del piso, techo y entre paos para que queden totalmente iguales. Esto se hace
con la ayuda de laRuteadora. Esta herramienta es muy til para lograr bordes perfectos y tambin para hacer figuras
o redondear superficies.
El espaldar de la caja
Como las piezas del techo y el piso son cnicas, el espaldar tambin debe tener la misma inclinacin. El corte se debe
hacer con la ayuda de una sierra de mesa. Se inclina la cuchilla los mismos 80 grados y se hace el corte.
El empate debe ser perfecto y al ras. Recuerde que si deja aberturas o espacios de aire tendr que rellenarlos
despus, ya que una buena caja debe ser 100% hermtica.
Procedemos a pegar el piso con el espaldar de la caja. El espaldar descansa sobre el borde del piso. Un buen pegue se
hace primero aplicando pegamento blanco para madera, luego en la otra pieza se hacen orificios para tornillos y se
avellana. Tenga en cuenta que los orificios deben ser de un dimetro ms pequeo que el tornillo.
Luego se unen las dos piezas y se atornilla fuertemente con tornillos
autoperforantes de 2 pulgadas.
Ahora colocamos el entrepao que divide el espacio entre el driver y los parlantes. Este
tiene la misma forma que el piso o el techo, slo que es un poco ms corto en el frente.
Esto es para que la tabla frontal entre un poco, dando un borde al frente de la cabina.
Tambin se coloca un refuerzo que va entre los dos parlantes. Esta tabla se encarga de
evitar vibraciones de la tabla frontal, donde irn atornillados los parlantes.
En la parte de abajo va el entrepao que hace de techo del desfogue. Esta pieza no va
hasta el fondo. Debe quedar unos 10 centmetros entre el espaldar y esta pieza para
que salga el aire.
La tabla del frente se perfora antes de ser colocada. Se deben hacer los orificios
para los parlantes y el driver.
Para hacer estos orificios coloque el parlante boca abajo en el sitio donde ir
colocado, es decir con el cono hacia la tabla. Calque el parlante y luego reste 1.5
cms en circunferencia, que el lo que realmente entra en el bafle. Si no tiene
experiencia haga pruebas en un cartn.
Coloque la tabla del frente. Esta debe entrar de manera precisa en la caja. Antes de
atornillarla con tornillos auto perforantes, recuerde usar pegante para madera de
manera abundante.
Selle muy bien cada orificio que haya podido quedar. Use silicona o
prepare una masilla con aserrn y pegante para madera. Luego que
la caja est bien sellada y seca, lije muy bien. Redondee las
esquinas usando lija y si es posible con la ruteadora. Recuerde que
del buen acabado depende el xito del producto.
PARLANTES y BAFLES
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La forma de pegar la moqueta a la caja acstica es con pegante de solucin de caucho, del mismo usado en zapatera
o para pegar tapizados. Realmente estos pegantes son cementos de contacto a base de cloropreno.
La forma correcta de trabajar con este tipo de pegamento es la siguiente:
Se aplica el pegante en ambas partes a pegar. En este caso primero se aplica sobre la madera usando una esptula
plstica, de madera delgada o de cartn, con pequeas ranuras que permiten una aplicacin ms gruesa.
Seguido aplicamos el pegante sobre la moqueta, de igual manera que en la madera, teniendo en cuenta de que no
queden grumos ni excesos de pegante.
Se deja secar el pegante hasta cuando colocamos la mano y no se siente pegajoso. Es en ese momento que se deben
unir las piezas, tela y madera. Se presiona fuerte, desplazando las manos de adentro hacia fuera para evitar arrugas.
Para hacer los remates al frente, se debe usar un bistur y hacer los cortes tal como se observa en la fotografa. Todos
los bordes deben quedar perfectos. No debe verse la madera o manchas de pegante.
Las bases son unas pequeas patas que sirven para parar la cabina sin que se maltrate en su parte inferior.
Usualmente son de caucho y van atornilladas.
Recubrimiento interno
Una buena caja acstica debe estar recubierta en su interior por un material que absorba las vibraciones. Esto ayuda
a dar un sonido ms limpio y un bajo ms seco.
Se pueden usar diferentes materiales tales como, fieltro, lana de vidrio o guata. En este caso usamos guata 500. La
guata es un material poroso que se usa por lo regular para hacer cubrelechos. As que el sitio ideal para conseguirlo
es en las tiendas de espumas, telas o cosas para colchones y el hogar.
La guata se pega a la madera con pegante de contacto, del mismo usado para pegar el tapizado.
El divisor de frecuencias
Un buen bafle debe tener en su interior un divisor de frecuencias que como su nombre lo indica, se encarga de
dividir las frecuencias para entregarle a cada parlante sus frecuencias correspondientes.
El divisor de frecuencias tambin llamado crossover, se puede hacer sobre un circuito impreso, como el que
enseamos a construir en nuestra seccin de sonido. Otra opcin es hacer cada filtro para cada parlante por aparte e
instalarlos dentro de la cabina, como en este caso. Construimos la bobina que limita las frecuencias altas y medias
para el woofer. Usamos lminas de Hierro-silicio de 11.5 centmetrosde largo por 1.8 centmetros de ancho, recicladas
de transformadores viejos. Usamos tantas lminas fueron necesarias para lograr la misma medida del ancho de las
lminas, es decir 1.8 cms en cantidad de lminas. Se cubren con cinta de enmascarar para aislarlas del alambre y
para sostenerlas mientras lo enrollamos.
Luego enrollamos 15 metros de alambre y volvemos a cubrir con
cinta.
Para el driver hicimos un filtro pasa altos muy sencillo, formado por un condensador de 4 microfaradios a un mnimo
de 200 voltios y una resistencia de 22 ohmios a 10 watts. Estos dos en serie con el positivo del driver
El condensador se encarga de restringir las frecuencias bajas y las medias, ms o menos desde los 2KHz. La
resistencia solo es para proteger el driver de excesos de corriente que puedan daarlo. Claro est que una proteccin
ms adecuada sera colocar un bombillo tipo fusible, como el que vimos en pginas anteriores.
El tipo de terminal que usamos en la parte posterior de nuestras cabinas es al gusto. Preferiblemente use un terminal
fuerte y que tenga la opcin de conectar por presin de cable y por plug de 1/4. Hemos conectado en paralelo las
entradas de plug y la de presin para que todas funcionen.