PARLANTES Y CROSSOVER <<< 1 2 3 4 5 6 >>>
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 amplificador. 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 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 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 t res conceptos que relacionan las frecuencias audibles de acuerdo a su efecto sico-acústico 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 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. i nstrumentos. 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 bafle 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 l as frecuencias bajas. con respecto al amplificador, se debe tener en POTENCIA En cuanto a la escogencia de potencia de un parlante con 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 amplificador 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 amplificador 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
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 sit io 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 i mportante 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 l a bobina, ayudando a su refrigeración. 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 vías. Por el orificio 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 losdinámicos. Los parlantes electrodinámicos tienen un electroimán alimentado desde la red pública, que genera un campo c ampo 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 li ne 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 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 l os 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
orificios 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 superficie 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 fibra. 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 fin de mantenerla centrada alrededor del cilindro formado por la junta o yugo, el imán y la placa 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 finos, 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 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.
Tamaño de la bobina en pulgadas 1
Vueltas en 4Ω
Vueltas en 8Ω
calibre en 4Ω Calibre en 8Ω
50
100
32
34
1½ 2
50 50
100 100
30 29
32 31
2½ 3 4
50 50 50
100 100 100
28 27 26
30 29 28
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 ll eva 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 fibroso, 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 fibra 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
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 amplificador. Como son filamentos 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 amplificador. 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 filamentos de nylon y cobre. Los parlantes finos 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 amplificador estéreo y no usamos la misma polaridad, quedan en desfase y se pierde potencia y gran respuesta de bajos.
Para fijar esta pieza a la campana, solo es introducir un pequeño cuello metálico 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 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 amplificador 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 (P a r t e 2 ) <<< 1 2 3 4 5 6 >>>
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 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 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. 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 fieltro. 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 (Co m p r e s s io n D r i v e r ) 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 amplificar. 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 amplificar 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 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 perfil cónico, perfil exponencial y de perfil elíptico. La más usada es la de perfil elíptico.
Funcionamiento del Driver
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 orificio 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 eficiencia, de hasta 10 veces la eficiencia 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 i mán 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. 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 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
En nuestro país Colombia, en la ciudad de Barranquilla se fabrican tweeters tipo bala de buena calidad, imitación de los famosos super tweeter JBL de J a m e s B . L a n s i n g . Son construidos a mano en aluminio y con una bobina poderosa. Estos super tweeter son muy usados en los sonidos conocidos popularmente como “picó”, que viene de la palabra pickup. Con sonidos de gran potencia, por lo general tri-amplificados al estilo de los sonidos Line Array. Los tweeter tipo bala son de gran potencia, permitiendo escuchar las frecuencias altas a grandes distancias.
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 fidelidad disponen de salidas para audífonos.
PARLANTES (p a r t e 3 ) <<< 1 2 3 4 5 6 >>>
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.
Nominal size Max. Power Nom. Impedance Voice coil Fo Frec. Range Magnet weight Sensitivy
Diámetro en pulgadas Potencia máxima Impedancia nominal Diámetro de la bobina Frecuencia de resonancia Respuesta en frecuencia Peso del imán Sensibilidad
10” 100W 8Ω
1” 37Hz 3000Hz-fo 348gm 102db
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 influye. 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 fluidos especiales que los conservan siempre fríos, independientemente del nivel de potencia. Impedancia del parlante
Podemos definir impedancia de un parlante a la resistencia eléctrica que ofrece la bobina del parlante. La impedancia nominal de los 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 figura 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 refiere 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 influyen 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 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 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 HZcon 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 falsificado o de mala calidad. Sensibilidad
La sensibilidad es la respuesta del parlante a los estímulos eléctricos que envía 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 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 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 grabación y alta fidelidad. 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? A continuación veamos como conectar un bafle 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. Construcción de este crossover .
Sonido de 2 vías
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 idóneo. 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 través de un condensador no polar que en este caso hace el papel de cross-over y se encarga de dosificar 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. 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 dosificar 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 amplificador. Para un amplificador 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 alt ernativa 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 configuración 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 amplificador se encuentra entre los 2 a 16 ohmios. Así que para Lograr sacar el mejor provecho tanto a los parlantes como al amplificador, la impedancia debe coincidir entre ambos. La máxima 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 están cerca al amplificador, 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 fin de poder conectar varios parlantes para conseguir más potencia o la impedancia requerida por el amplificador, 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 bafle 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 amplificador 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 identificados con el si gno 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 están 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 así 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 conexión 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 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 final se obtenga la impedancia que posee el amplificador y así aprovechar tanto el amplificador, 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 (parte 4) <<< 1 2 3 4 5 6 >>>
Las cajas o gabinetes para los parlantes Las cajas o gabinetes acústicos, también conocidas como bafles, son cajas de madera y en algunos casos en plástico que ayudan a dar la sonoridad adecuada a los parlantes o bocinas. Deben ser hechas con medidas calculadas dependiendo del tamaño, vatiaje y elasticidad del parlante. ESTO NO ES AL GUSTO . Cuando se hacen sin tener en cuenta esto, por mas que trate, y aún usando buenos parlantes, nunca obtendrá un buen sonido. Un ejemplo del tamaño ideal de la caja para un parlante de 12 pulgadas es: 60centímetros de altura, por 40 cm de ancho y 30 cm de profundidad, usandoaglomerado o MDF de 15 milímetros, pegado con pegante para madera y tornillos autoperforantes. Para parlantes de 8 pulgadas, recomendamos cajas de 38 centímetros de altura, por 28 centímetros de ancho y 25 centímetros de profundidad. Recuerde usar desfogues largos y recubrir la caja con fibra de vidrio, guata 500o fieltro 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 especificaciones técnicas. Este artículo tiene como fin mostrar la importancia de la caja para lograr unos buenos bafles 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 suficiente con conectar uno o más parlantes a un amplificador. Si se coloca un parlante sin caja suspendido en el aire, se genera un fenómeno llamadoCortocircuito 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 suficiente 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 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 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 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 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 bafles pequeños que se encargan de reproducir las frecuencias medias y altas y un bafle 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 infinito 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.
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 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 bafle 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 fieltro. 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 bafles 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 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. NOTA: Recordemos que el tema central de esta página son las videorockolas. Últimamente hemos notado que los
bafles de las rockolas están mal construidos por algunos carpinteros sin éti ca profesional y colocan los desfogues a los lados. Esto da un mal sonido. Si usted va a comprar un mueble de rockola, exija cajas acústicas con las dimensiones correctas y con los desfogues al frente. Esto no es un problema, ya que la mayoría de los sonidos que escuchamos en una canción se encuentran en la gama de frecuencias bajas.
Cajas reflectoras de bajos
Hemos visto el principio de la caja acústica bien hecha, pero con su desfogue simple, es decir sólo un orificio llamado ventana, por la cual sale la onda posterior pero con su fase invertida. En muchas partes recibe el nombre de “reflex” o “bass reflex”. Para lograr el punto ideal en el que se sumen las ondas correctamente, se logra con una distancia adecuada entre el orificio 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 superficie 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 superficie de la ventana o la longitud del tubo de sintonía 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 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 amplificador 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.
Procedemos a cerrar totalmente la ventana. En algunos casos se retira el tubo de sintonía. Se ajusta el volumen del amplificador 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 bafles 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 bafle 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 bafle 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.
Bafle con Radiador pasivo
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 amplificador, 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 frecuencia de resonancia del parlante principal o activo. Esto permite reforzar los frentes de onda emitidos por este último. La gran ventaja de este bafle con respecto al bafle con desfogue o tubo de sintonía es que su funcionamiento se acerca más al del bafle infinito pero con dimensiones inferiores. Además 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 está bien calibrada y el largo del desfogue no es el correcto, las ondas sonoras que saldrán en fase con la onda frontal, generando distorsión. 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 también debemos pensar en la distribución 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 habrá problema con los obstáculos para llegar a nuestros oídos. Las frecuencias altas o sonidos agudos son unidireccionales. Por eso se deben colocaran los tweeter los más alto posible para que nos lleguen en forma directa.
Ejemplo de una caja acústica para Woofer de 12 pulgadas con Medio y Tweeter
A continuación presentamos un ejemplo de caja acústica para woofer de 15 pulgadas con Driver. Esta configuración es muy común hoy en día. Podemos observar dos nuevas características que no habíamos contemplado antes. La primera es su forma cónica, es decir con su parte de atrás mas delgada que la parte de adelante. Esto se hace con el fin de evitar que todas las paredes queden enfrentadas (a n t i p a r a l e l i sm o ) . Ayuda a mejorar los rebotes internos.
Ejemplo de una caja acústica para Woofer de 15 pulgadas con Driver
La otra característica es que el Driver va encerrado en un compartimiento aparte. Esto evita que haya escape de aire por los bordes del orificio donde va colocado el Driver, manteniendo la presión interna. Así solo saldrá aire por los desfogues y se logra una buena respuesta de bajos. Actualización en proceso Para ver diseños de cajas acústicas, entre aqui. Espere más información
PARLANTES y BAFLES <<< 1 2 3 4 5 6 >>>
Como construir unas cabinas de doble parlante
Después de estudiar los parámetros más importantes para lograr una caja acústica de buen rendimiento, queremos mostrar como hacer una caja o gabinete para dos parlantes de 15 pulgadas y driver. Este diseño lo hemos tomado de un modelo marca JBL que tuvimos la oportunidad de escuchar. Calcular las dimensiones y diseño de una caja acústica no es tarea fácil. Como vimos en las páginas anteriores son bastantes parámetros a tener en cuenta. Por esta razón creo que si la intensión es hacer unos buenos bafles sin tener que estudiar física y una cantidad de fórmulas, la forma más fácil es copiando unos bafles de marca que nos gusten. Otra opción es usar programas para calcular cajas acústicas tales como; WINISD Pro, BassBox Pro o Blaubox, entre otros. También podemos encontrar infinidad de páginas con muchos diagramas de cabinas de diferentes dimensiones. Así que solo se trata de navegar un poco y encontraremos lo que buscamos. A continuación queremos enseñar la forma y método para lograr una caja acústica de buena calidad. Estas cabinas fueron hechas con madera de aglomerado de 2 centímetros de espesor.
Diagrama de la cabina
Presentamos los planos de la cabina con sus vistas y medidas necesarias para su construcción
Cortes de la madera
Habiendo analizado los planos de nuestra cabina, se debe cortar la madera a los tamaños exactos. En el archivo PDF que podrá descargar al final de este artículo, encontrará 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 día los aserraderos de madera tienen sistemas de corte sofisticados y computarizados. Basta con hacer el despiece en algún programa de corte como el Lepton optimizer y al comprar la madera nos la entregan cortada, aprovechando la madera al máximo, sin hacer el más mínimo desperdicio.
Techo, piso y entrepaño
Luego de tener todas las piezas cortadas a la medida, es necesario hacer algunos cortes. Si observamos los planos de la cabina, veremos que el diseño es cónico y no cuadrado. Para dar el corte inclinado se usa un inclinómetro o untransportador . Cualquiera de estos instrumentos será óptimo. La inclinación que le dimos a las piezas superiores e inferiores es de 80 grados. Esto da una mejor acústica y logramos el principio deantiparalelismo , que consiste en que las paredes laterales de la caja no queden enfrentadas.
Se deben emparejar todas las piezas del piso, techo y entre paños para que queden totalmente iguales. Esto se hace con la ayuda de laRuteadora . Esta herramienta es muy útil para lograr bordes perfectos y también para hacer figuras o redondear superficies.
El espaldar de la caja
Como las piezas del techo y el piso son cónicas, el espaldar también debe tener la misma inclinación. 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 tendrá que rellenarlos después, ya que una buena caja debe ser 100% hermética. Pegando el piso con el espaldar
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 diámetro más pequeño que el tornillo. Luego se unen las dos piezas y se atornilla fuertemente con tornillos autoperforantes de 2 ½ pulgadas.
Se pega el techo y procedemos a pegar los laterales. La técnica es la misma. Pegante y tornillos.
Se pegan ambos laterales y se sellan las uniones con más pegamento o con silicona. La idea es que no haya escape de aire por las esquinas.
El desfogue de esta cabina va en la parte de abajo. Es importante que el aire pueda salir con fluidez. Para esto se coloca una tabla a 45 grados que se encargará de neutralizar la esquina, dando una semicurva por donde saldrá el aire más adelante. Esta tabla tiene cortes a 45 grados en sus esquinas para que descanse bien contra el piso y el espaldar.
Ahora colocamos el entrepaño que divide el espacio entre el driver y los parlantes. Este tiene la misma forma que el piso o el techo, sólo que es un poco más corto en el frente. Esto es para que la tabla frontal entre un poco, dando un borde al frente de la cabina. También se coloca un refuerzo que va entre los dos parlantes. Esta tabla se encarga de evitar vibraciones de la tabla frontal, donde irán atornillados los parlantes. En la parte de abajo va el entrepaño que hace de techo del desfogue. Esta pieza no va hasta el fondo. Debe quedar unos 10 centímetros 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 irá 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 cartón.
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 aserrín y pegante para madera. Luego que la caja esté 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 éxito del producto.
En ambos lados de la cabina deben ir unas manijas de agarre que servirán para transportarla fácilmente. La idea es que no haya escapes de presión. Así que para que no suceda esto por la manija, se debe hacer un bajo relieve que sólo permita que entre la manija, sin que el orificio pase hasta el otro lado. Esto se hace con la ruteadora. Si no tiene ruteadora, puede hacer al orificio hasta el otro lado con la caladora y luego lo tapa por dentro con una tabla. Deberá pegarla con pegante y puntillas o tornillos. Luego sella los bordes para evitar escapes de aire.
PARLANTES y BAFLES <<< 1 2 3 4 5 6 >>>
Como construir unas cabinas de doble parlante (p a r t e 2 ) Ahora viene el acabado de las cabinas. Existen varias formas de dar un buen terminado a un bafle. Desde la utilización de pinturas acrílicas resistentes a la intemperie, hasta recubrimientos en materiales sintéticos. Un material muy usado es la moqueta. La moqueta es una tela fuerte tejida en cáñamo. Es muy resistente al maltrato y no es inflamable. Se consigue en varios colores, aunque el más usado es el color negro.
La forma de pegar la moqueta a la caja acústica es con pegante de solución de caucho, del mismo usado en zapatería 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 espátula plástica, de madera delgada o de cartón, con pequeñas ranuras que permiten una aplicación más 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.
El tapizado no debe hacerse en varias piezas. Lo ideal es usar una sola pieza de moqueta que cubra toda la caja. Así solo quedará un empate atrás y otro abajo. Observe la parte de atrás de la caja. Hicimos un corte en punta, tanto en la parte superior, como en la inferior. Luego se le da el mismo corte a los laterales de tal manera que quede una raya vertical en el centro del espaldar.
Los acabados deben ser impecables
Para hacer los remates al frente, se debe usar un bisturí y hacer los cortes tal como se observa en la fotografía. Todos los bordes deben quedar perfectos. No debe verse la madera o manchas de pegante. Colocando las manijas
Después de tapizar toda la caja, se deben colocar los accesorios, tales como; Los esquineros, bases y manijas. Estas últimas se colocan sobre los bajo relieves que hicimos previamente. Se atornillan con tornillos autoperforantes de 1 pulgada. Recuerde que estas manijas deben ser fuentes ya que soportarán las cajas al momento de transportarlas.
Las bases son unas pequeñas patas que sirven para parar la cabina sin que se maltrate en su parte inferior. Usualmente son de caucho y van atornilladas.
Podemos ver las cajas acústicas de nuestras cabinas terminadas y listas para ensamblar.
Recubrimiento interno
Una buena caja acústica debe estar recubierta en su interior por un material que absorba las vibraciones. Esto ayuda a dar un sonido más limpio y un bajo más 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. Así 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 también llamado crossover, se puede hacer sobre un circuito impreso, como el que enseñamos a construir en nuestra sección de sonido. Otra opción 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 láminas de Hierro-silicio de 11.5 centímetrosde largo por 1.8 centímetros de ancho, recicladas de transformadores viejos. Usamos tantas láminas fueron necesarias para lograr la misma medida del ancho de las láminas, es decir 1.8 cms en cantidad de láminas. 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.
Esta bobina la hicimos de una manera más fresca, sin usar tanta teoría. Básicamente lo que se hizo fue enrollar alambre calibre 16 y al llevar 10 metros hicimos una prueba de sonido. El resultado fue que aun se escuchaban muchas frecuencias medias, entonces enrollamos otros dos metros y mejoró bastante, y al llegar a los 15 metros el sonido que se logró fue el que estábamos buscando. Creo que esa es otra forma de lograr un sonido al gusto. No siempre la matemática nos lleva al resultado que queremos, así ese resultado sea perfecto. La bobina fue colocada en serie con el positivo del parlante de abajo y ajustada con una abrazadera plástica para que no se mueva. El parlante de la mitad lo dejamos en rango completo. Es decir no le colocamos ningún filtro.
Filtro pasa altos
Para el driver hicimos un filtro pasa altos muy sencillo, formado por un condensador de 4 microfaradios a un mínimo 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, más o menos desde los 2KHz. La resistencia solo es para proteger el driver de excesos de corriente que puedan dañarlo. Claro está que una protección más adecuada sería colocar un bombillo tipo fusible, como el que vimos en páginas anteriores. Terminal para bafles
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 opción de conectar por presión de cable y por plug de 1/4. Hemos conectado en paralelo las entradas de plug y la de presión para que todas funcionen.
Ahora podemos apreciar nuestras cabinas totalmente terminadas. Los parlantes están ajustados con tornillos autoperforantes de 1 pulgada y bien ajustados para evitar cualquier tipo de vibración. Los esquineros metálicos fueron atornillados con tornillos de 1/4 de pulgada. Todo está bien ajustado y en su lugar. Estas cabinas las hemos probado con nuestro Amplificador ampliable en potencia, con 10 transistores. También con nuestro Amplificador estereo de 500W , obteniendo un excelente resultado.
