7/29/2019 Sensibilidad, Respuesta en frecuencia y directividad en cajas acusticas
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Cajas:“ Sensibilidad, Respuesta en
frecuencia y directividad”
Profesor: Sergio Matamala Alumnos: Claudio Andrade
Angel Matamala
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I. Objetivos.
Medir la sensibilidad de una caja.
Medir y analizar la respuesta de frecuencia de una caja.
Medir y graficar la respuesta polar de una caja.
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II. Marco teórico. Sensibilidad de una caja: Es el grado de eficiencia en
la transducción electroacústica. Es decir, mide larelación entre el nivel eléctrico de entrada al altavoz y la
presión sonora obtenida.
Suele darse en dB/W, medidos a 1 m de distancia y
aplicando una potencia de 1 W al altavoz (2,83 V sobre 8
Ω).
Los altavoces son transductores electroacústicas conuna sensibilidad muy pobre. Esto se debe a que la
mayor parte de la potencia nominal introducida en un
altavoz se disipa en forma de calor.
Respuesta en frecuencia: La respuesta en frecuencia
del altavoz no es plana. El altavoz ideal debería dar una
respuesta uniforme, es decir, igual potencia a todas lasfrecuencias, pero este altavoz no existe. En las
especificaciones técnicas viene indicada la respuesta en
frecuencia:
o Los altavoces de alta calidad son los que tienen un
margen de variación de 6 dB para el margen
audible entre los 20 y los 20.000 Hz.
o
Fuera de los sistemas de alta calidad, también sonaceptables las variaciones de 3 dB en un margen
de 100 a 15.000 Hz, ya que en la práctica el
margen de audibilidad humana nunca llega a los
20.000 Hz.
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La banda conflictiva es la de los graves, por ello, no se
empieza la medición en los 20-30 Hz, sino que se eleva
esta cifra hasta los 80 Hz.
Directividad: Indica la dirección del sonido a la salida
del sistema, es decir, el modo en el que el sonido se
disipa en el entorno.
En realidad, ningún altavoz da una respuesta, pues sea
cual sea su direccionalidad global, siempre son más
direccionales cuando se trata de altas frecuencias
(agudos) que cuando se trata de bajas frecuencias
(graves).
La forma más gráfica de dar la directividad es mediante
un diagrama polar, que normalmente es recogido en las
especificaciones, pues cada modelo tiene una respuesta
concreta.
Diagrama polar : Un diagrama polar es un dibujo técnico
que refleja la radiación en que un determinado sistema
capta o emite energía al espacio.
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Cadena electroacústica.
Experiencia 1
Experiencia 2
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Experiencia 1
Materiales. Caja JBL.
Amplificador.
Micrófono de medición.
Sonómetro Básico.
2 Multitesters.
Cinta métrica.
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Metodología.
Se monto la caja en una silla, frente a ella primero se
conecto el sonómetro a 1[m].
La caja se conecto al amplificador de potencia, y a los
multitester en forma paralela para medir el voltaje y en
serie para medir la corriente.
La entrada del amplificador estaba conectada a la salida
del multipar, desde el spectralab se le envió un ruido
rosa filtrado en la banda que reproduce la caja.
Se midió en los tester hasta que el voltaje y la corriente
dieran como resultado un watt eléctrico enviado desde el
amplificador, luego se reviso el sonómetro para ver la
sensibilidad de las cajas.
A continuación, se cambio el sonómetro por un
micrófono de medición Beyerdinamic, y se conectó este
a una entrada del multipar.
Desde el computador de la otra sala se envió un barrido
de frecuencia reproducido por la caja y se midió la
respuesta de frecuencia de ésta, a través del micrófonoen spectralab, como también usando la función de
transferencia real.
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Experiencia 2
Materiales. Caja JBL.
Sonómetro Básico.
Cinta métrica.
Transportador.
Amplificador de potencia.
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Metodología.
Se monto la caja parada sobre una silla y frente a ella un
sonómetro a 0° a 1[m] el cual fue rotando 15° en cada
medición.
Sobre la caja se encontraba un transportador para
ayudar a instalar el sonómetro.
La caja estaba conectado a la salida de un amplificador
de potencia y la entrada del amplificador de potencia
estaba conectado a la salida del multipar, desde la otra
sala se mando un tono puro de 1Khz.
Se midió la directividad de la caja vertical de 0° a 180°.
Luego se repitió el mismo procedimiento pero con la caja
horizontal y se midió de 0° a 360°.
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III. Análisis de resultados.
Sensibilidad y respuesta en frecuencia.
Sensibilidad: 96,6 dB SPL@ 1 m, 1 W eléctrico.
Grafico de respuesta de frecuencia.
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Respuesta polar.
Caja vertical:
Angulo NPS [dB] N [dB]
0 88,3 0
15 87,9 -0,4
30 86,1 -2,2
45 80,9 -7,4
60 79,9 -8,4
75 77,9 -10,4
90 70 -18,3
105 67 -21,3
120 65,9 -22,4
135 68 -20,3
150 68,7 -19,6
165 65,5 -22,8
180 64 -24,3
195 65,5 -22,8
210 68,7 -19,6
225 68 -20,3
240 65,9 -22,4
255 67 -21,3
270 70 -18,3
285 77,9 -10,4
300 79,9 -8,4
315 80,9 -7,4
330 86,1 -2,2
345 87,9 -0,4360 88,3 0
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-25
-20
-15
-10
-5
0
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
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Grafico Diagrama polar.
Caja vertical:
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Respuesta polar.
Caja horizontal:
Angulo NPS [dB] N[dB]
0 88,4 0
15 89,1 0,7
30 87,9 -0,5
45 78,5 -9,9
60 82,5 -5,9
75 76,5 -11,9
90 77,5 -10,9
105 70 -18,4
120 70,3 -18,1
135 70,5 -17,9
150 61,2 -27,2
165 63,7 -24,7
180 64,2 -24,2
195 59,4 -29
210 61,1 -27,3
225 66,2 -22,2
240 65,7 -22,7
255 64,3 -24,1
270 68,6 -19,8
285 74,2 -14,2
300 83,1 -5,3
315 84,1 -4,3
330 87,2 -1,2
345 88,5 0,1360 88,9 0,5
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IV. Conclusiones
Al realizar este trabajo comprobamos de manera
experimental, además se complementa actualmente con la
catedra sobre sensibilidad, respuesta de frecuencia y
direccionalidad de una caja, no con la precisión de un
laboratorio, pero con un bajo margen de error, lo que nos
ayuda a entender de mejor manera la importancia al poner las
cajas en los ángulos adecuados, la sensibilidad y respuesta
de frecuencia al momento de elegir una caja u otra.
En relación a la directividad se puede determinar que la caja
al reproducir frecuencias bajas tiende a ser omnidireccional,
por el contrario en frecuencias altas la caja se torna más
directiva.
En relación a la frecuencia la caja trata de reproducir lo más
fiel mente a una respuesta plana, solamente atenuándosebastante en las frecuencias altas (5 KHz a 20 KHz) y en las
frecuencias bajas se atenúa no demasiado (200 a 500 Hz).