Sonido

Variaciones de presión. Ondas. Eco. Reverberación. Resonancia. Características físicas. Velocidad. Intensidad. Amplitud. Tono. Frecuencia. Timbre. Altavoz. Bafle. Tipos. Cerrados. Reflector de bajos. Dinámico. Electrostático. Cinta. Potencia

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1. Introducción

Disponemos de altavoces en todos aquellos aparatos que precisen del sonido y que utilizamos en la vida cotidiana, como por ejemplo, los equipos de música, la televisión, etc.

En este trabajo hemos intentado explicar de la manera mas clara y entendedora, que es un altavoz, para que sirve, los diferentes tipos que podemos encontrar, sus diferentes componentes y sus características mas importantes. Pero para poder hacer esto, antes, hemos explicado el sonido, ya que sin este elemento el altavoz no tendría ninguna utilidad.

La razón por la cual hemos realizado este tema, es por que consideramos que si no son personas relacionadas con este mundo, el resto no le da la mayor importancia, y hemos encontrado oportuno dar a conocer y ampliar este sector, lo que conlleva poder saber y conocer mas sobre el interior de este aparato, yendo mas allá de lo que es la propia caja del altavoz, y su simple, útil y eficaz funcionamiento. Además a nosotros dos nos atrae el sonido como un estudio posterior, ya sea ciclo de grado superior o estudios universitarios.

No hemos tenido demasiados problemas para encontrar información, ya que hay muchas paginas especializadas sobre este tema, aunque las webs compartan la misma información, cosa que complicaba la búsqueda de texto especializado. Los mayores problemas ha sido encontrar imágenes explicativas y entendedoras de cada uno de los diferentes tipos de altavoces, y decir por ultimo que el numero de libros que hablan sobre este tema es limitado y la información poco extensa.

Hemos intentado darle un titulo divertido y entendedor al trabajo, a través de un juego de palabras, que creemos que define bien el trabajo, por que relaciona el sonido con la utilización del altavoz.

2. ¿Qué es el Sonido?

El sonido es la vibración de un medio elástico, bien sea gaseoso, liquido o sólido. Cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, estamos hablando de la sensación detectada por nuestro oído, que producen las rápidas variaciones de presión en el aire por encima y por debajo de un valor estático. Este valor estático nos lo da la presión atmosférica (alrededor de 100.000 pascales) el cual tiene unas variaciones pequeñas y de forma muy lenta, tal y como se puede comprobar en un barómetro.

2.1. ¿Cómo son de pequeñas y de rápidas las variaciones de presión que causan el sonido?

Cuando las rápidas variaciones de presión se centran entre 20 y 20.000 veces por segundo (igual a una frecuencia de 20 Hz. a 20 kHz.) el sonido es potencialmente audible aunque las variaciones de presión puedan ser a veces tan pequeñas como la millonésima parte de un pascal. Los sonidos muy fuertes son causados por grandes variaciones de presión.

Por ejemplo: una variación de 1 pascal se oiría como un sonido muy fuerte, siempre y cuando la mayoría de la energía de dicho sonido estuviera contenida en las frecuencias medias (1 kHz. - 4 kHz.) que es donde el oído humano es más sensitivo. El sonido le puede producir diferentes fuentes, desde una persona hablando hasta un altavoz, que es una membrana móvil que comprime el aire generado ondas sonoras.

Sonido, fenómeno físico que estimula el sentido del oído. En los seres humanos, esto ocurre siempre que una vibración con frecuencia comprendida entre unos 15 y 20.000 hercios llega al oído interno. El hercio (Hz.) es una unidad de frecuencia que corresponde a un ciclo por segundo. Estas vibraciones llegan al oído interno transmitidas a través del aire, y a veces se restringe el término sonido a la transmisión en este medio. Sin embargo, los físicos modernos suelen extender el término a vibraciones similares en medios líquidos o sólidos. Los sonidos con frecuencias superior.

El sonido está formado por ondas que se propagan a través de un medio que puede ser sólido, líquido o gaseoso. Las partículas materiales que transmiten tales ondas oscilan en la dirección de la propagación de las mismas ondas.

Si sujetamos una soga desde un extremo atada al otro y hacemos movimientos continuos hacia arriba y abajo lograremos hacer ondas.

Una forma de generar una onda también puede ser con botellas de plástico puestas una al lado de otra y tumbar una. Veremos como se tumban unas tras otra generando una onda. También se puede experimentar con las fichas de un dominó.

'Sonido'


Las ondas a las que llamamos sonoras son las que pueden estimular al oído y al cerebro humano dentro de ciertos límites que son aproximadamente de 20 ciclos por segundo a cerca de 20.000 ciclos por segundo. Estos son los límites audibles, Sonido, fenómeno físico que estimula el sentido del oído. En los seres humanos, esto ocurre siempre que una vibración con frecuencia comprendida entre unos 15 y 20.000 hercios llega al oído interno. La frecuencia de una onda sonora se define como el numero de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo). La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el hercio (Hz.). Estas vibraciones llegan al oído interno transmitidas a través del aire, y a veces se restringe el término sonido a la transmisión en este medio. Sin embargo, los físicos modernos suelen extender el término a vibraciones similares en medios líquidos o sólidos. Los sonidos con frecuencias superiores a unos 20.000 Hz. se denominan ultrasonidos, los inferiores al límite audible se llaman infrasónicas y las que superan el límite superior se llaman ultrasónicas.


Los perros son sensibles a frecuencias de hasta 30.000 ciclos por segundos y los murciélagos a frecuencias de hasta 100.000, es decir que estos animales escuchan sonidos ultrasónicos.

2.2. ¿Que es el eco ,la reverberación y la personancía?

Cuando se genera un sonido en el interior de un local las superficies que componen el mismo ocasionan una serie de diferentes efectos dependiendo del las características de dichas superficies.

Esto ocurre porque las ondas sonoras inciden en las diferentes superficies y estas las reflejan de diferente forma según su coeficiente de reflexión acústica.

Como es lógico, primero siempre se percibe el sonido directo, esto es, el sonido que nos llega a nuestro oído sin que se aún se halla reflejado en ninguna superficie. Una vez recibido el sonido directo, llegará a nuestros oídos, con un retraso de tiempo con respecto al sonido directo, el sonido reflejado por las superficies del local.

Tanto el retraso como el nivel sonoro del sonido reflejado dependen de las características físicas del local y sus superficies.

Si el retraso entre el sonido directo y el reflejado es mayor de 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición será capaz de separar las dos señales y percibirlas como tales, primero una y después la otra, esto es lo que se entiende por eco. Por ejemplo: supongamos que estamos dentro de un local de grandes dimensiones y una persona que

esta separada de nosotros a cierta distancia nos dice "HOLA"; primero llegara a nuestros oídos el "HOLA" del sonido directo, y en el caso de un Eco este nos llegara como mínimo 1/10 segundo después, por lo tanto oiremos "HOLA....(1/10 segundo mínimo)...HOLA", y lo interpretaremos efectivamente como dos mensajes diferentes separados por un intervalo de tiempo determinado. Sin embargo nuestro interlocutor únicamente ha articulado un "HOLA".

Cuando en la misma situación que en el caso anterior, el sonido reflejado nos llega con un tiempo inferior a 1/10 de segundo, nuestro sistema de audición no es capaz de separar ambas señales y las toma como una misma pero con una duración superior de esta. Normalmente esto se entiende como reverberación. La reverberación de un local se mide según su tiempo de reverberación en segundos y varia según la frecuencia de análisis que se utilice. Esto es debido a que los diferentes materiales que componen las superficies del local no se comportan por igual en todo el espectro sonoro, y por tanto los coeficientes de absorción de cada superficie de un mismo material varia según la frecuencia. Conociendo el tiempo de reverberación de un local podemos saber como se comportara el mismo en diferentes aplicaciones. Cuando el tiempo de reverberación alcanza valores muy altos con respecto al sonido directo, puede ocurrir un enmascaramiento de este y se puede perder la capacidad de entender la información contenida en el mensaje que se percibe.

La resonancia se ocasiona cuando un cuerpo entra en vibración por simpatía con una onda sonora que incide sobre el y coincide su frecuencia con la frecuencia de oscilación del cuerpo o esta es múltiplo entero de la frecuencia de la onda que le incide.

 

2.3. Características físicas del sonido

Cualquier sonido sencillo, como una nota musical, puede describirse en su totalidad especificando tres características de su percepción: el tono, la intensidad y el timbre. Estas características corresponden exactamente a tres características físicas: la frecuencia, la amplitud y la composición armónica o forma de onda. El ruido es un sonido complejo, una mezcla de diferentes frecuencias o notas sin relación armónica.

2.3.1. La velocidad del sonido

La frecuencia de una onda de sonido es una medida del número de vibraciones por segundo de un punto determinado. La distancia entre dos crestas sucesivas de la onda se denomina longitud de onda. El producto de la longitud de onda y la frecuencia es igual a la velocidad de propagación de la onda, que es la misma para sonidos de cualquier frecuencia (cuando el sonido se propaga por el mismo medio a la misma temperatura).

La velocidad de propagación del sonido en aire seco a una temperatura de 0 °C es de 331,6 m/s. Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad del sonido; por ejemplo, a 20 °C, la velocidad es de 344 m/s. Los cambios de presión a densidad constante no tienen prácticamente ningún efecto sobre la velocidad del sonido. En muchos otros gases, la velocidad sólo depende de su densidad. Si las moléculas son pesadas, se mueven con más dificultad, y el sonido avanza más despacio por el medio. Por ejemplo, el sonido avanza ligeramente más deprisa en aire húmedo que en aire seco, porque el primero contiene un número mayor de moléculas más ligeras. En la mayoría de los gases, la velocidad del sonido también depende de otro factor, el calor específico, que afecta a la propagación de las ondas de sonido.

Generalmente, el sonido se mueve a mayor velocidad en líquidos y sólidos que en gases. Tanto en los líquidos como en los sólidos, la densidad tiene el mismo efecto que en los gases; la velocidad del sonido varía de forma inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la densidad. La velocidad también varía de forma proporcional a la raíz cuadrada de la elasticidad. Por ejemplo, la velocidad del sonido en agua es de unos 1.500 m/s a temperaturas ordinarias, pero aumenta mucho cuando sube la temperatura. La velocidad del sonido en el cobre es de unos 3.500 m/s a temperaturas normales y decrece a medida que aumenta la temperatura (debido a la disminución de la elasticidad). En el acero, más elástico, el sonido se desplaza a unos 5.000 m/s; su propagación es muy eficiente.

2.3.2. Intensidad

La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación. En el caso de ondas esféricas que se propagan desde una fuente puntual, la intensidad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, suponiendo que no se produzca ninguna pérdida de energía debido a la viscosidad, la conducción térmica u otros efectos de absorción. Por ejemplo, en un medio perfectamente homogéneo, un sonido será nueve veces más intenso a una distancia de 100 metros que a una distancia de 300 metros. En la propagación real del sonido en la atmósfera, los cambios de propiedades físicas del aire como la temperatura, presión o humedad producen la amortiguación y dispersión de las ondas sonoras, por lo que generalmente la ley del inverso del cuadrado no se puede aplicar a las medidas directas de la intensidad del sonido.

2.3.3. Amplitud

La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan. Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido. La amplitud de una onda de sonido puede expresarse en unidades absolutas midiendo la distancia de desplazamiento de las moléculas del aire, o la diferencia de presiones entre la compresión y el enrarecimiento, o la energía transportada. Por ejemplo, la voz normal presenta una potencia de sonido de aproximadamente una cienmilésima de vatio. Sin embargo, todas esas medidas son muy difíciles de realizar, y la intensidad de los sonidos suele expresarse comparándolos con un sonido patrón; en ese caso, la intensidad se expresa en decibelios.

El decibelio es una unidad logarítmica de medida utilizada en diferentes disciplinas de la ciencia. En todos los casos se usa para comparar una cantidad con otra llamada de referencia. Normalmente el valor tomado como referencia es siempre el menor valor de la cantidad. En algunos casos puede ser un valor promediado aproximado.

En Acústica la mayoría de las veces el decibelio se utiliza para comparar la presión sonora, en el aire, con una presión de referencia. Este nivel de referencia tomado en Acústica, es una aproximación al nivel de presión mínimo que hace que nuestro oído sea capaz de percibirlo. El nivel de referencia varia lógicamente según el tipo de medida que estemos realizando. No es el mismo nivel de referencia para la presión acústica, que para la intensidad acústica o para la potencia acústica. A continuación se dan los valores de referencia.

Como su nombre indica el decibelio es la décima parte del Bel. El Bel es el logaritmo en base 10 de la relación de dos potencias o intensidades. No obstante esta unidad resulta demasiado grande por lo que se ha normalizado el uso de la décima parte del Bel, siendo el decibel o decibelio.

La razón por la que se utiliza el decibelio es que si no, tendríamos que estar manejando números o muy pequeños o excesivamente grandes, llenos de ceros, con lo que la posibilidad de error seria muy grande al hacer cálculos. Además también hay que tener en cuenta que el comportamiento del oído humano esta mas cerca de una función logarítmica que de una lineal, ya que no percibe la misma variación de nivel en las diferentes escalas de nivel, ni en las diferentes bandas de frecuencias.

 

  2.3.4. Tono

Como ya sabemos la frecuencia es una entidad física y por tanto puede ser medida de forma objetiva por diferentes medios. Por contra la altura o tono de un sonido es un fenómeno totalmente subjetivo y por tanto no es posible medirlo de forma objetiva.

Normalmente cuando se aumenta la frecuencia de un sonido, su altura también sube, sin embargo esto no se da de forma lineal, o sea no se corresponde la subida del valor de la frecuencia con la percepción de la subida de tono.

La valoración subjetiva del tono se ve condicionada no solo por el aumento de la frecuencia si no también por la intensidad, y por el valor de dicha frecuencia. Para frecuencias inferiores a 1.000 Hz. (incluida esta), si se aumenta la intensidad el tono disminuye, entre 1.000 Hz. y 5.000 Hz. el tono es prácticamente independiente de la intensidad que tenga, por encima de 5.000 Hz. el tono aumenta si aumenta la intensidad.

La unidad de altura es el "Mel". (en ocasiones se utiliza el "Bark" equivalente a 100"Mels").

 

2.3.5. Frecuencia

Existen distintos métodos para producir sonido de una frecuencia deseada. Por ejemplo, un sonido de 440 Hz. puede crearse alimentando un altavoz con un oscilador sintonizado a esa frecuencia También puede interrumpirse un chorro de aire mediante una rueda dentada con 44 dientes que gire a 10 revoluciones por segundo; este método se emplea en las sirenas. Los sonidos de un altavoz y una sirena de la misma frecuencia tendrán un timbre muy diferente, pero su tono será el mismo, equivalente al la situado sobre el do central en un piano. El siguiente la del piano, la nota situada una octava por encima, tiene una frecuencia de 880 Hz. Las notas situadas una y dos octavas por debajo tienen frecuencias de 220 y 110 Hz. respectivamente. Por definición, una octava es el intervalo entre dos notas cuyas frecuencias tienen una relación de uno a dos.

Una ley fundamental de la armonía afirma que dos notas separadas por una octava producen una combinación eufónica cuando suenan simultáneamente. Cuando el intervalo es de una quinta o de una tercera mayor, la combinación es progresivamente menos eufónica. En física, un intervalo de una quinta implica que la relación de las frecuencias de ambas notas es de tres a dos; en una tercera mayor, la relación es de cinco a cuatro. La ley de la armonía afirma que dos o más notas producen un sonido eufónico al sonar de forma simultánea si la relación entre sus frecuencias corresponde a números enteros pequeños; si las frecuencias no presentan dichas relaciones, se produce una disonancia. En un instrumento de tonos fijos, como un piano, no es posible establecer las notas de forma que todas estas relaciones sean exactas, por lo que al afinarlo es necesario un cierto compromiso de acuerdo con el sistema de tonos medios o escala temperada.

En un sonido agudo existen más ondas en una fracción de tiempo que en un sonido grave. Al número de ondas que caben en un tiempo determinado se lo llama frecuencia, y se lo mide en Hertz, la unidad de frecuencia. Un Hertz es una onda de una sola ondulación que se produce durante un segundo.

2.3.6. Timbre

El timbre hace posible que cada instrumento pueda tener un color determinado y particular que lo distingue de otros aun cuando su espectro sonoro pueda parecer similar.

El timbre esta formado por un conjunto de frecuencias de alturas sonoras fijas. De forma sencilla se puede decir que el timbre lo forma la frecuencia fundamental del instrumento, más su composición armónica.

La frecuencia fundamental de dos instrumentos diferentes puede ser la misma, pero su composición armónica es diferente y es lo que hace que los podamos distinguir. Por ejemplo: si generamos una frecuencia de 440 Hz. con un piano y con una guitarra, aun cuando ambos están afinados en la misma frecuencia y generando la misma, cada uno suena diferente. Esto es debido a que cada instrumento genera una serie de armónicos según la construcción del propio instrumento, en el piano el arpa metálico y la caja generan una serie de armónicos con una serie de niveles sonoros que le dan su sonido característico. En la guitarra la caja, las cuerdas, etc le confieren a la misma frecuencia un sonido diferente.

La forma de ejecutar el instrumento y la intensidad hacen también que el timbre varíe, al hacer variar su composición armónica.

3. El Altavoz

Los principios de operación de un altavoz (también llamado bafle) son realmente sencillos. Los imanes, como a los que estamos acostumbrados, tienen dos terminales distinguibles. Un terminal al que llamamos polo Norte y otro polo Sur. Cada uno de estos polos tienen una característica única: Cuando dos polos iguales son posicionados cercanos uno del otro, estos se repelen. Por ejemplo, si dos polos Norte de dos imanes diferentes son puestos uno cercano al otro, estos se repelen hasta ser separados. Contrariamente, si un polo Norte es puesto cerca de un polo Sur, ellos se atraerán y quedaran "pegados". Es por eso el dicho de "los opuestos se atraen". Manteniendo esto en mente, si fuera posible cambiar la polaridad de uno de los imanes (cambiando el Norte por el Sur), se podría conmutar entre repulsión y atracción. Obviamente, hay una manera de hacer esto.

Otra propiedad importante del magnetismo es su relación con la electricidad. Posiblemente el experimento que involucra enroscar un cable alrededor de un lápiz y conectar ambas puntas del cable a una batería es el primero que viene a la cabeza de los que pasaron física en el secundario o en el industrial. Esta pequeña demostración muestra la relación entre la electricidad y el magnetismo. Cuando las puntas del cable son conectadas a las terminales de la batería, el lápiz con el cable enroscado es capaz de atraer clavos y otros objetos de metal. Cuando aplicamos electricidad al cable que envuelve al lápiz -que podríamos llamar bobina- se genera un campo magnético. Una vez que desconectamos el cable de la batería, los clavos caen al piso. Esto demuestra la presencia de magnetismo.

En el experimento con los clavos, la forma en la cual las puntas de los cables fueron conectadas no tenia importancia. La bobina aún atraería a los clavos si invirtiéramos las conexiones. Ahora, si usáramos un imán en vez de clavos, la "polaridad" de la conexión entre la batería y el cable si sería importante. Si una punta de la bobina fuese puesta cerca del imán y la bobina fuese conectada a la batería, estos (la bobina y el imán) se atraerían o repelerían, dependiendo de la polaridad de la bobina. Ahora, si la polaridad eléctrica fuese invertida, la relación entre la bobina y el imán se invertiría nuevamente, alternando entre atracción y repulsión. Esta es la base para la operación de cualquier bafle.

El altavoz es esencialmente una bobina y un imán que trabajan juntos para producir movimiento alternante. Si le "pegamos" un cono a la bobina en movimiento, podemos producir sonidos audibles. Si la electricidad alternante es variada a una frecuencia específica, el sonido producido por el cono es, con suerte, la misma frecuencia. Muchos factores afectan que tan bien el sonido se asemeja a la entrada eléctrica, pero lo básico es que la frecuencia que se escucha es la misma frecuencia generada por la electricidad alterna que se usa como entrada.

Si la electricidad varía 100 veces por segundo, se dice que la señal es de 100 ciclos o Hertz. Esto significa que la polaridad cambia de positivo a negativo y viceversa 100 veces por segundo. Esto es realmente rápido si nos imaginamos que tenemos que encender y apagar la luz de nuestra habitación 100 veces en un segundo, con nuestra mano. Se dice que el oído humano puede escuchar frecuencias tan bajas como 20 Hertz y tan altas como 20000 Hertz (20 KHz). Cuando nos detenemos a considerar cuanto le costaría a la bobina de un parlante moverse hacia adelante y hacia atrás 20000 veces por segundo, se nos hace aparente ver lo difícil que esto es.

Obviamente, mientras más liviana sea la parte "móvil" del parlante, más rápido podrá moverse para atrás y para adelante. Pónganse a pensar como un subwoofer de 18" de diámetro podría moverse a una velocidad de 20000 ciclos... imposible, no? Es por eso que para estas frecuencias tan altas se usan Altavoces Agudos (Tweeters) y en las frecuencias medias, se usan altavoces intermedios entre Tweeters y subwoofers, llamados obviamente: medios. Designando rangos de frecuencias específicos, y desarrollando parlantes específicamente para estos rangos, se pueden construir mejores altavoces y más eficientes. En resumen: Un altavoz convierte energía eléctrica en energía mecánica. Usa una bobina, que actúa como un electroimán suspendido dentro de un imán fijo. Decimos suspendido porque hay un espacio magnético entre la bobina y el imán.

La historia del altavoz tiene ya mas de un siglo. En 1877 Edison diseñó un aparato capaz de transcribir telegramas, y el mismo año inventó un transductor para el teléfono.

El primer transductor que utilizó fuerza electromotriz fue realizado por Graham Bell, siendo luego mejorado por Mac Lachlan. Luego se desarrollaron modelos como el Termógrafo, el Altavoz de arco, el condensador cantante y el de cuarzo, pero el que mas éxito ha tenido durante un siglo ha sido el Altavoz electrodinámico ( figura 1 y 2 ) y, en menor grado, el electroestático (figura 3 y 4 ).

 

 

 

 

 

3.1. Partes del altavoz:

En este esquema se pueden observar las siguientes partes:

- Imán permanente: Proporciona el campo magnético para el sistema Motor.

- Bobina: Al circular corriente produce el efecto motor para mover el Cono.

- Diafragma: Es un cono, hecho generalmente de cartón, el cual está sujetado por una suspensión en su borde más externo y posee una bobina cilíndrica en su borde más interno, la cual tiene libertad para moverse axialmente. Cuando la corriente eléctrica circula por la bobina se crea una fuerza magnetomotora la cual actúa con el flujo magnético de la brecha, creado por un imán permanente, lo que causa un movimiento translatorio de la bobina y por lo tanto del cono al cual está sujeta.

- Suspensión: Permite que el cono permanezca en su posición de reposo.

 La interacción de los diferentes componentes del altavoz determinan su comportamiento al serle conectada una señal de audio. Sin embargo existe otro factor primordial para la generación de ondas sonoras por parte del altavoz, esto es la interacción con el aire. Para ilustrar el problema observe la figura 5.

 

Se puede observar que hacia los lados del altavoz se produce interferencia destructiva entre las ondas sonoras generadas por el frente y las generadas por la parte posterior. Este fenómeno ocurre para las longitudes de onda suficientemente grandes para que puedan bordear el altavoz, o cualquier superficie donde éste se coloque.

Para evitar este problema se puede colocar el altoparlante en una gabinete infinito. Por definición, un gabinete infinito es cualquier cosa que aísle acústicamente el lado frontal de un diafragma del lado posterior, o mejor todavía, dentro de una caja que evite la salida de las ondas acústicas posteriores.

En el resto de este capítulo se analizará la interacción entre los parámetros del altavoz y las dimensiones de la caja acústica.

3.2. El altavoz ideal

La misión del altavoz es evitar la neutralización de las ondas sonoras generadas en la parte anterior y posterior del diafragma. Lógicamente, el sistema más perfecto consiste en disponer el altavoz en un tabique de separación de dos habitaciones, de forma que una de ellas reciba solo las ondas generadas en la parte anterior del diafragma y la otra las ondas sonoras generadas en la parte posterior. Este altavoz ideal, pues es imposible la interacción de ambas ondas, sin embargo presenta el inconveniente de tener que disponer de dos habitaciones de dimensiones parecidas y, además, el que en ambas se oye el sonido, lo cual no siempre es deseable.

3.3. Tipos de Altavoces

3.3.1. Altavoz cerrado

Una solución consiste en montar el altavoz o altavoces en una caja acústica completamente cerrada, de forma que la radiación posterior no pueda salir del interior de la caja. Sin embargo, esto empeora las condiciones de trabajo del altavoz. Ciertamente, si se elige una caja de dimensiones reducidas, la masa de aire contenida en esta está sometida a depresiones y presiones mucho mayores que las de la masa de aire de la habitación. El efecto es como si las suspensiones elásticas del altavoz se hubiesen hecho más rígidas y como consecuencia, aumenta el valor de la frecuencia de resonancia del altavoz. Cuanto menor sea el volumen de aire en la caja, mayor será la frecuencia de resonancia del altavoz. Cuanto menor sea el volumen de aire en la caja, mayor será la frecuencia de resonancia del altavoz y, por tanto, menor será la respuesta en el extremo de los sonidos graves.

En este tipo de bafle es muy importante recubrir la parte interna con una capa de, como mínimo, 25mm de espesor de lana de vidrio o de otro material absorbente del sonido, con la finalidad de evitar las indeseables reflexiones de las ondas, especialmente las de AF, en el interior del recinto.

Como ventaja de este tipo de caja acústica cabe citar el suave descenso de la curva de respuesta por debajo de la frecuencia de resonancia (unos 12Db /octava), lo cual significa que no habrá una excesiva coloración en la frecuencia de resonancia; es decir, no habrá excesiva presencia de señales extrañas al mensaje sonoro.

Esta es la influencia de la caja cerrada sobre la frecuencia de resonancia de un altavoz:

3.3.2. Altavoz reflector de bajos

El altavoz reflector de bajos es el también conocido en inglés como bass-reflex , este es una variante perfeccionada del bafle de resonancia infinito, con el fin de reducir el pico de resonancia del altavoz y extender el margen de reproducción para los tonos bajos.

El altavoz reflector de bajos consiste en una caja cerrada, igual que la del bafle de resonancia infinito, a la que se le practica, además de los orificios de los altavoces, una o dos ventanas rectangulares. Este bafle basa su principio de funcionamiento en la resonancia mecánica (a una frecuencia dada que depende del volumen de la caja aérea de la ventana) del volumen del aire puesto en vibración por el diafragma del altavoz.

En las proximidades de la frecuencia de resonancia, la onda sonora producida en la parte posterior del diafragma del altavoz sufre en la caja una inversión de fase con la onda sonora generada en la parte anterior del diafragma y, por tanto la refuerza. Por otra parte, a la frecuencia de resonancia la carga que el aire contenido en la caja ofrece al altavoz es mayor que la ofrecida a las demás frecuencias, por lo que las oscilaciones del cono poseen, a la frecuencia de resonancia, una amplitud menor que a cualquier otra frecuencia. Como consecuencia de esto, si la frecuencia de resonancia del altavoz y del bafle reflector de bajos coinciden, el pico de resonancia del altavoz queda amortiguado por la mayor carga del bafle reflector de bajos y el margen de frecuencias reproducibles se extiende gracias a la radiación sonora procedente de la ventana.

Como la frecuencia de resonancia del bafle reflector de bajos depende de su volumen y del área de su ventana, cuanto menor sea el volumen de la caja mayor será la frecuencia de resonancia, mientras que cuanto menor sea la superficie de su ventana menor será la frecuencia de resonancia, es decir, La frecuencia de resonancia de un bafle reflector de bajos es directamente proporcional a la superficie de su ventana e inversamente proporcional al volumen de aire de la caja.

Dado que, tal y como se ha dicho, la máxima efectividad de un bafle reflector de bajos se obtiene cuando la frecuencia de resonancia del altavoz coincide con la frecuencia de resonancia del bafle reflector de bajos, es preciso sintonizar ambas frecuencias. Esto se puede realizar de tres formas:

  • Ajustando la frecuencia de resonancia del altavoz a la del bafle reflector de bajos.

  • Variando el volumen de aire de la caja.

  • Modificando la superficie de la ventana.

  • Tanto el primero como el segundo método son de difícil realización, puesto que resulta prácticamente imposible y poco económico variar las características de un altavoz, y el segundo supone, además, efectuar una serie de cambios en las dimensiones de la caja que no siempre pueden ajustarse a las deseadas, máximo si ya está construida.

    El tercer sistema es el más fácil, rápido y económico. La forma de realizar la sintonización por este método consiste en: Se intercala entre el altavoz y la salida del amplificador una resistencia de unos 100, así como un voltímetro de C.A de gran sensibilidad en derivación con la bobina móvil del altavoz. A continuación, se aplica una señal de unos 100 Hz. a la entrada del amplificador, teniendo la ventana del bafle reflector de bajos totalmente cerrada. Se ajusta el volumen del amplificador de forma que la aguja del voltímetro se desvie a 1/3 de escala.

    Una vez obtenida esta desviación, se disminuye la frecuencia proporcionada por el generador de BF hasta que la aguja del voltímetro marque la máxima desviación, la cual corresponde con la frecuencia de resonancia del altavoz. A continuación, se abre un poco la ventana del bafle reflector de bajos, con lo que la aguja correspondiente a ese mínimo es la de sintonía del bafle reflector de bajos con el altavoz, por lo que basta con cerrar la superficie de la ventana sobrante para tener el equipo ajustado.

    La curva de respuesta del altavoz de una caja bafle reflector de bajos varía según la abertura de la ventana.

    Existe otro tipo de bafle reflector de bajos, en el cual se consigue reducir el tamaño de la caja sin que la distancia entre el altavoz y la ventana quede tan reducida que perjudique el efecto bafle para las frecuencias superiores a la resonancia. Consiste en añadir a la ventana un conducto interno, de forma que la abertura quede próxima al fondo de la caja.

    3.3.3. El altavoz dinámico

     El sistema más tradicional y económico es el altavoz dinámico, que se basa en la interacción de campos magnéticos (proporcionados por un imán permanente) y las corrientes (proporcionadas por una bobina que se conecta a la señal que se desea generar). La fuerza generada al incidir el campo magnético, perpendicularmente al paso de la corriente por la bobina, es transmitida a un diafragma que será el elemento encargado de generar las ondas sonoras. 

    Cuando la tensión de la señal eléctrica aplicada a la bobina es positiva, el diafragma del altavoz se desplaza hacia el exterior, mientras que si la tensión es negativa, el sentido es el opuesto: hacia el interior del altavoz. Como es lógico, todos estos sistemas disponen de una serie de limitaciones como es la potencia máxima admisible y la presión máxima que pueden generar. Es importante no confundir estos términos, puesto que nada tienen que ver. Habitualmente, cuando un usuario cualquiera desea adquirir un equipo de sonido, ya sea para coche o para un sistema doméstico, formula la pregunta mágica; de cuántos vatios es este altavoz? Planteamiento erróneo. Veamos... 

    La limitación de potencia máxima que puede disipar un altavoz se debe a dos causas distintas. La primera es la generación de calor en la bobina del altavoz que, no olvidemos, está recibiendo un paso de corriente. Cuanto mayor es el desplazamiento del altavoz, mayor será la corriente que atraviesa la bobina. Existe una ley física conocida como la Ley de Joule, que relaciona el paso de corriente por un conductor con una generación de calor, de modo que a un paso mayor de corriente por un conductor, mayor generación de calor se produce. Si el valor de la corriente aumenta desproporcionadamente, se puede generar tal cantidad de calor que se puede fundir el esmalte que aísla las espiras de la bobina y destruirse. El altavoz se habrá quemado porque hemos superado la potencia máxima admisible. 

    Pero hay otra causa que limita el nivel de corriente admisible por un altavoz, y es función del desplazamiento máximo que puede realizar el diafragma del altavoz. Recordemos que el diafragma se encuentra suspendido en un punto de equilibrio con la ayuda de una suspensión. Cuando se le aplica una señal eléctrica a la bobina, que se encuentra pegada solidariamente al diafragma, el conjunto se desplaza de la posición de equilibrio. Lógicamente el recorrido dispone de un punto máximo ya que la suspensión se alarga junto con el diafragma en su viaje hacia el exterior del sistema. Si este punto se supera, se romperá la suspensión y con ella el altavoz. 

    De los dos factores que limitan la potencia máxima admisible por un altavoz hay que seleccionar el valor más restrictivo. Por ejemplo, si un altavoz admite una potencia máxima en la bobina de 100 vatios, esto es, que es capaz de disipar hasta 100 vatios en forma de calor, y el diafragma llega al recorrido total del desplazamiento posible con 50 vatios, la potencia máxima del altavoz será de 50 vatios. Si por el contrario el recorrido total del desplazamiento se produce cuando se aplica una señal eléctrica de 200 vatios, la limitación global la impondrá la capacidad de disipar energía de la bobina, que como ya hemos mencionado anteriormente es de 100 vatios. 

    3.3.4. El altavoz electroestático

    El altavoz electrostático es más costoso de producir que un altavoz del tipo dinámico, por lo que este tipo de sistemas se destinan principalmente a entornos de elevado coste. El principio físico por el que funcionan es mucho más sencillo de entender que el de los sistemas dinámicos: las cargas de igual signo se repelen y las de distinto signo se atraen. 

    Básicamente consiste en dos placas metálicas perforadas, colocadas paralelamente, y que contienen una tercera plancha, ésta mucho más delgada que las anteriores, a modo de diafragma. En algunas ocasiones este diafragma se construye de forma que pese menos que la columna de aire que va a desplazar.

    Las dos placas principales se polarizan con una tensión muy elevada de forma que la fuerza generada sea también muy elevada. En el diafragma se conecta la señal eléctrica de audiofrecuencia que se desea convertir a señales sonoras y se amplifica en tensión hasta alcanzar hasta los 500 voltios.
    De esta forma, si la tensión es positiva el diafragma se desplaza hacia la placa polarizada con una tensión negativa, mientras que si la tensión es negativa, el diafragma se desplaza hacia la placa polarizada con una tensión positiva. 

    3.3.5. El altavoz de cinta

    El altavoz de cinta se basa en un principio similar al del sistema dinámico, pero con importantes diferencias a la hora de implementarlo físicamente. La principal diferencia es que el propio conductor y portador de la señal de audiofrecuencia es el diafragma que va a producir las ondas sonoras. Por lo tanto se intenta aumentar la superficie eficaz del sistema construyendo conductores en forma de cinta, esto es, anchos y muy delgados. 
    La ventaja de este tipo de sistemas es que la masa en movimiento es muy inferior al de los sistemas dinámicos, aunque cuentan con una serie problemas añadidos que limitan el uso de esta tecnología en sistemas de elevado coste.

    3.4. Características del altavoz

    Se ha visto anteriormente el principio de funcionamiento de las distintas altavoces, prestando especial atención a los altavoces dinámicos por ser los más utilizados. Esto nos ha permitido comprender que la calidad de cada elemento que los compone determina las características del mismo.

    Para elegir el altavoz (bocina) adecuado debemos estudiar las características que brinda el fabricante y actuar en consecuencia, según nuestra necesidad. Se pueden resumir las características técnicas de un altavoz (bocina) en las siguientes:

     

    3.4.1. Impedancia

    La impedancia del altavoz no sólo depende de su principio de funcionamiento, sino también de su forma constructiva y los materiales empleados.

    Se trata de que la reactancia inductiva sea la menor posible y para ello la bobina debe tener pocas vueltas.

    La tercer componente de la impedancia del altavoz se debe a que en la bobina se producen dos efectos: una acción electromagnética que hace que se mueva cuando es recorrida por corriente; este movimiento provocará un efecto secundario ya que al moverse dentro de un campo magnético se inducirá en ella una tensión y circulará una corriente entendiéndose que este es un efecto resistivo.

    Esta tercer componente es la más difícil de mantener constante ya que, en su movimiento, la bobina móvil arrastra al cono, razón por la cual el movimiento dependerá de la forma constructiva de la bocina.

    Si bien es conveniente que el altavoz tenga impedancia constante en toda la gama de audio para no modificar la recta de carga del transistor de salida del amplificador, esto es imposible.

    La impedancia de un altavoz se mide a una frecuencia de 1KHz. En el caso de los altavoces para bajas frecuencias, la impedancia se mide a 400Hz y en altavoces de alta frecuencia es usual medirlas a 4kHz.

    Valores comunes de impedancia son: 2; 3; 4; 8; y 25 ohms. Todos estos valores se especifican para una frecuencia elegida internacionalmente en 1kHz.

     

    3.4.2. Resistencia de la bobina móvil

    Es la resistencia de la bobina móvil medida en corriente continua y corresponde a la resistencia eléctrica de su devanado. Su dato es importante por que determinará la potencia disipada en calor por efecto Joule al paso de la corriente. Su valor es bajo, oscilando entre 2 y 16 ohms, aunque hay altavoces que poseen resistencias mucho mayores.

     

    3.4.3. Respuesta en frecuencia

    Proporciona el dato de la presión sonora generada por la bocina en función de la frecuencia.

    Para levantar la curva de respuesta en frecuencia se suministra al altavoz una señal de igual potencia y frecuencia variable; luego se mide la potencia sonora generada por dicho altavoz llevando los valores obtenidos a un cuadro. Con estos datos se construye la curva de presión sonora en función de la frecuencia

    Otros métodos modernos utilizan un graficador para obtener la curva de respuesta en frecuencia del transductor electroacústico.

    En la curva de la figura se observan las variaciones de la presión sonora proporcionada por el altavoz para una misma potencia de entrada y a distintas frecuencias.

    Notándose la variación en la respuesta en frecuencia; así por ejemplo, mientras que para 100Hz la presión sonora es de 17dB, para 1000Hz vale 28dB.

    El máximo, que se encuentra en la zona de bajas frecuencias, corresponde a las "frecuencias de resonancia" del altavoz. En el extremo superior se encuentra la frecuencia de corte, correspondiente a la máxima frecuencia que es capaz de reproducir esta unidad.

    Nótese que a lo largo de la gráfica hay varias oscilaciones, pero estas no son importantes mientras la diferencia en la presión sonora no supere los 12dB, aproximadamente, y no existan diferencias considerables entre picos y vales cercanos (el crecimiento o decrecimiento debe ser gradual). A la zona comprendida por las señales que no provocan una variación en la presión sonora superior a los 12dB se le llama "centro del rango". La frecuencia de corte será aquella para la cual la intensidad sonora cae aproximadamente 3dB del centro de la banda.

    Si en el centro del rango hay algún pico de más de 5db, provocará un sonido chillón; si hay varios picos de este valor, el sonido será hueco, mientras que si hay un valle pronunciado, el sonido emitido será "vacío" o sin vida.

    Como es imposible conseguir un altavoz que posea respuesta plana en toda la banda de ruido, se recurre a la utilización conjunta de 2, 3 o más bocinas que trabajen en distintos centros de rango par cubrir todo el espectro.

     

    3.4.4. Frecuencia de resonancia

    Es la frecuencia "mecánica" de resonancia (frecuencia de vibración del material) de la bobina móvil y el cono o diafragma. Para conocerlo se aplica un impulso de tensión a la bobina móvil; al quitarlo, el cono vibrará a su frecuencia de resonancia.

    La importancia de este dato radica en que marca el límite inferior de la curva de respuesta en frecuencia del parlante. La frecuencia de resonancia se determina fácilmente a partir de la curva de variación de la impedancia del altavoz con la frecuencia, ya que produce un máximo de impedancia.

    La frecuencia de resonancia depende del sistema mecánico de montaje, del material de construcción del cono., del sistema de suspensión utilizado, del diámetro del diafragma, etc.

    La frecuencia de resonancia varía en relación inversa al diámetro del cono. Por ejemplo un parlante de 5" de diámetro (12.5cm) tendrá una frecuencia de resonancia mayor que uno de 12" (30.5cm) de iguales características (figura 19).

    Asimismo, un altavoz con cono construido con material rígido tendrá una frecuencia de resonancia superior que otro cuyo diafragma es ligero. Una suspensión fuerte aumentará la frecuencia de resonancia de la bocina.

    La tabla siguiente muestra la frecuencia para distintos tamaños de cono.

     

    Diámetro

    Frecuencia de resonancia

    8 pulgadas

    60 a 150 Hz.

    12 pulgadas

    30 a 85 Hz.

    15 pulgadas

    25 a 55 Hz.

    18 pulgadas

    20Hz.

    30 pulgadas

    15Hz.

     

    3.4.5. Directividad

    La directividad de un altavoz se suministra a partir de sus diagramas polares. Su respuesta no es omnidireccional y posee características bien definidas.

    Generalmente se suministran varias curvas para distintas frecuencias, pues a medida que aumenta la frecuencia la bocina se hace más directiva. Si no especifica lo contrario, se supone que la cara de la bocina apunta a la posición 0° .

     

    3.4.6. Potencia máxima y mínima del altavoz

    La potencia máxima o potencia admisible es el valor máximo de potencia que se le puede aplicar al altavoz (durante un corto tiempo) sin que se destruya.

    Se llama potencia de régimen al máximo valor de potencia que puede soportar el altavoz en un régimen continuo. Es menor que la potencia máxima admisible.

    La potencia de un altavoz depende de sus dimensiones y forma constructiva (forma del cono, dimensiones del altavoz, sección del alambre del altavoz, etc.)

    En general hay tres formas en que se construyen los conos de un altavoz:

    • Conos de paredes rectas.

    • Conos de paredes elípticas.

    • Conos de sección plana.

    Los primeros soportan mayor potencia que los de sección elíptica y a su vez, estos soportan mayor potencia que los de diafragma de sección plana (siempre hablando para un mismo diámetro del parlante).

    Digamos entonces que, para el altavoz de graves o también de rango extendido soporte una potencia elevada, la bobina móvil deberá ser larga para poder aumentar el recorrido del diafragma, pero esto disminuye el rendimiento del parlante. Para reproductores de tonos medios o altos esto no es necesario ya que para la misma potencia el recorrido del diafragma es bastante inferior.

    La potencia mínima depende del altavoz y de su recinto acústico; es la potencia mínima que se le debe suministrar a la pantalla acústica para obtener un nivel confortable de audición.

    4. Las cajas acústicas

    ¿Para que sirven las cajas acústicas?

    4.1. Partes de una caja acústica.

    4.1.1. Altavoz de agudos

    También llamado tweeter, es el altavoz encargado de reproducir las frecuencias altas.
    Existen diversos tipos de tweeter como el de tipo trompeta o el de cúpula que es el más utilizado en alta fidelidad.
    Los tweeters de cúpula pueden ser a su vez, de cúpula metálica, como el titanio o aluminio, o de cúpula blanda que normalmente puede ser de seda o de algún tejido compuesto. Los tweeters de cúpula metálica suelen producir un sonido brillante e incluso chillón, mientras que los de cúpula blanda producen un sonido más dulce.
    También existen los tweeters refrigerados por ferro-fluido. Este tipo de altavoz tiene la peculiaridad que internamente tiene un compartimiento donde se aloja un fluido con partículas metálicas cuya misión consiste en disipar el calor producido por la vibración de la membrana del altavoz. Son más delicados que el resto de tweeters, pero en cambio producen un sonido más natural y sólo se encuentran en cajas acústicas de calidad.

    4.1.2. Altavoz de medios.

    Es el altavoz encargado de reproducir las frecuencias medias, aproximadamente de 200 Hz. a 8000 Hz.
    No todas las cajas acústicas lo llevan, y su presencia no es un indicador de la calidad del producto. Existen cajas de 2 vías de alta calidad que cubren todo el  rango de frecuencias necesario para la perfecta reproducción musical.

    4.1.3.Altavoz de graves.

    También llamado woofer, tiene como misión el reproducir las frecuencias más graves, de 20Hz a 200Hz aproximadamente, y por lo general es el altavoz de mayor tamaño en la caja acústica.
    Los materiales utilizados para su construcción suelen variar dependiendo del fabricante, así no es extraño encontrar altavoces de pulpa de papel prensado, de polipropileno, de fibra de kevlar, etc. Existen buenos altavoces fabricados con cualquiera de estos materiales aunque cada uno tiene sus ventajas e inconvenientes.
    Los altavoces de graves de mayor diámetro suelen producir un sonido más contundente y están más indicados para reproducir música electrónica, rock, etc.
     

    4.1.4. Filtro divisor.

    El filtro divisor es un circuito que llevan internamente las cajas acústicas que se ocupa de separar las frecuencias que van a cada altavoz, así tweeter sólo le llegarán las frecuencias altas y al woofer las más bajas.

    Un filtro divisor consta principalmente de una o varias bobinas y condensadores. Dependiendo del valor de inductancia de la bobina se filtrarán determinadas frecuencias altas para que al woofer sólo le lleguen las frecuencias más graves. En condensador tiene la misión de filtrar las frecuencias graves que van al tweeter y también dependiendo de su valor actuará sobre determinado rango de frecuencias.
    Esto es la manera como actúa un filtro de dos vías básico, pero en la actualidad los ingenieros elaboran filtros mucho más complejos y de alta calidad, que además separan hasta 4 y 5 vías.

    4.1.5. Recinto acústico.

    El recinto acústico es la caja o baffle donde van contenidos los altavoces. Es conveniente que sea de material rígido y que absorba bien las vibraciones. Los materiales más usados son el aglomerado y la madera aunque también existen altavoces de mármol, hormigón etc.

    El diseño de una caja acústica es extraordinariamente complejo y sólo es aconsejable hacerlo si tenemos conocimientos sólidos sobre acústica y instrumental adecuado para su construcción y medición. De lo contrarío nos ahorraremos mucho dinero y decepciones si compramos un producto terminado de una buena marca.

    Existen diferentes diseños de recinto acústico, así encontramos el cerrado, Bass-Reflex o radiador pasivo.

    El sistema cerrado consta de uno o varios altavoces montados en una caja cerrada. Es el sistema más sencillo y suele encontrarse sobre todo en cajas de tipo monitor y en cajas de pequeño tamaño. El interior de este tipo de recintos está relleno de lana fibra de vidrio para absorber las reflexiones de las ondas.

    El sistema Bass-Reflex, o reflector de graves, es el más popular de todos estos sistemas por lo que se encuentra en los catálogos muchos fabricantes. Consta de uno o varios altavoces montados en una caja la cual tiene una apertura en la parte posterior o delantera, por la que salen las ondas de baja frecuencia reflexionadas. El cálculo de esta apertura es vital para la respuesta de este tipo de cajas.

    El sistema de radiador pasivo consta de varios altavoces montados en una caja cerrada, pero a diferencia de los diseños anteriores, el altavoz de graves no tiene ningún tipo de conexión con el resto de altavoces, ni ningún tipo de bobina eléctrica. La variación de presión que se produce en el interior del recinto acústico, excita al radiador pasivo el cual emite al exterior su rango de frecuencias. Es un sistema que sólo se encuentra en altavoces de calidad.

    4.2. Las trompetas de las cajas acústicas

    Existe otro bafle en el cual la radiación sonora no se produce directamente, sino a través de un tubo en forma de bocina o trompeta, que mejora el rendimiento del altavoz. Este se encuentra alojado en el interior de una caja con fondo cerrado, como las ya descritas, y en la parte frontal se efectúa una abertura donde se ajusta la garganta o parte estrecha de una trompeta.

    La utilización de una trompeta en un bafle aumenta el rendimiento del altavoz, los desplazamientos del diafragma del altavoz son menos amplios y la distorsión queda por todo ello reducida. Además la trompeta amortigua al altavoz en toda la gamma de funcionamiento, lo cual supone una notable ventaja sobre el bafle.

    El limite inferior de frecuencias reproducibles viene determinado por el tamaño de su boca. Si la frecuencia es baja y la superficie de la boca es pequeña, los frentes de presión tienen tendencia a retroceder a partir de la boca hacia la garganta, con lo cual se reduce el rendimiento. Por el contrario, cuando la frecuencia es elevada, los sucesivos frentes de onda avanzan hacia la boca e impiden que la onda de retroceso alcance la garganta, con lo que se evita que se altere la vibración del diafragma del altavoz.

    Existen dos tipos fundamentales de trompeta:

    1. Trompeta exponencial: La dimensión de la boca de la trompeta debe estar comprendida entre ¼ y ½ de la longitud de onda más larga que deba reproducirse.

    2. Trompeta plegada: Si se desea cubrir un amplio margen de frecuencias de audio la trompeta tendrá unas dimensiones extremadamente grandes, por ello algunos recintos acústicos solo disponen de trompetas para agudos.

    5. Construcción de un altavoz

    En realidad, el proceso de transformación de señal eléctrica en onda acústica se lleva a cabo en dos pasos: primero se hace una transformación de energía eléctrica en mecánica y luego la energía mecánica se transforma en energía sonora.

    De acuerdo con lo dicho, podemos dividir a las piezas constituyentes del altavoz de la siguiente manera:

    Parte Electromagnética.

    Parte Mecánica.

    Parte Acústica.

    La parte electromagnética la forman un imán y una bobina móvil. La bobina está sumergida dentro del campo magnético del imán de tal manera que, al ser recorrida por corriente, se produce una acción electromagnética y, como consecuencia, dicha bobina se mueve.

    La parte mecánica está formada por el cono y su sistema de suspensión. El cono es solidario a la bobina y, por lo tanto, acompaña al movimiento de la misma cuando es recorrida por corriente. De esta manera, el cono vibra cuando por la bobina circula una corriente variable.

    Por último digamos que la parte acústica es la encargada de transmitir al recinto de audición la energía sonora desarrollada por el cono.

    6. Conclusiones

    Al finalizar este trabajo nos hemos dado cuenta de la extensión del mundo del altavoz, y más ahora, que la tecnología esta avanzando cada día mas rápido en el mundo, esto nos hace pensar que dentro de pocos años este trabajo que nos ha costado tanto realizar estará anticuado. También hemos aprendido que la construcción del altavoz no es muy compleja por el motivo de el limitado número de material necesario para poder montarlo.

    Tenemos que comentar el hecho de por que no se encuentran las fuentes de las imágenes expuestas, el motivo es la falta de información en las páginas de Internet de donde hemos extraído las imágenes, expresamos nuestras disculpas.

    Este trabajo nos ha servido para aprender a compenetrarnos en grupo para alcanzar un objetivo, además nos a ayudado a conocernos mejor y entablar unos lazos de amistad mas fuertes entre nosotros. Aunque no todo ha sido positivo, la incompatibilidad de horarios fuera del horario escolar ha provocado que no podíamos quedar tantas veces como nos hubiera gustado, también a la hora de imprimir tuvimos problemas ya que las impresoras no funcionaban correctamente. Gracias al tiempo dedicado a trabajo nos ha ayudado a confirmar nuestras expectativas de futuro relacionado con el mundo del sonido, ya sea digital o no.

    Al principio, antes de empezar a estructurar el trabajo tuvimos que descartar apartados que teníamos pensados des de el comienzo de este, por ejemplo el micrófono, el amplificador, la digitalización y otros tipos de altavoces que no aportaban información alguna, ya que surgen de la fusión de distintos bafles. El motivo del descarte de apartados fue producido por la larga extensión del trabajo con los apartados descartados. De la misma manera se podrían tratar en un o unos futuros trabajos para complementar el nuestro.

    Agradecemos que hayas perdido unos minutos de vuestro tiempo en la lectura del mismo. Esperamos que haya sido de vuestro agrado y os haya ayudado a aprender mas sobre un mundo poco conocido. Sin mas comentarios que decir, hasta la próxima.

    7. Resumen

    El sonido

    El sonido es una vibración de un medio elástico, bien sea gaseoso, líquido o sólido.

    Las frecuencias superiores a unos 20000 hertz se denominan ultrasonidos y los que son inferiores al límite audible se llaman infrasónicos.

    Diferentes efectos del sonido

    - El eco: el sonido que nos llegara será 1/10 segundos después y lo interpretaremos como dos mensajes diferentes.

    - La reverberación: el sonido nos llegará en menos de 1/10 segundos y la señal será recibida como una misma pero con mayor duración.

    - La resonancia: cuerpo entre vibración por simpatía con una onda sonora que incide sobre él.

    Las características del sonido

    - Intensidad: flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

    - Amplitud: Grado del movimiento de las moléculas de aire en la onda, se puede expresar en unidades absolutas midiendo la distancia del desplazamiento de las moléculas del aire. Se mide en decibelios porque sino tendríamos que estar manejando valores muy grandes o muy pequeños llenos de ceros.

    - Tono: Grado de elevación de un sonido.

    - Frecuencia: Numero de ondas que caben en un tiempo determinado y se mide en Hertz (onda de una sola ondulación que se produce durante un segundo).

    - Timbre: Hace posible que cada instrumento pueda tener un color determinado y particular que lo distingue de otros aún cuando su espectro sonoro pueda parecer similar.

    ¿Qué es el altavoz?

    Es un traductor electroacústico que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de un órgano vibrante y la difunde, de forma audible, en el espacio.

    Las partes del altavoz

    - Imán: Campo magnético para el sistema motor.

    - Bobina: Al circular corriente produce el efecto motor para mover el cono

    - Diafragma: Es un cono que cuando la corriente eléctrica circula por la bobina se crea una fuerza magnetomotora la cual actúa con el flujo.

    - Suspensión: Permite que el cono permanezca en su posición de reposo.

    Principales tipos de altavoces

    - Altavoz ideal, altavoz cerrado, altavoz reflector de bajos, altavoz dinámico, altavoz electroestático, altavoz de cinta.

    Cajas acústicas

    - Altavoz de agudos: (tweeter) Es el encargado de reproducir las frecuencias altas.

    - Altavoz de medios: Es el encargado de reproducir las frecuencias medias.

    - Altavoz de graves: (woofer) Es el encargado de reproducir las frecuencias graves.

    - Filtro divisor: Separa las frecuencias que van a cada altavoz, así al tweeter sólo le llegarán las frecuencias altas y al woofer las más bajas. Consta principalmente de una o varias bobinas y condensadores.

    - Recinto acústico: Es la caja donde van contenidos los altavoces.

    Las trompetas en las cajas acústicas:

    Existen dos tipos fundamentales de trompetas:

    - Trompeta exponencial: La dimensión de la boca de la trompeta debe estar comprendida entre 1/4 y 1/2.

    - Trompeta plegada: Si se desea cubrir un amplio margen de frecuencias debe tener unas dimensiones tremendamente grandes.

    8. Bibliografía

    8.1. Libros consultados

    Equipos de sonido "Cassettes, audio y amplificadores", Ediciones CEAC

    Diccionario de electrónica, Editorial ORBIS

    Diccionario enciclopédico ilustrado (1994). Madrid: Editorial Libsa.

    VAN VALKENBURGH (1979). Electricidad Básica. 15ª edicion. Nueva York: Bell (the brolet press)

    Gran enciclopédia ilustrada (1981) Vol. 1. Barcelona: OCEANO, S.A.

    LLORT, Antoni; LIESA, Francisco (2001) Electrotècnia. Barcelona: Castellnou

    GUASCH, Miquel (2000) Electrònica. 2ª edición. Madrid: McGraw-Hill

    8.2. Páginas Web consultadas

    Marigold Computer Consultants. Altavoz Información Dot Para La Generación Dot [en línia]. < <http://altavoz.info/linksp.htm?altavoz>> [Consulta: 27 - 01 - 04]

    Lynn T. Olson . Looking Over My Shoulder, Part II . [en línia] <http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Hangar/2091/look.html> [Consulta: 18 - 12 - 03]

    Softworld S.L.. Altavoces. [en línia]. <http://www.softworld.es/altavoces/> [Consulta: 07 - 02 - 04]

    Duiops. Altavoces.[en línia]. <www.duiops.net/hardware/altavoce/altavoz.htm <http://www.duiops.net/hardware/altavoce/altavoz.htm>> [Consulta: 20 - 11 - 03]

    Curso de Acústica creado por GA. Altavoces. [en línia] .<http://www.ehu.es/acustica/espanol/electricidad/altaves/altaves.html> [Consulta: 9 - 01- 04]

    Ceat de Mexico. SONIDOS, INFRASONIDOS Y ULTRASONIDOS.[en línia]. <http://www.alpide.org/lecturas1.htm> [Consultas: 20 - 02 - 04]

    Guiliano Nicoletti traducido por Jorge Toribio. Kit dema. [en línia]. [revista Suono, 1998] <http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Hangar/2091/dema.html> [Consulta: 17 - 01 - 04]

    Javier E. Diseño de Altavoces DIY II.[en línia]. <http://www.imagendv.com/altavoces/altavoces2.htm>[Consulta: 26 - 12 - 03]

    Ánonimo. Altavoces (Funcionamiento, Partes, Tipos, y Recomendaciones).[en línia].<http://www.xtreme-tuning.com/htm/guia-caraudio/altavoces.htm> [Consulta: 30 - 01 - 04]

    Audiocafé. Las cajas acusticas.[en línia] < http://audiocafe.org.ar/cajas.html>

    [Consulta: 24 - 02 - 04]