ALTAVOCES

Un parlante es un conjunto de componentes electromecánicos que radian energía acústica dentro de un espacio físico conforme a una cantidad de energía entregada sobre él. De esta manera estamos definiéndolo también como transductor.

Transducción

Electro-Mecánica

Transducción

Mecáno-Acústico

v(t) f(t) p(t)

Altavoz

Altavoces Transducción Electro-Mecánico

Transducción Mecano-Acústico

Rango de Frecuencia

RadiaciónDirecta

RadiaciónIndirecta

Caja Cerrada

Reflector de Bajos

Bocinas

AltavocesElectromagnéticos Bobina Móvil

AltavocesElectroestáticos

Condensador

Piezoeléctrico

Agudos

Medios

Bajos

CLASIFICACIÓN SEGÚN RANGO DE FRECUENCIA

Woofer: son los de mayor tamaño y reproducen las frecuencias más bajas del espectro (20Hz a 1500Hz), con diámetros de 10”

a 21”, se divide además en SubWoofer.

Midrange: medias frecuencias entre 500Hz y 3000Hz, con diámetros entre 4” a 8”

Tweeter: Altas frecuencias, sobre 1500Hz hasta incluso más de 20KHz

ALTAVOZ

MOTOR DE COMPRESIÓN

EXCITADOR ACOPLADO A DIFUSOR

a – Bafle Cerrado b – Reflejo de bajos

BAFLES

Bafle de Bocina o Paso Banda

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

SENSIBILIDAD La sensibilidad nos indica el nivel de presión sonora

que un altavoz es capaz de generar a 1 metro de distancia en su eje, cuando es alimentado con 1W eléctrico. (2.83v a 8Ω)

10log W (ref: 1W,1m, 1Khz)Wref

RENDIMIENTO

Indica la razón entre la potencia acústica entregada por el altavoz y la potencia eléctrica que es suministrada a la entrada de este.Este valor siempre es pequeño. Los valores normales para altavoces de radiación directa van desde 1% a 5%. En el caso de los altavoces de radiación indirecta, como las bocinas, estos valores oscilan entre 10% y 30%.

η = Wa x 100% We

La ventaja que posee la Sensibilidad frente al Rendimiento, es que se puede operar directamente con niveles de presión sonora.

Por ejemplo un altavoz con sensibilidad 95dB(1w,1m), que tiene una potencia nominal de 300w es capaz de producir.

10log 300 = 24,8dB más a 300w que a 1w. Por lo tanto la presión sonora máxima a 1m es de 95+24,8 = 119,8dB

Si ahora queremos saber que NPS nos entregará a 25m

20log 25m = 28dB menor que a 1m, por lo tanto

Lp= 119,8 – 28 = 91,8dB

RESPUESTA DE FRECUENCIA

Nos indica el nivel de presión sonora que proporciona el altavoz para cada una de las frecuencias que componen el espectro audible.

DIRECTIVIDAD

La directividad o direccionalidad de un altavoz puede especificarse de distintos modos, todos estos útiles dependiendo de la información que deseemos obtener. Las tres primeras formas de especificar la direccionalidad, mostradas a continuación, deben indicar como mínimo su radiación horizontal y vertical.

Horizontal

Corresponde a la potencia máxima que puede recibir el parlante sin dañarse. Esta característica por motivos comerciales, es la característica que más interpretaciones tiene por parte de los fabricantes.

Ya tenemos claro, que este valor que se especifica, no necesariamente es el valor que se deba elegir para el amplificador que se conectará, si no que por lo general la potencia que entregue el amplificador debe ser más grande, para poder reproducir las transientes sin problemas.

1 - Potencia RMS o Eficaz 300w X

2 - Potencia de Programa 600w 2X

3 - Potencia Peak 1200w 4X

4 - Potencia Peak to Peak 2400w 8X

CAPACIDAD DE POTENCIA

IMPEDANCIA NOMINAL

Para comprender el alcance preciso de este dato, tengamos en cuenta que un altavoz sin montar en una caja acústica posee cierta frecuencia de resonancia para la cual la impedancia es máxima. Por encima de dicha frecuencia la impedancia decrece, llega a un mínimo, y luego aumenta nuevamente

La impedancia nominales la impedancia mínimadespués de la resonancia

La curva anterior se modifica cuando el altavoz se monta en un gabinete o caja acústica, debido a la influencia del gabinete sobre las características mecánicas del altavoz. A esto se agrega el hecho de que muchas veces en un mismo gabinete se incluyen dos o más altavoces de diferentes rangos, por lo que las curvas de impedancia se combinan para dar una curva compuesta que puede incluir varias resonancias.

ASPECTOS RELACIONADOSCON LA POTENCIA

Potencia= (voltaje)2 / impedancia

Voltaje=√ (potencia x impedancia)

Ejemplo: Altavoz: 600w; 8Ω

Máxima Capacidad de Voltaje = √ potencia x impedancia de cargaMáxima Capacidad de Voltaje = √ 600 watts x 8 ohmsMáxima Capacidad de Voltaje = √ 4800Máxima Capacidad de Voltaje = 69.28 volt

Determinando la Ganancia de Voltaje delamplificador

La Ganancia determina la relación entre la entrada y la salida en un circuito.La Ganancia puede ser expresada como Factor de Multiplicación (X) O en decibeles (dB).Como Factor de Multiplicación.

Ganancia = voltaje de Salida / voltaje de Entrada

Ejemplo : La señal de Entrada inyectada a un amplificador de potencia es0.5volts, y la señal de Salida es 20 volts.Para obtener la Ganancia de Voltaje (como factor de multiplicación)se debe dividir 20 volts entre 0.5volts

Ganancia de Voltaje = Voltaje de Salida / Voltaje de EntradaGanancia de Voltaje = 20 volts / 0.5 voltsGanancia de Voltaje = 40XPor lo tanto la señal de entrada será amplificada 40 veces por dicho amplificador.

Sensibilidad de Entrada y Ganancia de Voltaje

El Máximo Voltaje de Entrada que un amplificador puede recibir se conoce como Sensibilidad de Entrada.

Si se excede el Máximo Voltaje de Entrada, entonces se excederá la capacidad del amplificador por lo que se producirá distorsión notoria.

Por lo tanto si se divide la Máxima Capacidad de Voltaje entre la Ganancia de Voltaje (como factor de multiplicación) se obtiene el Máximo Voltaje de Entrada (en otras palabras la Sensibilidad de Entrada).

Sensibilidad de Entrada =

Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de Voltaje

Ejemplo:

Amplificador : 550w, 8Ω, Gain 40x

Altavoz 1: 600w, 8Ω

Paso 1: Cálculo de la Máxima Capacidad de Voltaje del Amplificador

Máxima Capacidad de Voltaje = √ Capacidad de potencia del amplificador x impedancia de cargaMáxima Capacidad de Voltaje = √ 550 watts x 8ΩMáxima Capacidad de Voltaje = 66.33 volts

Paso 2: Cálculo de la Sensibilidad de Entrada del Amplificador

Sensibilidad de Entrada = Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de VoltajeSensibilidad de Entrada = 66.33 volts / 40 xSensibilidad de Entrada = 1.65 voltsUmbral de Limitación = 1.65 volts

Nota: Cuando el amplificador 1 recibe 1.65 volts, su voltaje de salida es 66.33 volts, que con carga de 8Ω equivale a 550 watts. Esto significa que para evitarexceder la capacidad del amplificador es imperativo que no reciba más de 1.65 volts en su entrada.

Podemos asegurarnos que el amplificador NO reciba más de 1.65 volts si en el componente electrónico previo al amplificador incluimos un circuito de limitación con el umbral ajustado a 1.65 volts.El componente previo al amplificador en este caso es el procesador de los altavoces o el crossover digital.

Por lo tanto cuando el procesador de los altavoces/ crossover digital envíe 1.65 volts al amplificador de potencia, se enviara 66.33 volts al altavoz(66.33 volts = 550 watts @ 8Ω).

En caso de que el procesador de los altavoces/crossover digital envíe más de 1.65 volts al amplificador de potencia, entonces el amplificador de potencia producirá distorsión y asimismo más voltaje de Salida (que se traduce en mayor potencia y mayor temperatura en la bobina del altavoz, lo que puede significar posible daño al altavoz).Si se desea proteger el altavoz entonces se debe ajustar el umbral del procesador de los altavoces/crossover digital a 1.65 volts (6.5 dBu)

Ejemplo :

Se conecta al amplificador (capacidad de potencia FTC 550 watts @ 8 Ω, Ganancia de Voltaje 40 X), un altavoz cuya capacidad de potenciaAES/ANSI es 400 watts y cuya carga de impedancia es 8Ω.

Como se puede apreciar la capacidad de potencia del altavoz es 150 watts menor a la capacidad de potencia del amplificador (capacidad de potencia del altavoz 400 watts, capacidad de potencia del amplificador 550 watts @ 8Ω). Por lo tanto debemos limitar la Máxima Capacidad de Voltaje del amplificador de acuerdo a la Máxima Capacidad de Voltaje del Altavoz.

Paso 1: Calculo de la Máxima Capacidad de Voltaje del Altavoz

Máxima Capacidad de Voltaje =√ Capacidad de potencia del altavoz x impedancia de cargaMáxima Capacidad de Voltaje = √ 400watts x 8Ω.Máxima Capacidad de Voltaje = 56.56 volts

Paso 2: Cálculo de la Sensibilidad de Entrada del Amplificador.

Sensibilidad de Entrada =Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de VoltajeSensibilidad de Entrada = 56.56 volts / 40 xSensibilidad de Entrada = 1.41 voltsUmbral de Limitación = 1.41 volts

Nota: Cuando el amplificador W recibe 1.41 volts, su voltaje de salida es 56.56 volts, que con carga de 8Ω. equivale a 400 watts. Esto significa que para evitar exceder la capacidad del altavoz es imperativo que el amplificador no reciba más de 1.41 volts en su entrada.

Por lo tanto cuando el procesador de los altavoces/ crossover digital envíe 1.41 volts al amplificador de potencia, se enviará 56.56 volts al altavoz(56.56 volts = 400 watts @ 8Ω). Por lo tanto debemos limitar el amplificador a 1.41 volts (1.41volts x 40 = 56.56 volts @ 8Ω = 400watt).

En caso de que el procesador de los altavoces/crossover digital envíe más de 1.41 volts al amplificador de potencia, entonces el amplificador de potencia producir. Mayor voltaje de Salida (que se traduce en mayor potencia y mayor temperatura en la bobina del altavoz, lo que puede significar posible daño al altavoz).

Si se desea proteger el altavoz entonces se debe ajustar el umbral del procesador de los altavoces/crossover digital a 1.41 volts (5.19 dBu).

En los ejemplos anteriores, el control de nivel (volumen) de los amplificadores se encontraba en la máxima posición (0 dB de atenuación). Si el control de nivel del amplificador se modifica, entonces la Sensibilidad de Entrada y la

Ganancia de Voltaje cambiarán. Si el control de nivel del amplificador es disminuido entonces la Ganancia de Voltaje disminuye y la Sensibilidad de Entrada aumenta.