Conceptos Básicos De Los Altavoces - Tipos, Tecnología, Sistema Y Rango.

Los altavoces se han utilizado durante muchos años para convertir las señales eléctricas en ondas sonoras de audio. Aunque los principios básicos del altavoz son relativamente fáciles de entender, el diseño real de una unidad de alta calidad no es sencillo: diseñar uno y optimizarlo para obtener el mejor sonido es un proceso difícil.

Los altavoces son complejos, ya que su rendimiento depende de las propias unidades de altavoces, de cómo se combinan, si se utilizan más de una en un sistema, y de cómo interactúan los altavoces con el recinto. Incluso les afecta el entorno, el amplificador y otros muchos factores.

Conceptos básicos de los altavoces

La finalidad de un altavoz es convertir una señal eléctrica en ondas sonoras proporcionando la reproducción más fiel que sea posible para su diseño. Evidentemente, la calidad de los altavoces es muy variada. El coste, el tamaño y muchos otros factores contribuyen a la calidad general.

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A menudo, los altavoces se dan por sentados. Están contenidos en una radio u otro reproductor de audio, o posiblemente en un sistema de altavoces, que puede contener dos o más unidades de accionamiento de altavoces.

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Existen diferentes tecnologías de unidades de accionamiento de altavoces que se describen a continuación. Éstas pueden estar contenidas en diferentes tipos de recintos. Hay que tener en cuenta cada factor a la hora de diseñar o seleccionar un sistema de altavoces.

Tipos de altavoces y tecnologías

Existen diferentes tecnologías y enfoques utilizados en los altavoces. Por lo tanto, hay varios tipos de altavoces que se pueden utilizar, y a menudo se mencionan en la bibliografía.

Bobina móvil: El tipo de altavoz de bobina móvil es el más común. Consiste en un cono unido a una bobina que se mantiene dentro de un campo magnético. El altavoz de bobina móvil es el tipo en el que todo el mundo piensa cuando busca un altavoz. Consiste básicamente en un diafragma, normalmente unido a una bobina por la que pasa el audio.

La bobina está suspendida dentro de un campo magnético, lo que significa que las variaciones del flujo de corriente resultantes de la señal eléctrica de audio hacen que la bobina, y por tanto el cono, se muevan. El resultado es que el altavoz convierte la señal eléctrica de audio en sonido.

Bocina: El tipo de altavoz de bocina se utiliza a menudo para los tweeters. Aunque utiliza el mismo efecto electromagnético que el altavoz de bobina móvil, un diafragma mantenido dentro de un campo magnético que varía en línea con el audio. Esto hace que el diafragma vibre y que estas vibraciones sean magnificadas por una bocina.

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Los altavoces de bocina se utilizan en muchos ámbitos de la tecnología automovilística y, aunque se emplean con buenos resultados en algunas aplicaciones de alta calidad, suelen encontrarse más en la megafonía y en usos exteriores.

El altavoz de bocina consta de un transductor, que suele ser un transductor de bobina móvil, y éste está conectado a una bocina. Se trata de un elemento de adaptación muy similar a una antena de bocina con guía de ondas, lo que permite obtener niveles de eficacia mucho más elevados.

Esto puede observarse en los antiguos gramófonos que utilizaban una bocina para que el sonido alcanzara niveles utilizables. Sin la bocina, el sonido del gramófono era casi inaudible.

Electroestático: El tipo de altavoz electrostático utiliza un principio totalmente diferente al de los altavoces de bobina móvil y de bocina. En cambio, el altavoz electrostático es aquel en el que el sonido se genera utilizando la fuerza ejercida sobre una membrana suspendida en un campo electrostático.

Todas estas tecnologías pueden utilizarse para crear altavoces.

Sistemas de altavoces

Los sistemas de altavoces varían enormemente. Algunos tienen una sola unidad de accionamiento o altavoz, pero a menudo estos sistemas de altavoz único tienen una respuesta limitada en los extremos de frecuencias bajas y altas del espectro de frecuencias.

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Por ello, muchos sistemas constan de dos o incluso tres unidades de accionamiento de altavoces diferentes, cada una de ellas destinada a cubrir una gama de frecuencias distinta.

En el diagrama anterior de un sistema típico de altavoces de alta fidelidad se puede ver que hay varios elementos en el sistema general.

• Unidades de accionamiento de los altavoces: Las propias unidades de los altavoces son de suma importancia, ya que convierten las corrientes eléctricas en ondas sonoras. Los altavoces de alta fidelidad pueden tener uno o más altavoces de los diferentes tipos que se mencionan a continuación. En el caso de los sistemas autónomos, se utilizan dos altavoces y, a veces, varios con diferentes rangos.
• Unidad de cruce: Si se utilizan varios altavoces, es conveniente que las frecuencias necesarias se dirijan a los altavoces correspondientes. Tradicionalmente, las unidades de cruce solían estar formadas por un inductor y condensadores, y muchas siguen haciéndolo hoy en día. Los amplificadores modernos a veces tienen salidas diferentes para los altavoces de gama baja y de gama alta, por lo que en este caso la unidad de cruce está contenida en el amplificador.
• Gabinete: Hay muchos tipos diferentes de cajas acústicas. A menudo se utiliza un sistema de bafles infinitos, que consiste en una caja cerrada. Ésta debe ser lo más rígida y hermética posible para garantizar que las únicas vibraciones procedan de los propios altavoces. Por ello, estas cajas se fabrican con madera u otro material muy rígido.
• Material interno de absorción del sonido: Para evitar que se produzcan resonancias en el interior de la caja acústica, se utiliza material fonoabsorbente dentro de los sistemas de bafles infinitos.

Rangos de frecuencia de los altavoces

Al estudiar los altavoces y su tecnología, se hará referencia a varios tipos de altavoces para diferentes rangos de frecuencia. A menudo, algunos sistemas de altavoces de alta fidelidad se componen de varios altavoces diferentes para poder cubrir toda la gama de frecuencias de audio, ya que no es posible que un solo altavoz cubra toda la gama.

• Subwoofer: El altavoz subwoofer está destinado a reproducir las frecuencias muy bajas, especialmente para dar una sensación de "tacto" al sonido. Por lo general, un altavoz subwoofer reproduce frecuencias en la región de 20 Hz más o menos hasta algo más de 100 Hz. Los subwoofers están presentes en sistemas en los que se necesita ampliar la respuesta de los graves a frecuencias muy bajas.
• Woofer: El woofer es el altavoz que se utiliza en muchos sistemas de altavoces para reproducir las frecuencias bajas. A menudo, su rango se extiende hasta unos 30 Hz y posiblemente hasta 500 Hz o incluso 1 kHz.
• Gama media -Guitarra: Como su nombre indica, este tipo de altavoz está destinado a reproducir los sonidos de la gama media. Un altavoz de gama media suele utilizarse para cubrir las frecuencias comprendidas entre unos 200 o 300 Hz y entre 5 kHz y 7 kHz, aproximadamente.
• Altavoz de alta frecuencia - tweeter: El altavoz de alta frecuencia suele llamarse tweeter porque reproduce las frecuencias altas, a menudo por encima de 2 a 5 kHz.

Las gamas de frecuencias de los distintos altavoces son sólo aproximadas, ya que los distintos altavoces tienen gamas de frecuencias diferentes y los distintos sistemas de altavoces se diseñan de forma diferente con altavoces que cubren gamas ligeramente distintas.

Cajas de altavoces

La mayoría de los altavoces se montan en una caja o armario. Esto no sólo protege al altavoz de los daños, sino que también mejora el rendimiento del sonido. Algunos sistemas de alta fidelidad pueden costar cantidades importantes. Se puede invertir una gran cantidad de diseño en la caja acústica.

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Se utilizan varios tipos de recintos y sistemas de montaje: bafles, incluyendo el bafle infinito, el doblete, el bafle infinito, el reflejo, la columna y la línea de transmisión, entre otros. Cada uno de estos tipos de recintos acústicos tiene sus propias ventajas e inconvenientes y puede utilizarse de forma óptima en diferentes situaciones.

El estudio de la tecnología de los altavoces es muy interesante. El diseño de altavoces puede ser muy complicado, pero los resultados de desarrollar un buen altavoz pueden ser muy gratificantes.

La tecnología de los altavoces, tanto en lo que respecta al transductor como a los recintos o sistemas que se desarrollan, puede ser un gran reto, ya que hay muchas interacciones entre los sistemas eléctricos, mecánicos y de otro tipo. Sin embargo, cuando se fabrica un buen altavoz y un sistema de altavoces, los resultados son muy satisfactorios.