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¿Cómo funciona el cono de un altavoz con las frecuencias?

La gama de frecuencias que se aplican a un altavoz no hacen moverse al cono de igual forma. Existen unas ondas, llamadas ondas longitudinales que se desplazan a lo largo del cono de papel del altavoz, al igual que sobre la superficie del agua. Si, valga el ejemplo, tenemos una palangana llena de agua y, con la mano "aplastamos" el agua en el centro de la palangana, la onda llega con gran amplitud al borde de la palangana. Si "aplastamos" y "soltamos" alternativamente la mano, produciremos una gran amplitud de la onda de agua, ya sea en la palangana, como en una piscina. Pero si esta operación la hacemos, digamos con un palillo, antes de que las ondas lleguen al borde ya se habrán producido otras que cancelarán a las anteriores.

De lo anterior se puede explicar que el gran tamaño del cono exige que la expansión de la banda hacia las bajas frecuencias actúa en perjuicio de las frecuencias altas por la aparición de estas ondas longitudinales a lo largo de la membrana.

Se ve como en frecuencias altas NO vibra todo el cono, sino tan sólo una parte del mismo, porción que va reduciéndose a medida que la frecuencia aumenta y queda limitada para las frecuencias más elevadas exclusivamente al contorno de la bobina, motivo por el que en algunas unidades existe un radiador (cono adicional) para las altas frecuencias en el centro del cono.

En definitiva, pues, un cono de grandes dimensiones no es adecuado para reproducir las notas agudas.

Potencia Admisible

La potencia admisible de un altavoz es otro dato que nunca falta en las características dadas por el fabricante; y hay que tenerlo en cuenta al conectar el altavoz a un amplificador, pues si su potencia excede a la admisible por el altavoz, éste se vería muy pronto perjudicado.

Potencia de pico: 18 w.

Potencia contínua sin distorsión (RMS): 10 w.

Eficiencia o rendimiento:

La eficiencia o rendimiento es la relación entre la potencia acústica que radia el altavoz y la potencia eléctrica necesaria para ello.

Las cajas acústicas tienen un bajo rendimiento desde el 0,25% hasta un 40-50% que alcanzan los altavoces que incorporan bocinas de gran tamaño y que suelen emplearse en sonorización. En los equipos domésticos, incluso profesionales de alta calidad, la eficiencia de las cajas acústicas viene ser del orden de un 0,5 a 1 %.

En realidad no se requiere una gran potencia acústica del altavoz para obtener un elevado volumen sonoro. Por ejemplo, en una sala de, aproximadamente 60 m3 (10 x 3 x 2 m), los picos musicales correspondientes a unos 96 dB de presión sonora deben ser producidos cuando el altavoz esté entregando aproximadamente 0,15 W de potencia acústica. Basándonos en un altavoz de un 1% de eficiencia, la energía de la señal para esta presión sonora estaría alrededor de 15W.

Una forma bastante común de especificar la eficiencia es indicar, por ejemplo: "Sensibilidad....... 88 db/w a 1 m."

Esto significa que si suministramos 1 watio de potencia eléctrica a esta pantalla acústica y medimos el nivel de presión sonora que hay a un metro de distancia, el resultado son 88 decibelios.

¿Cómo se sonoriza una estancia?

Para sonorizar una estancia hay que tener en cuenta multitud de factores, como son el nivel de ruido que hay, el factor de reverberación, etc.

Lo normal es superar el nivel de ruido con 10 dB.

Hay que conocer el nivel de sensibilidad del altavoz a utilizar, es decir, el nivel de presión sonora que es capaz de suministrar a 1 m. cuando se le aplica una potencia de 1 vatio.

Hay una fórmula que resume todo lo anterior:


Donde NPSd es el nivel de presión sonora que se desea a una distancia d. (Ruido + 10 db).

NPS0 es la sensibilidad del altavoz.

d es la distancia a considerar.

Pot es la potencia del altavoz.

Como no hemos considerado el nivel de reverberación, la ecuación anterior puede resumirse también así:

NPS0 + 10 log Pot NPSd + 10 log d

Ejemplo:

Un altavoz tiene de sensibilidad 88 dB, se desea sonorizar a 3 m. de distancia con un nivel de ruido medido de 70 dB.

NPSd = 70 + 10 = 80 dB

NPS0 = 88 dB

Aplicando la fórmula se obtiene una potencia de: 0,5W. El amplificador gastará una potencia de, aproximadamente 1 W. suponiendo un rendimiento del amplificador del 50%.


Para cualquer duda, comentario o sugerencia sobre este artículo,
diríjase directamente al autor:
 Diego Doncel
Profesor de Electrónica del IES "María Moliner" de SEGOVIA
WEB:http://roble.pntic.mec.es/~ddoncel/
 
Esta página fue actualizada el 22-10-2006