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Cajas:“ Sensibilidad, Respuesta en

frecuencia y directividad” 

Profesor: Sergio Matamala Alumnos: Claudio Andrade

Angel Matamala

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I. Objetivos.

Medir la sensibilidad de una caja.

Medir y analizar la respuesta de frecuencia de una caja.

Medir y graficar la respuesta polar de una caja.

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II. Marco teórico.  Sensibilidad de una caja: Es el grado de eficiencia en

la transducción electroacústica. Es decir, mide larelación entre el nivel eléctrico de entrada al altavoz y la

presión sonora obtenida. 

Suele darse en dB/W, medidos a 1 m de distancia y

aplicando una potencia de 1 W al altavoz (2,83 V sobre 8

Ω). 

Los altavoces son transductores electroacústicas conuna 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.

  Respuesta en frecuencia: La respuesta en frecuencia

del altavoz no es plana. El altavoz ideal debería dar una

respuesta uniforme, es decir, igual potencia a todas lasfrecuencias, pero este altavoz no existe. En las

especificaciones técnicas viene indicada la respuesta en

frecuencia:

o Los altavoces de alta calidad son los que tienen un

margen de variación de 6 dB para el margen

audible entre los 20 y los 20.000 Hz.

o

Fuera de los sistemas de alta calidad, también sonaceptables las variaciones de 3 dB en un margen

de 100 a 15.000 Hz, ya que en la práctica el

margen de audibilidad humana nunca llega a los

20.000 Hz.

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La banda conflictiva es la de los graves, por ello, no se

empieza la medición en los 20-30 Hz, sino que se eleva

esta cifra hasta los 80 Hz.

  Directividad: 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).

La forma más gráfica de dar la directividad es mediante

un diagrama polar, que normalmente es recogido en las

especificaciones, pues cada modelo tiene una respuesta

concreta.

  Diagrama polar : Un diagrama polar es un dibujo técnico

que refleja la radiación en que un determinado sistema

capta o emite energía al espacio.

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Cadena electroacústica.

Experiencia 1

Experiencia 2

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Experiencia 1

Materiales. Caja JBL.

Amplificador.

Micrófono de medición.

Sonómetro Básico.

2 Multitesters.

Cinta métrica.

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Metodología.

Se monto la caja en una silla, frente a ella primero se

conecto el sonómetro a 1[m].

La caja se conecto al amplificador de potencia, y a los

multitester en forma paralela para medir el voltaje y en

serie para medir la corriente.

La entrada del amplificador estaba conectada a la salida

del multipar, desde el spectralab se le envió un ruido

rosa filtrado en la banda que reproduce la caja.

Se midió en los tester hasta que el voltaje y la corriente

dieran como resultado un watt eléctrico enviado desde el

amplificador, luego se reviso el sonómetro para ver la

sensibilidad de las cajas.

A continuación, se cambio el sonómetro por un

micrófono de medición Beyerdinamic, y se conectó este

a una entrada del multipar.

Desde el computador de la otra sala se envió un barrido

de frecuencia reproducido por la caja y se midió la

respuesta de frecuencia de ésta, a través del micrófonoen spectralab, como también usando la función de

transferencia real.

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Experiencia 2

Materiales. Caja JBL.

Sonómetro Básico.

Cinta métrica.

Transportador.

Amplificador de potencia.

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Metodología.

Se monto la caja parada sobre una silla y frente a ella un

sonómetro a 0° a 1[m] el cual fue rotando 15° en cada

medición.

Sobre la caja se encontraba un transportador para

ayudar a instalar el sonómetro.

La caja estaba conectado a la salida de un amplificador 

de potencia y la entrada del amplificador de potencia

estaba conectado a la salida del multipar, desde la otra

sala se mando un tono puro de 1Khz.

Se midió la directividad de la caja vertical de 0° a 180°.

Luego se repitió el mismo procedimiento pero con la caja

horizontal y se midió de 0° a 360°.

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III.  Análisis de resultados. 

Sensibilidad y respuesta en frecuencia.

Sensibilidad: 96,6 dB SPL@ 1 m, 1 W eléctrico.

Grafico de respuesta de frecuencia.

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Respuesta polar.

Caja vertical:

Angulo NPS [dB] N [dB]

0 88,3 0

15 87,9 -0,4

30 86,1 -2,2

45 80,9 -7,4

60 79,9 -8,4

75 77,9 -10,4

90 70 -18,3

105 67 -21,3

120 65,9 -22,4

135 68 -20,3

150 68,7 -19,6

165 65,5 -22,8

180 64 -24,3

195 65,5 -22,8

210 68,7 -19,6

225 68 -20,3

240 65,9 -22,4

255 67 -21,3

270 70 -18,3

285 77,9 -10,4

300 79,9 -8,4

315 80,9 -7,4

330 86,1 -2,2

345 87,9 -0,4360 88,3 0

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-25

-20

-15

-10

-5

0

0

15

30

45

60

75

90

105

120

135

150

165

180

195

210

225

240

255

270

285

300

315

330

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Grafico Diagrama polar.

Caja vertical:

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Respuesta polar.

Caja horizontal:

Angulo NPS [dB] N[dB]

0 88,4 0

15 89,1 0,7

30 87,9 -0,5

45 78,5 -9,9

60 82,5 -5,9

75 76,5 -11,9

90 77,5 -10,9

105 70 -18,4

120 70,3 -18,1

135 70,5 -17,9

150 61,2 -27,2

165 63,7 -24,7

180 64,2 -24,2

195 59,4 -29

210 61,1 -27,3

225 66,2 -22,2

240 65,7 -22,7

255 64,3 -24,1

270 68,6 -19,8

285 74,2 -14,2

300 83,1 -5,3

315 84,1 -4,3

330 87,2 -1,2

345 88,5 0,1360 88,9 0,5

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IV.  Conclusiones

 Al realizar este trabajo comprobamos de manera

experimental, además se complementa actualmente con la

catedra sobre sensibilidad, respuesta de frecuencia y

direccionalidad de una caja, no con la precisión de un

laboratorio, pero con un bajo margen de error, lo que nos

ayuda a entender de mejor manera la importancia al poner las

cajas en los ángulos adecuados, la sensibilidad y respuesta

de frecuencia al momento de elegir una caja u otra.

En relación a la directividad se puede determinar que la caja

al reproducir frecuencias bajas tiende a ser omnidireccional,

por el contrario en frecuencias altas la caja se torna más

directiva.

En relación a la frecuencia la caja trata de reproducir lo más

fiel mente a una respuesta plana, solamente atenuándosebastante en las frecuencias altas (5 KHz a 20 KHz) y en las

frecuencias bajas se atenúa no demasiado (200 a 500 Hz).