tema 5 - el altavoz

Transductores II

EL ALTAVOZ

¿Quieres oír música de un vinilo, un CD o la radio …?

Pues el sonido que proviene de estos pasa primero por un amplificador

.

Desde éste se envía a los altavoces

comoseñales eléctricas.

Éstas son transformadas en ondas sonoras

que pueda percibir el oído humano.

Y eso hace el altavoz, convertir electricidad en sonido.

El proceso de transformación es el inverso al que se produce en la grabación de sonidos por medio de un

micrófono, en el que las ondassonoras son convertidas en impulsos eléctricos.

Estos dos dispositivos, altavoz y micrófono, son losque requieren más precisión

en la cadena de grabación,almacenamiento y reproducción de música.

La pérdida de sonido que se puede producir en otros dispositivos como, por ejemplo, el amplificador, es muy pequeña en comparación a las del micro o el altavoz.

Así

que si quieres disfrutar del mejor sonido, no hayno hayque ser ahorrativo a que ser ahorrativo a la hora de adquirir la hora de adquirir los altavoces.los altavoces.

introducción• Los altavoces son casi siempre los elementos

limitantes en la fidelidad

de la reproducción de un sonido tanto en casa como en una sala de cine.

• Las otras etapas de la reproducción del sonido son principalmente electrónicas, y los componentes electrónicos están altamente desarrollados.

• El altavoz, por contra, implica procesos electromecánicos donde la señal de audio amplificada debe mover una membrana u otro dispositivo mecánico para producir un sonido igual al de la onda sonora original.

introducciónEste proceso conlleva muchas dificultades y usualmente es el más "imperfecto" de los pasos de la reproducción sonora.

La función del altavoz es extremadamente compleja de cumplir:

En primer lugar, debe ser capaz de reproducir la totalidad del registro auditivo, esto es, de 20 Hz

a 20 KHz, lo cual se traduce en una gama de

longitudes de onda que van desde 17,2 metros hasta 17,2 milímetros.

• Adicionalmente debe integrarse convenientemente con el ambiente

en donde

se encuentre, y esto puede ser desde un pequeño cuarto, hasta una sala de conciertos.

• Deberá

además reproducir todo tipo de música: sinfónica, barroca, rock, jazz, así

como también los efectos sonoros no musicales de las películas, lo cual se traduce en niveles de presión sonora

hasta de 120 dB.

introducción

• No existe, hasta el momento, ningún sistema de altavoces con la capacidad de reproducir con fidelidad todas las condiciones indicadas en los párrafos anteriores.

• Por ello que el profesional de sonido debe seleccionar

cuidadosamente el sistema de

altavoces adecuados para cada aplicación es por ello que existe una enorme variedad de modelos: dinámicos, electrostáticos, de plasma, bocinas, de cinta, etc.

introducción

segsegúún su tipo de n su tipo de funcionamientofuncionamiento

(de cono)

• Bobina• Alambre metálico enrollado.• La corriente que fluye a través del alambre• genera, alrededor de la bobina, un campo• electromagnético que, en combinación con los

imanes, genera el movimiento de la membrana del altavoz.

Principio general de funcionamiento

Componentes básicos de un altavoz electrodinámico.

Imán

Imán

MembranaSeñal eléctrica Bobina

Componentes básicos de un altavoz electrodinámico.

Altavoz dinAltavoz dináámicomicoEl sistema más utilizado en los altavoces es el que se basa en el principio electrodinámico.

En dicho sistema, la corriente eléctrica

que el altavoz recibe desde el amplificador pasa por una bobina

que, a su vez, se encuentra

conectada a una membrana.

La bobina se halla situada entre dos imanes fijados a la carcasa, y aquélla puede moverse

entre ambos.

Al recibir dicho flujo eléctrico, la bobina genera un campo magnético de una magnitud similar a la electricidad que está

recibiendo.

En ese momento el campo magnético

de la bobina “choca”

con el de los imanes,

produciéndose un impulso de repulsión

(similar al que ocurre cuando se juntan dos imanes del mismo polo). La intensidad de dicho impulso sigue siendo similar a la del flujo eléctrico enviado por el amplificador.

Altavoz dinAltavoz dináámicomico

• El “choque”

de los campos magnéticos genera una vibración en la bobina, y la membrana se encuentra junto a ésta, de modo que empieza a vibrar, generando una serie de ondas que normalmente conocemos como sonidos.

Altavoz dinAltavoz dináámicomico

Altavoz dinámico

Vistas de un altavoz (parlante)

Dobles arañas

Vistas de un altavoz (parlante)

CÓMO FUNCIONA UN ALTAVOZ

Un altavoz magnético funciona al hacer reaccionar el campo magnético variable creado por una bobina con el campo magnético fijo de un imán.


Esto hace que se produzcan fuerzas, que son capaces de mover una estructura móvil que es la que transmite el sonido al aire.

Esta estructura móvil se llama diafragma, puede tener forma de cúpula o de cono.


La araña (una pieza de tela con arrugas concéntricas de color amarillo o naranja) se encarga de mantener centrado el cono, junto a la suspensión.


El imán, junto a las piezas polares crean un circuito magnético.

En el entrehierro es donde el campo de la bobina reacciona contra el campo fijo del imán.

Altavoces (bocinas)

El principal problema de una bobina de voz es que se desplaza, y no en todos los puntos recibe la

misma cantidad de flujo magnético, por lo que la fuerza de reacción contra ese campo magnético

dependerá

de su posición.

La única solución que existe a este problema es aumentar la longitud de la bobina de voz y/o

reducir la del entrehierro.

ALTAVOZ DE CÚPULA (TWEETER)

EFECTOS TÉRMICOS• Uno de los más perniciosos

efectos en un altavoz, es la variación de sus parámetros por la temperatura.

• Bajo circunstancias de estrés, la reproducción de bajas frecuencias se ve sumamente alterada con respecto de lo que se espera y la distorsión aumenta.

• La solución es refrigerar el núcleo. • La primera contribución por parte de JBL hace ya unos

cuantos años fue perforar el núcleo para permitir su refrigeración.

• Posteriormente han venidos otras técnicas, como extender la pieza polar con un gorro de cobre como hace Seas, radiadiores

de aluminio directamente de la pieza polar al

exterior, prolongaciones del chasis (aluminio) desde la propia pieza polar (Volt

Loudspeakers), y un sistema

semejante que aprovecha el propio movimiento del altavoz para bombear aire en la bobina de voz....

EFECTOS TÉRMICOS

Altavoz Altavoz electrostelectrostááticotico

Altavoces electrostáticos• Este tipo de altavoz tiene su principio de

funcionamiento basado en la variación de la distancia de las placas de un condensador (variación de capacidad), siendo una fija y otra móvil.

• Las diferentes tensiones de frecuencia hacen variar la atracción, lo que hace que se mueva el diafragma.

• Este tipo de altavoz puede reproducir una variedad más amplia de frecuencia con relación a los piezoeléctricos.

altavoz electrostático

Altavoz Altavoz piezoelpiezoelééctricoctrico

Altavoces piezoeléctricos• Esta clase de altavoces tiene su principio de

funcionamiento basado en las deformaciones

que sufren los cristales piezoeléctricos

cuando se les

aplica una tensión

entre sus caras. El voltaje que viene desde el amplificador es aplicado a las caras del cristal por unos electrodos de contacto. El cristal entra en movimiento, hace vibrar al cono, al cual está

conectado mecánicamente. • Este tipo de altavoces no reproduce variedades

bajas de frecuencias, por tanto es usado en algunos casos para reproducir tonos agudos en equipos profesionales.

Altavoz piezoeléctrico

Altavoz de Altavoz de plasmaplasma

AltavozAltavoz de plasmade plasma• Todos los tipos de altavoces descritos hasta ahora

necesitan un tipo de membrana, con cuya ayuda se transmiten oscilaciones al aire.

• Los altavoces de plasma, por el contrario, hacen que las oscilaciones se produzcan en el aire.

• En un altavoz de plasma, el oxígeno del aire se cargaEléctricamente

.

• Algo que se consigue creando un campo electromagnético de alta frecuencia.

• Entonces se emplea un gas, también denominado plasma, que genera una llama.

• La temperatura del plasma y también el tamaño dela llama dependen de la cantidad de energía eléctrica transportada.

Altavoz de plasma

Esta energía es controlada

por medio de señales sonoras eléctricas.Con ello, el gas oscila con la electricidad, y esta oscilaciónes transmitida al aire sin ningún tipo de pérdida.Los altavoces de plasma no pueden reproducir sonidosbajos, por lo que son empleados únicamente en el rango de los tonos altos, y no en los medios ni, sobre todo, en los bajos.Debido al alto coste de fabricación, los altavoces deplasma pertenecen a la gama alta, para personas quebuscan la mayor calidad de sonido, sin preocuparse portener que pagar más.

Altavoz de plasma

Altavoz de plasmaAltavoz de plasma

MATERIALES MATERIALES de los de los

DIAFRAGMAS DIAFRAGMAS

• Es el material más barato, es ligero y no hay sustituto para él en altavoces grandes (mayores de 12"). Tal vez el carbono, pero no al mismo precio.

• El papel es débil y poco estable con el tiempo. Por eso se suelen impregnar con lacas, plásticos barnices y otros productos.

• El sonido es muy suave, sin coloración, pero como el papel es débil se forman ondas en la membrana que ensucian el sonido.

• Los altavoces grandes, cuando salen del rango de frecuencias crean distorsión.

• En los modelos más pequeños, el rango de frecuencias aumenta hasta frecuencias bastante altas y el autoamortiguamiento que produce un material blando como el papel reduce la calidad.

papel

papelpapel

• El polipropileno

es un polímero descubierto por Dudley Harwood que se prevee que sustituirá al PVC en muchas de sus aplicaiones por no ser tóxico.

• Es fácil de moldear y muy barato. • Sus propiedades son mejores que las del papel, pero

tampoco muy diferentes. • Es muy ligero (su densidad es menor que la del agua).

Produce un sonido suave, sin coloraciones marcadas. • Tienen la ventaja de que no suelen fabricarse altavoces

malos con él, y no hay representantes que "ensucien" el nombre del material.

• Los altavoces de polipropileno suelen llevar una membrana de goma, ya que los pegamentos tradicionales no se pegan a él.

POLIPROPILENOPOLIPROPILENO

• Sus propiedades son bastante parecidas a las del polipropileno, con un nivel de distorsión muy semejante.

•

BEXTRENOBEXTRENO

BEXTRENOBEXTRENO

• Este material es el termoplástico más ligero del que se dispone en la actualidad.

• Se descubrió en los años 50, pero no se había usado hasta que Audax lo rescató del olvido hace pocos años.

• Su densidad es tan baja que flota en el agua, incluso podría llegar a flotar en aceite

• Es también más rígido, y su autoamortiguamiento es excelente (6 veces mayor que el del papel), por lo que su comportamiento es mejor en todo el rango. La especialidad son los medios tonos, donde el sonido es suave pero definido y ausente de coloración.

TPX o POLIMETILPENTENOTPX o POLIMETILPENTENO

TPX o POLIMETILPENTENOTPX o POLIMETILPENTENO

• Es la marca comercial de un polímero que forma fibras prácticamente inextensibles y con una extrema resistencia a la tensión.

• Es el material del que están hechos los chalecos antibalas o los fondos anti-minas de vehículos blindados, con muchas aplicaciones en la fórmula 1, en los aros de las cubiertas de bicicletas de competición y en las disciplinas en las que se requieran materiales ligeros y muy resistentes.

• Las fibras se trenzan y se fabrican diafragmas con una gran rigidez y una masa muy baja.

• Su definición y ausencia de distorsión en el rango lineal son envidiables, y el impacto en graves también.

• El problema es la ausencia de auto absorción. Precisamente por ser tan rígido crea muy poca distorsión y proporciona claridad en el sonido, pero a frecuencias altas se producen resonancias en el diafragma.

KEVLARKEVLAR

KEVLARKEVLAR

• Están muy próximos en la tabla periódica, por lo que sus cualidades son muy semejantes. Se consiguen diafragmas muy rígidos; más que con Kevlar.

• Las características son muy parecidas a las del Kevlar y demás diafragmas rígidos, pero todo se magnifica.

• La distorsión y la coloración son muy bajas. • Su extensión en frecuencia es muy alta, pero tiene el grave problema de

que la resonancia del diafragma es mucho peor que en el Kevlar. • Es difícil trabajar con ellos, por sus resonancias, pero Seas, tiene algunos

altavoces de éste material con cualidades realmente excepcionales. Su uso es relativamente nuevo y no existen casi modelos de más de 6.5". Se usan en pantallas de muy alta gama, y normalmente se fabrican exclusivamente para esa

• Son más baratos que los de Kevlar y carbono, pero más caros que papel y polipropileno.

• Curiosamente, en tweeters de cúpula este material parece dar un resultado muy bueno en la banda supersónica, dada su extensión en frecuencias.

ALUMINIO Y MAGNESIOALUMINIO Y MAGNESIO

MAGNESIOMAGNESIO

• Existen varios tipos de fibras de carbono, que principalmente dependen de la temperatura usada en su fabricación.

• La fibra de carbono implica rigidez, y que las ondas viajan rápido por el material, como pasa en todos los rígidos: Kevlar, aluminio y magnesio.

• Como en los demás, cuando estas ondas coinciden con la resonancia del diaframa, se producen picos de resonancia.

• Curiosamente el carbono, además de tener una gran rigidez, tiene un grado de absorción mayor que el aluminio- magnesio, y en el caso de diafragmas con bastante espesor, (pesados, woofers de más de 6.5") se produce una buena autoabsorción, y los picos de resonancia se reducen hasta lo que podría ser comparable con el Kevlar o incluso el polipropileno.

• Sus precios no son muy asequibles, y no son nada fáciles de encontrar. Por lo general son los más caros.

FIBRA DE CARBONOFIBRA DE CARBONO

FIBRA DE CARBONOFIBRA DE CARBONO

FIB

RA

DE

CA

RB

ON

OFI

BR

A D

E C

AR

BO

NO

• Existe una técnica consistente en depositar carbono sobre otros materiales: papel ,polipropileno o PVC.

• Son altavoces más baratos que los de fibra de carbono, normalmente.

• Las propiedades resultantes son una mezcla entre las del material base y el carbono.

• Más definición, ligereza en todo caso, menos distorsión, y aparición de resonancias a la frecuencia de resonancia del diafragma.

• Son en todo caso un intermedio entre rígido y blando, y en algunos casos obteniendo características muy buenas de ambos mundos.

• La balanza que marca su comportamiento mixto siempre se puede variar y controlar dependiendo de la cantidad de carbono depositado.

•

CARBONO DEPOSITADOCARBONO DEPOSITADO

CARBONO DEPOSITADOCARBONO DEPOSITADO

Características técnicas de los

altavoces

Características técnicas de los altavoces

• Respuesta de frecuencia• Impedancia• Frecuencia de resonancia• Sensibilidad• Rendimiento• Directividad• Ángulo de haz• Distorsión armónica

de pico• Potencia eléctrica nominal

continua

Respuesta en frecuencia

• La respuesta en frecuencia es uno de los parámetros principales de un altavoz, junto con la potencia.

• Por razones mecánicas y de diseño, un altavoz sólo no puede cubrir todo el margen de audio, por lo que se construyen altavoces especializados en reproducir ciertas bandas de audio: sub- graves, graves, medios, agudos y súper- agudos.

Gráfica de respuesta en frecuencia

GRGRÁÁFICA RESPUESTA EN FRECUENCIA FICA RESPUESTA EN FRECUENCIA DE UN ALTAVOZDE UN ALTAVOZ

Impedancia nominal• Para facilitar los cálculos de instalaciones y

equipos, y para trabajar con un dato único y no una compleja gráfica, el fabricante da el valor de la impedancia nominal.

• Este valor suele ser de 4Ω, 6Ω, 8Ω

ó 16Ω.• Este valor se toma de la zona plana que hay tras la

frecuencia de resonancia,

en la gráfica de la impedancia eléctrica de entrada; aunque se admite una variación de hasta el 20%.

• En la gráfica, la zona plana se encuentra entre los 150 y los 400 Hz. y el valor es de 10Ω, con lo que se puede decir, incluyendo el margen del 10%, que la impedancia nominal del altavoz es de 8 Ω.

Gráfica real del módulo de la impedancia de entrada de un altavoz

electrodinámico

Impedancia nominal

IMPEDANCIA NOMINALIMPEDANCIA NOMINAL

Los factores determinantes de la impedancia de un altavoz:

• Depende del tipo y de su forma constructiva. La resistencia óhmica del hilo

de la bobina móvil,

dependiente de la longitud, sección y material del hilo.

• La reactancia inductiva de la bobina móvil, dependiente de la frecuencia aplicada y del coeficiente de autoinducción de la misma.

• Las corrientes inducidas en la bobina móvil, a causa de sus desplazamientos dentro del campo magnético de excitación del imán permanente.

Frecuencia de resonancia

• Es es la frecuencia donde el sistema mecánico entra en resonancia.

• Se debe especificar el valor de la frecuencia para la cual el módulo de la impedancia eléctrica de entrada tiene su primer máximo.

• En el caso de la figura superior la frecuencia de resonancia está en 45 Hz.

F. RESONANCIAF. RESONANCIA

PMUS

PMPOPSIN

PRMS

PSIN PMPO

PRMS

PMUS

PMUS

PMUS

POTENCIA ELÉCTRICA A

CORTO PLAZO

Potencia eléctrica de pico o musical

• Es la potencia eléctrica que el altavoz es capaz de disipar con una señal de prueba de ruido rosa filtrado (simulando a señal musical) sin sufrir daños permanentes.

• La duración de la prueba es de un segundo y se repite 60 veces a intervalos de un minuto.

• El valor de la potencia se calcula sobre el valor nominal de la impedancia.

Potencia eléctrica nominal o RMS

Es la potencia eléctrica que el altavoz es capaz de disipar con una señal de prueba de ruido rosa (que simula un programa musical) sin sufrir daños permanentes.

• La duración de la prueba es de un minuto y se repite 10 veces a intervalos de dos minuto.

• Otros nombres son : Potencia eficaz Potencia media máxima

Potencia de régimen

Las siglas RMS singnifican Root Mid Square o en español raiz media cuadrada

Potencia eléctrica nominal -

R.M.S.

Potencia eléctrica de pico -

MUSICAL

. .

PMPO

Potencia PMPO

• PMPO

• Es una especificación de potencia común en equipos de consumo como radiograbadores o minicomponentes y representa una especie de valor pico durante un tiempo extremadamente corto dando valores mayores a la de la potencia pico máximo.

• No importa la distorsión

• Puede dar falsas expectativas

al comprar un equipo.

Psin

Potencia continua sinusoidal

Potencia continua sinusoidal• Es la potencia eléctrica que el altavoz es

capaz de disipar con una señal de prueba, que es un barrido continuo dentro del margen de trabajo de señal senoidal, sin sufrir daños mecánicos o térmicos.

• La duración de la prueba es de un 100 horas consecutivas.

• Este dato no suele ser facilitado, ya que los dos anteriores aportan suficiente información.

Fórmula empleada para calcular la potencia eléctrica consumida

• La norma usada en cada caso para la medida, determina el espectro de la señal banda ancha, el tipo de señal (ruido rosa generalmente) y el tiempo de duración de la prueba.

• Normas conocidas son la normas AES, IEC, EIA... • El valor de potencia eléctrica que se está

aplicando al altavoz se calcula midiendo la tensión eficaz en bornes del altavoz para el valor de impedancia nominal.

ejemplo•

1100W POTENCIA MAXIMA (PMPO) 50W x 2 RMS Parlantes de 3 vías Reproducción de discos CD-R/CD-RW Reproducción de MP3 Funciones: CD, Radio, Casete, Audio (Entrada Portátil) Entrada Frontal para Reproductor de Audio Portátil Función "DSGX" para refuerzo de bajos Salida para Auriculares x 1 (mini) Ecualizador con 4 ecualizaciones pre-establecidas Sintonizador FM/AM Control remoto incluido

Sensibilidad• Se define como el nivel de presión sonora

(NPS) medido a 1 m de distancia en la dirección del eje de mayor radiación del altavoz, cuando es excitado con un 1 W de potencia eléctrica, medida esta sobre su impedancia nominal.

• La señal que se utiliza es de banda ancha, preferiblemente un ruido rosa, cuyo espectro se parece más a la señal musical o vocal.

• Entre dos altavoces de iguales características de respuesta en frecuencia, potencia nominal, impedancia de entrada y directividad, es preferible el que mayor sensibilidad tenga.

• Esta medida, así

como la mayoría de las medidas de sonido, se han de hacer sin que influyan las posibles reflexiones del sonido en elementos cercanos, lo que adulteraría la medida.

• Para evitar estas reflexiones se usan "cámaras anecoicas" que están construidas con un diseño y materiales que hacen que no existan reflexiones en su interior, ni se cuelen ruidos externos.

interior de una cámara anecoica

Rendimiento• El rendimiento es el resultado de la división de la

potencia acústica radiada

por el altavoz, entre la potencia eléctrica consumida

en el altavoz.

• Se suele dar en porcentaje.• El rendimiento incluye las pérdidas mecánicas

del

sistema. Es decir, la resistencia al movimiento de la suspensión del diafragma.

• El rendimiento varía con la frecuencia, igual que la resistencia eléctrica de entrada.

• Un altavoz poco sensible necesitará

consumir más energía eléctrica que otro muy sensible, para lograr el mismo nivel de presión sonora.

R = Par/ Pec

Directividad• Es la variación del nivel de presión sonora a una

distancia fija, en función del ángulo de giro del altavoz.

• La directividad

se especifica mediante gráficas para distintas bandas y para giros de 10º

a 15º.

• Las bandas que se usan tienen las siguientes frecuencias centrales: 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1KHz, 2KHz, 4 KHz, 8KHz y 16KHz.

• El registro de estas gráficas se hace situando el altavoz en un banco giratorio, se reproduce una banda concreta y se mide el NPS a una distancia fija, se va girando el altavoz en el plano horizontal de 15 en 15 grados y midiendo la caída de NPS con respecto al valor de NPS a 0º.

Directividad

• Se repite el procedimiento para cada banda.

• Si el altavoz es de simetría circular, la directividad

vertical y horizontal será

la misma.

• Si no lo es, habrá

que hacer el mismo procedimiento girando el altavoz en el plano vertical.

Gráfica de directividad de un altavoz

Ancho de haz• Es un valor que se expresa en grados sexagesimales (de 0º

a 360º), e indica la porción del espacio situado frente al altavoz, horizontal o vertical, en donde la caída del NPS respecto al eje es menor de 6dB.

• El ancho de haz se mide de lado a lado del haz. Normalmente se suele dar el valor de ancho de haz a -6dB, aunque a veces se da para -3dB; siempre se especifica.

• Este dato es muy útil para realizar proyectos de refuerzo sonoro, para distribuir los altavoces de forma que toda la audiencia quede cubierta con un nivel suficiente.

• Valores típicos de ancho de haz para bocinas son 20º, 40º, 60º, 90º

ó

120º.

Ejemplo del ancho de haz de una bocina

0 dB

≤

- 6 dB

≤

- 6 dB

≤

- 6 dB

≤

- 6 dB

Distorsión armónica

• En el caso de altavoces, se hace la medida para distintas potencias de trabajo del altavoz, ya que a mayor potencia, mayor distorsión.

segsegúún su utilidadn su utilidad

Altavoces de Banda ancha

• Son altavoces que cubren una banda extensa del

espectro de audio.• Baja o media calidad.

• Distorsión de modulación

DistribuciDistribucióón aproximada de las bandas de n aproximada de las bandas de frecuencia habituales frecuencia habituales

DistribuciDistribucióón aproximada de las bandas n aproximada de las bandas de frecuencia habitualesde frecuencia habituales

woofers y sub-woofers• Son altavoces que cubren el margen de

frecuencia por debajo de los 400-700 Hz. para woofers

y por debajo de los 80 Hz. para los

sub-woofers.

• También se habla de graves y sub-graves. • Los woofers

no llegan a cubrir con buena

respuesta la zona de baja frecuencia próxima a los 20 Hz. por eso se desarrollan los sub-

woofers

que trabajan exclusivamente esa zona reforzando la respuesta en baja frecuencia.

mid-range * squawker

mediosmedios• Cubren el margen de frecuencia que va

desde los 400-700 Hz. hasta los 3-8 KHz.

• Esta es la que se suele llamar banda de medios.

tweeters ultra-high-tweeters• Cubren las frecuencias por encima de los 3-8 KHz.

para los tweeters

y por encima de los 12-14 KHz. para los ultra-high-tweeters. Ambos no llegan mucho más allá

de los 20 KHz.

• Los tweeters

tienen dificultad en llegar a cubrir con buena respuesta la zona de frecuencia próxima a los 20 KHz. por eso se desarrollan los ultra-high-tweeters

que trabajan exclusivamente

esa zona reforzando la respuesta en altas frecuencias.

Conexión de altavoces en serie

entrada

8 W / 8 ΩV0 = 8 V

A!

= 4 Ω

A2

= 4 Ω

I0 = 1 A Rt

= 4 + 4 = 8 Ω

Pt

= V02 / Rt

Pt

= 82

/ 8 = 8 W

P A1

= 42

/ 4 = 4 W

P A2

= 42

/ 4 = 4 W

Amplificador +

Conexión de altavoces en paralelo

entrada

25 W / 4 ΩV0 = 9 V

12Ω 12Ω 12Ω

Amplificador + 12

Rt

= = 4 Ω

3

I0 = V0

/ Rt

= 9/4 = 2.25 A

I1

= V0

/ R1

= 9/12 = 0.75 A

I0

= 0.75 * 3 = 2.25 A

P1

= V02

/ R1

= 81 / 12 = 6.8 W

Pt

= 6.7 * 3 = 20.25 W

Pt

= 92

/ 4 = 20.25 W

Conexión mixta de altavoces

entrada

40 W /4 ΩV0 = 9 V

8Ω 8Ω 16Ω

Amplificador + 1 1 1 1

= + + = 4 Ω

Rt

16 8 16

I0 = V0

/ Rt = 9/4 = 2.25 A

I4

= V / R4

= 4.5/8 = 0.56 A

P4

= V0

/ R4

= 20.3 / 8 = 2.5W

Pt = ?

¿sería viable este circuito?

8Ω

A1 A2 A3

A4

¿

De cuanta potencia debemos adquirir el altavoz A4 ?

Fase de los altavoces

• Es totalmente necesario que todos los altavoces que componen una red por pequeña que esta sea estén en fase.

• En caso que estos no tengan señalada su polaridad la comprobaremos con una pila de reducido voltaje comprobando hacia donde se mueve el cono del altavoz.

Ubicación de los altavoces

• Depende de su utilización.• Debemos hacer un estudio del ángulo de

cobertura.• En sonorizaciones tenemos multitud de tipos :• - en columna• - bocinas• - bocinas en abanico• - techo• - ……………

• Las causas del fallo térmico pueden ser :– exceso de potencia de entrada – señales fuera de la banda pasante (radio frecuencia,

frecuencias subsónicas). La energía que no se convierte en sonido se convierte en calor

– recorte (clip) del amplificador, la causa más común de fallo térmico

– corriente continua entregada por el amplificador, caso poco habitual en los amplificadores profesionales de hoy en día

– excesiva ecualización, principalmente de graves, puesto que esta zona de frecuencias los componentes poseen una eficiencia muy baja y generan mucho calor

Causas de averías de altavoces

Causas de averías de altavoces• Las causas del fallo mecánico se deben

:

– Excesivo movimiento del altavoz. – El altavoz tiene más excursión

(movimiento hacia

delante y hacia detrás) cuanto más baja es la frecuencia. Esto quiere decir que una señal con la frecuencia lo suficientemente baja y con el nivel suficiente, puede sacar la bobina móvil del entrehierro, con el consiguiente daño de la bobina, que probablemente rozará, y posiblemente acabe también cortándose o con corto-circuito.

– En los casos mas extremos el soporte de la bobina golpeará

la pieza polar inferior y se deformará.

– Para prevenir fallos mecánicos, no utilice señales por debajo de la banda de utilización

del componente o

cajas, y use un amplificador de la potencia adecuada.

Calcula la potencia desarrollada por los altavoces

Calcula la potencia desarrollada por los altavoces conectados en paralelo

Altavoces en coches

tema 5 - el altavoz

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