Saber Electrónica Nº 4 59

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En la edición anterior hicimos un repaso de las estructuras básicas de las pan-tallas acústicas o bafles. En esta nota veremos un ejemplo práctico de cómoconstruir un bafle que le permita aprovechar plenamente las características deun equipo de audio. Sin duda, éste es un tema de gran utilidad tanto para el estu-diante como para el técnico de servicio.

Una prueba inicial

Sabemos que en todo sistemade sonido se busca obtener unmáximo de fidelidad, es decir, queel sonido reproducido sea lo másidéntico posible al de la fuenteoriginal; por obvias razones, aquel-los sistemas que logran una mayorfidelidad tienen un costo superioren el mercado.

Por otra parte, en muchas oca-siones encontramos que los baflesque el fabricante incluye para undeterminado sistema de sonidoestán por debajo de lo que elamplificador de salida puedealcanzar. Para comprobarlopodemos realizar una pequeñaprueba: coloque un casete o undisco compacto y reproduzca(play) de manera normal; lenta-mente incremente el volumen desalida hasta tres cuartas partesarriba en la escala del valor másbajo (tenga cuidado, pues laintensidad puede ser muy alta); sicon esta intensidad se deformanlos sonidos graves, significa quela capacidad de respuesta delbafle es inferior a lo que elaparato puede reproducir. Eneste caso lo más recomendable

será construir un bafle apropiadoque nos ayude a incrementar lafidelidad del sonido a fin deaprovechar al máximo el equipo.

Características deoperación del bafle

Sabemos que un bafle (figura 1)debe contar por lo menos con trestipos de bocinas para las áreas defrecuencia que necesita cubrir:bajos (graves), medios y altos(agudos). Los bafles que utilizanmás de dos bocinas suelen pre-

sentar diferentes tipos de proble-mas; uno de los más frecuentes esque las señales reproducidas porcada bocina se obstaculizanentre sí o con las señales prove-nientes del ambiente exterior;como resultado dan variacionesdel sonido original que se irradia alespacio.

Debemos agregar a esto que elespacio físico en el que seencuentra el bafle (como unahabitación o una sala), así comola posición en que éste se ubicadentro del recinto afectan tam-bién de distinta manera las carac-terísticas del sonido que se repro-duce y provocan en cada casoefectos distintos. Todas estas situa-ciones provocan la ineficacia delbafle.

Para determinar la buenaoperación de los bafles o recintosacústicos, es necesario realizaruna serie de mediciones para losdiferentes rangos de operación.Existen diferentes equipos para lamedición de las respuestas de losbafles; a partir de éstos seobtienen gráficas de resultadosque sirven para realizar compara-ciones entre los diferentes sis-temas y determinar su correcta

CONSTRUCCIOND E BAFLES

Extraído de “Electrónica y Servicio”, del Centro Japonés de Información Electrónica

operación. Una de las gráficasmás conocidas es la de respuestadel bafle, en la cual se indican losniveles de audición generados porla bocina para el rango de fre-cuencias que comprende el oídohumano. Con apoyo de estas grá-ficas el usuario podría calcularaproximadamente el efecto de

sonorización del bafledentro del recinto en elque piensa utilizarlo;con ello evitará losproblemas anterior-mente descritos.

Los fabricantes enocasiones publicanestas gráficas, pero suinterpretación es difíciltanto para el consumi-dor (que normalmenteno se relaciona coninformación de estetipo) como para el pro-pio técnico (que noestá entrenado en suinterpretación o apli-

cación). También hay que tomaren cuenta que las gráficas queproporcionan los fabricantes sonrealizadas en sus propios laborato-rios y bajo determinadas condi-ciones, loa cual dificulta la com-paración de las curvas con las deotros fabricantes de un equipo

similar.En efecto, durante el diseño de

los bafles se utilizan diversos sis-temas de medición que se real-izan en distintas condiciones acús-ticas y con oyentes entrenados;además usan programas musi-cales de gran calidad sonora. Elresultado de estas pruebas, juntocon el material del laboratorio(gráficas, distorsiones), permite aldiseñador conocer qué parámet-ros son los más adecuados paralos oyentes y cuáles se puedensacrificar para mejorar otros.Recordemos que no existe el bafleperfecto y que siempre los baflesque encontramos en el mercadoson soluciones por compromiso,que atienden al costo de losmateriales de construcción o a lascaracterísticas del aparatoestablecidas por el fabricante. Losdiseñadores siempre se inclinaránpor dar preferencia a ciertas car-acterísticas más que a otras.

La curva de respuesta obtenidaen cada gráfica informa del com-portamiento del bafle o de labocina en específico; pero por sísola no puede dar una idea delcomportamiento del bafle, ya queen el resultado influyen varios fac-tores.

La curva de respuesta publica-da por los fabricantes es tomadaen una habitación llamada"anecoica" (figura 2), cuya superfi-cie se encuentra cubierta dematerial absorbente que eliminalos ecos y las reflexiones delsonido, de manera que el micró-fono únicamente recupera laseñal proveniente del bafle o dela bocina que se está probando, yla habitación no tiene ningúnefecto sobre el resultado de lasmediciones; como podrá suponer,esta situación ideal difícilmentereflejará la aplicación real delbafle, el cual seguramene serácolocado en la sala de un hogar.

El bafle se puede alimentar conuna señal senoidal de frecuenciavariable y obtenerse una curva derespuesta parecida a la mostradaen la figura 3. Esta gráfica fue

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tomada a un metro de distanciaen un rango de frecuencia queva de los 10 a los 20,000 hertz, porlo que el bafle presenta diferentestipos de intensidad en la señalsegún el valor de la frecuenciaque se está utilizando.

Otro método para comprobar laoperación del bafle consiste enaplicar un "ruido rosa" en vez deuna señal senoidal. El "ruido rosa"es un ruido blanco atenuado en 3decibeles por octava a fin de queel contenido de energía en cadatercio de octava sea el mismo. Lacurva de respuesta que seobtiene es más llana y más repre-

sentativa debido a la naturalezano regular de la música (figura 4).

Recuerde que siempre es nece-sario conocer las condiciones enque las mediciones fueron real-izadas; también debe observar lasescalas utilizadas en el papelsobre el que se grafican lasmediciones. En el caso de la figu-ra 3 se utilizó papel logarítmico, yla misma gráfica en papel logarít-mico pero en otra ecala se mues-tra en la figura 5. Si no se observacon cuidado se puede caer en elerror de pensar que se trata de sis-temas diferentes, y obviamente elde la figura 5 parece mejor que el

de la figura 3. Lo ideal en este tipode gráficas es obtener una curvalo más llana o plana posible paralos diferente valores de frecuen-cia; pero esté atento, ya que paraimpresionar a los consumidores,muchos fabricantes buscan laescala adecuada para sus gráfi-cas, de manera que simulen teneruna respuesta llana en la repro-ducción de sonido. Un aspectoimportante que influye en laforma que adquiere la curva derespuesta, está relacionado con laposición del micrófono que captala señal, ya que los resultadosobtenidos serán diferentes si elmicrófono se coloca frente al wof-fer, frente al midrange o frente altweeter, debido a que conformeaumenta la frecuencia de unaseñal, su difusión se vuelve muydireccional.

Otro método para determinar lacurva de respuesta consiste entomar la curva dentro de unahabitación normal, similar a la quese dispondrá para la audición, afin de que la posición del micró-fono no influya en el resultado, lacurva está tomada con un anal-izador en tiempo real que permiteir integrando los valores querecoge el micrófono mientras semueve por toda el área de audi-ción. El resultado será una curvade respuesta lo más parecidaposible a la curva ideal de repro-ducción en condiciones normalesde escucha (figura 6).

Recientemente, y gracias a lossistemas de cómputo, es posiblerealizar gráficas de medicionespara tres variables (es decir, tridi-mensionales), en las cuales sepuede observar la amplitud, la fre-cuencia y un eje calibrado enmilisegundos que muestra la man-era en que va disminuyendo laseñal una vez que ha desapareci-do la señal excitadora (fenómenoconocido como "reverberancia").Este tipo de gráficas proporcionainformación acerca de las reso-nancias y colocaciones del sis-tema de reproducción de sonido,así como de su respuesta transito-ria.

Procedimiento para la Reparación de Bocinas

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Por último, debemos mencionarla curva de impedancia. Laimpedancia es el valor de lacarga que ofrecerá el sistema debocinas al amplificador paracada valor de frecuencia que seaplique al mismo (figura 7).

En la curva se pueden observar

los distintos valores de reactanciaque adquiere el sistema paracada valor específico de frecuen-cia, independientemente de quela reactancia sea inductiva o resis-tiva (ya que en un sistema debocinas generalmente se adicio-nan capacitores o inductores

extra).En la gráfica se aprecia un

primer pico de derecha a izquier-da, que corresponde a la frecuen-cia de resonancia del sistema delos graves después el segundopico corresponde al valor de reso-nancia para señales medias yexiste un tercer pico (no tan evi-dente) para las señales agudas.

Siempre es importante que lacurva de impedancia no seencuentre cerca de valores muybajos, sobre todo si se va a utilizaren conjunto con algún otro sis-tema de bocinas (ya que estopuede provocar la pérdida de laseñal en la salida del amplificadorque alimenta al sistema).

Características de losmateriales y construcción

del recinto acústico

En la construcción debafles se utilizan materi-ales como la madera oplásticos termoformados.Para nuestro proyecto uti-lizaremos madera por lafacilidad con que sepuede moldear; es impor-tante evitar el uso de lamadera comprimida, quesi bien cuesta menos esde menor resistencia (y lasimperfecciones de susuperficie no ayudan a la

calidad delsonido que sereproduce).

Las dimen-siones de lasmaderas nece-sarias para laconstrucción delbafle se indicanen la figura 8. Enla parte frontalde la caja, parala pantallaacústica, sedeben realizarcuatro perfora-ciones: tres cir-culares corre-

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Construcción de Bafles

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spondientes a losdiámetros aproximadosde las bocinas que sevan a instalar en elinterior, y una tipo rec-tangular que corre-sponde a una per-foración para hacer albafle tipo réflex (figura9). Dentro de la per-foración se debencolocar un par demaderas arriba y abajode la abertura, a man-era de conformar untubo acústico (figura10).

Es necesario disponerde tres tipos de boci-nas especiales: unwoofer o bocina parabajos, un midrange obocina para medios yun tweeter o bocinapara altos, los cualesdeberán tener elmismo valor de impedancia(sugerimos 8Ω para cadauna, figura 11).

También verifique que lapotencia de las bocinaselegidas corresponda a laespecificada por el fabri-cante del aparato. Aquí hayque hacer una aclaración:aunque algunos fabricantesde equipos de sonido pre-sumen de que sus modelosalcanzan "2.000 wattsPMPO", en realidad lo queestán midiendo es la poten-cia acústica pico máxima,que es muy superior a lapotencia de trabajo normal;y ésta, a su vez, es mayor ala potencia nominal de lasbocinas (esto quiere decirque, por ejemplo, una boci-na de 50 watts nominalespuede dar una potenciaaudible de aproximada-mente unos 300 watts en tra-bajo normal, y un pico máxi-mo que fácilmente excedelos 1.500 watts). No se dejeimpresionar por la publici-dad de los fabricantes.

Uso del Cross-over(Divisor deFrecuencias)

Continuando con laconstrucción de nue-stros bafles, serecomienda también lainclusión de un sistemaCross-over, el cual bási-camente es un circuitopasivo que no requierede alimentación exter-na para su operación;dispone de cuatro ter-minales a través de lascuales se conectan lasdiferentes bocinas deun bafle; internamenteestá compuesto decapacitores y bobinasque permiten selec-cionar un rango de fre-cuencias de la señal yentregarlas a las boci-nas que están dis-

eñadas para ese mismorango de frecuencias. Enotras palabras, el Cross-oversepara los sonidos bajos, lossonidos medios y los sonidosaltos (figura 12).

Para la interconexión delCross-over siga el diagra-ma indicado en la figura13, aunque siempre esconveniente revisar el dia-grama propuesto por elfabricante del Cross-overque haya comprado.Coloque las bocinas den-tro del bafle y realice lasconexiones correspondi-entes entre el Cross-over ylas bocinas.

Verifique la operacióndel sistema conectando elbafle a la salida de unamplificador con un nivelde sonido bajo; poco apoco aumente el nivel desonido como sugerimos enla prueba inicial; experi-mente con diferentes tiposde música para verificar labuena operación de lapantalla.