EL ALTAVOZ

El altavozUn altavoz es un

transductor electroacústico utilizado para la reproducción de sonido. La transducción sigue un doble procedimiento: eléctrico-mecánico-acústico.

HistoriaJohann Philipp Reis instaló un altavoz eléctrico en su teléfono en

1861; fue capaz de reproducir tonos claros, pero también podía reproducir el habla amortiguada después de algunas revisiones.

Alexander Graham Bell patentó su primer altavoz eléctrico (capaz de reproducir el habla inteligible) como parte de su teléfono en 1876, que fue seguido en 1877 por una versión mejorada de Ernst Siemens.

En 1898, Horace Short patentó un diseño para un altavoz accionado por aire comprimido; luego vendió los derechos a Charles Parsons, al que se le otorgaron varias patentes británicas adicionales antes de 1910.

Unas pocas compañías, entre ellas la Victor Talking Machine Company y Pathé, produjeron reproductores de discos utilizando altavoces de aire comprimido.

Características de los altavocesRespuesta de frecuencia.Impedancia.Potencia admitida.Sensibilidad.Rendimiento.Distorsión.Direccionalidad.

Respuesta de frecuenciaLa respuesta en frecuencia del altavoz no es plana. El

altavoz ideal debería dar una respuesta uniforme es decir, igual potencia a todas las frecuencias, pero este altavoz no existe.

Los altavoces de alta calidad son los que tienen un margen de variación de 6dB para el margen audible los 20 y los 20.000 Hz

ImpedanciaLa impedancia, conceptualmente, es la oposición

que presenta cualquier elemento o dispositivo al paso de una corriente alterna, en este caso la fuente de audio es una mezcla de varias frecuencias con lo cual la impedancia no tendrá el mismo valor en todo el rango de frecuencias. La impedancia se expresa en Ohmios.

Como en los altavoces la impedancia varía en función de la frecuencia, cada modelo de altavoz en sus especificaciones técnicas tendrá una curva con esta relación impedancia-frecuencia distinta.

Potencia

Hace referencia a la potencia eléctrica que admite el altavoz, no a la potencia acústica. Es la cantidad de energía, en vatios, que se puede introducir en el altavoz antes de que éste distorsione en exceso o de que pueda sufrir daños. Dentro de la potencia se diferencia entre: potencia nominal y potencia admisible.

Potencia NominalPotencia nominal o máxima es aquella que puede soportar el

altavoz sin deteriorarse. - La fórmula para obtener la potencia eléctrica de entrada necesaria

es:

Donde: P=I2·ZP Potencia eléctrica

I Intensidad de corriente eléctrica

Z Impedancia

Sensibilidad

Es el grado de eficiencia en la transducción electroacústica. Es decir, mide la relación entre el nivel eléctrico de entrada al altavoz y la presión sonora obtenida.

Los altavoces son transductores electroacústicos con una sensibilidad muy pobre. Esto se debe a que la mayor parte de la potencia nominal introducida en un altavoz se disipa en forma de calor.

Rendimiento

El rendimiento mide el grado de sensibilidad del altavoz. Es el porcentaje que indica la relación entre la Potencia acústica radiada y la Potencia eléctrica de entrada.

El rendimiento de un altavoz es muy bajo, suele estar comprendido entre el 1-5 %.

Potencia acústica

potencia eléctrica · 100

DistorsiónEl altavoz es uno de los sistemas de audio que presenta mayor

distorsión. La distorsión tiene causas muy variadas: flujo del entrehierro, vibraciones parciales, modulación de frecuencia sobre el diafragma, alinealidad de las suspensiones, etc.

- La mayor parte de la distorsión se concentra en el segundo y tercer armónico, por lo que afectará en mayor medida a los tonos graves.

Direccionalidad

Indica la dirección del sonido a la salida del sistema, es decir, el modo en el que el sonido se disipa en el entorno.

En realidad, ningún altavoz da una respuesta, pues sea cual sea su direccionalidad global, siempre son más direccionales cuando se trata de altas frecuencias, agudos, que cuando se trata de bajas frecuencias, graves.

Tipos de DireccionalidadUn diagrama polar es un dibujo técnico que refleja la radiación

del altavoz en el espacio, en grados, para cada punto de sus ejes (horizontal y vertical).

Dependiendo de su directividad se puede decir que un cono de altavoz es:

omnidireccional.bidireccional.cardioide.

Omnidireccional o no direccionalRadían igual en todas direcciones, es

decir, en los 360°.

Por la importancia de la frecuencia de resonancia del propio altavoz, es un diagrama polar muy poco utilizado en altavoces. Los altavoces que utilizan esta direccionalidad requieren de grandes cajas acústicas.

Bidireccional

El diagrama polar tiene forma de ocho, es simétrico.

Emiten sonido tanto por delante como por detrás de igual forma, mientras que son prácticamente “mudos” en los laterales.

Los ángulos preferentes se sitúan en torno a los 120º.

UnidireccionalesSon los altavoces que emiten el

sonido en una dirección muy marcada y son “relativamente silenciosos” en las otras.

Dentro de los direccionales, los más utilizados son los cardioides. El altavoz cardioide se llama así porque su diagrama polar tiene forma de corazón.

Tipos de altavoces

1. Altavoz dinámico2. Altavoz electroestático 3. Altavoz piezoeléctrico4. Altavo de cinta5. Altavoz de panel o de modos distribuidos6. Altavoz de carga con bocina7. Altavoz activo

Altavoz dinámicoLa señal eléctrica de entrada actúa sobre la bobina móvil que

crea un campo magnético que varía de sentido de acuerdo con dicha señal.

Este flujo magnético interactúa con un segundo flujo magnético continuo generado normalmente por un imán permanente que forma parte del cuerpo del altavoz, produciéndose una atracción o repulsión magnética que desplaza la bobina móvil, y con ello el diafragma adherido a ella.

Altavoz electrostáticoEstos altavoces tienen una estructura de condensador, con

una placa fija y otra móvil (el diafragma), entre las que se almacena la energía eléctrica suministrada por una fuente de tensión continua.

Altavoz piezoeléctrico

En estos altavoces el motor es un material piezoeléctrico, que al recibir una diferencia de tensión entre sus superficies metalizadas experimenta alargamientos y compresiones.

Altavoz de cintaEl altavoz de cinta tiene un funcionamiento similar al altavoz

dinámico, pero con diferencias notables. La más obvia, en lugar de bobina, el núcleo es una cinta corrugada.

Sus propiedades eléctricas, mecánicas y acústicas difieren drásticamente de los altavoces convencionales ya que usan el principio de distribución óptima de los modos de vibración de una lámina rígida delgada que han sido excitados por un pequeño transductor en un punto del panel.

Altavoz de panel

Altavoz de carga con bocina•  La bocina es un cono alimentado por un motor que permite

aumentar la señal eléctrica de entrada hasta en 10 dB a la salida, con lo que son muy empleadas cuando se requiere gran volumen sonoro.

Altavoz activoTipo de altavoz caracterizado por el uso de filtros

activos (digitales o analógicos), en lugar de filtros pasivos, para dividir el espectro de audiofrecuencia en intervalos compatibles con los transductores empleados.