Definiciones:Parámetros del altavoz
El adagio de que alguien podría escribir un libro sobre un tema ciertamente es cierto cuando se trata de una discusión sobre altavoces y sus parámetros. . De hecho, ya hay docenas de grandes libros disponibles sobre el tema. Este artículo proporciona una descripción general de algunos de los parámetros de los altavoces más discutidos.
¿Qué son los parámetros de los altavoces?
Los parámetros de los altavoces, a menudo llamados parámetros Thiele/Small, son un conjunto de medidas electromecánicas que se pueden utilizar para definir el rendimiento de baja frecuencia de un transductor. Con estos parámetros y una serie de cálculos, su instalador puede predecir el rendimiento de ese altavoz en un gabinete.
¿Qué podemos determinar a partir de estos parámetros?
Quizás el conjunto de cálculos más importante que podemos crear es la salida del sistema. Cuando hablamos del "sistema", nos referimos al propio altavoz y al recinto en el que pretendemos instalar el altavoz. Cada caja de altavoz actúa como un filtro de paso alto y reduce la salida de baja frecuencia del controlador. Obtenemos manejo de potencia física a cambio de esta producción disminuida. Usando un conjunto de cálculos, podemos predecir cuánta información de baja frecuencia producirá el sistema.
Otro cálculo importante es el manejo de potencia. Como se mencionó, necesitamos controlar el movimiento del cono del altavoz para evitar distorsiones y daños. Podemos predecir cuánto se moverá el cono para una determinada cantidad de energía en nuestro recinto de prueba.
Frecuencia de resonancia del altavoz - Fs
En cuanto al análisis de las partes móviles del parlante, necesitamos saber la frecuencia en la que la elasticidad (elasticidad) de la araña y el sonido envolvente se combinan con la masa del cono y la tapa antipolvo para almacenar la mayor cantidad de energía. A esta frecuencia, el sistema almacena y libera alternativamente la mayor cantidad de energía para una entrada de voltaje dada. Si tuviera que balancear un peso en una cuerda suspendida del techo, la frecuencia natural a la que oscila hacia atrás y la fuerza sería igual a la frecuencia de resonancia de un altavoz.
Volumen de Cumplimiento Equivalente – Vas
Para comprender qué tan rígidos son la araña y el entorno, los comparamos con una cantidad de aire que ejercería la misma resistencia al movimiento. Debido a que el aire se comprime fácilmente, una especificación Vas alta representaría un cono suspendido muy suavemente. Por el contrario, un altavoz con un Vas bajo tendría una suspensión muy rígida.
Q eléctrica del conductor en Fs – Qes
Comprender el Q (factor de calidad) puede ser algo difícil porque es un valor sin dimensiones. En esencia, el factor Q describe la característica de amortiguamiento de un sistema resonante. Un Q más alto representa menos pérdida de energía en relación con la energía total almacenada en un sistema. Un péndulo suspendido de un cojinete de baja fricción tendrá un alto Q. Ese mismo péndulo, sumergido en agua, tendrá un Q mucho más bajo. Una consideración importante es que los sistemas de alto Q tienen menos amortiguamiento y, por lo tanto, vibran por más tiempo. La especificación eléctrica Q describe cuánta amortiguación invocan la bobina móvil y el conjunto magnético en el cono en movimiento.
A medida que la bobina móvil pasa por el imán, produce una corriente eléctrica. Esta corriente alcanza su valor máximo en la frecuencia de resonancia del controlador y contrarresta la corriente que proporciona el amplificador. El resultado neto es un aumento significativo de la impedancia en la frecuencia resonante.
Q Mecánica del Driver en Fs – Qms
Así como las características eléctricas de un altavoz provocan una oposición al movimiento del cono, tenemos un efecto similar a partir de las propiedades mecánicas del altavoz. Qms describe las pérdidas mecánicas resultantes de la araña y el marco. Un valor de Qms alto describe pérdidas mecánicas más bajas, mientras que un valor de Qms bajo describe pérdidas más altas.
Q total del sistema en Fs – Qts
Esta medida sin unidades es una combinación matemática de las características mecánicas y eléctricas del altavoz. En términos simples, calculamos Qts dividiendo la energía total almacenada del parlante por la energía disipada en el parlante en resonancia.
Cumplimiento de la Suspensión del Conductor – Cms
La especificación Cms describe la rigidez de la suspensión del conductor en metros por newton. Una suspensión más rígida se moverá menos distancia para una determinada cantidad de fuerza que se le aplique.
Área efectiva del cono del conductor – Sd
Este parámetro describe el "tamaño" efectivo de nuestro altavoz. Todos nos damos cuenta de que el cono moverá el aire por nosotros, pero también debemos tener en cuenta la adición del marco. Se acepta comúnmente que podemos usar un valor de la mitad del sonido envolvente como contribución a la salida del controlador.
Masa del Cono y Partes Móviles – Mms
La especificación Mms describe la masa del cono del altavoz y parte de la araña y el sonido envolvente. A diferencia de la especificación Mmd, Mms incluye la carga acústica provocada por el aire en contacto con el cono. En la mayoría de los casos, los valores son similares, pero a medida que aumenta el área de la superficie del cono, también lo hace el valor de Mms, en relación con Mmd.
Nivel máximo de excursión:Xmax
Con frecuencia, este parámetro se malinterpreta como el factor que define la distancia que se puede mover el cono de un altavoz. Los primeros cálculos usaban una fórmula que restaba la altura del devanado de la bobina móvil de la altura del espacio magnético y luego la dividía por 2. Este cálculo describe qué tan lejos puede moverse el altavoz antes de que el devanado salga del espacio.
La investigación posterior muestra que el comportamiento no lineal en otras partes del diseño del controlador podría tener una mayor influencia en los límites de movimiento del cono. Esto sugiere que Xmax debería ser la distancia de excursión unidireccional que representa un nivel de distorsión del 10 %. Esta especificación orientada al rendimiento es mucho más indicativa del rango operativo útil de un controlador, pero es mucho más difícil de determinar.
Parámetros adicionales
En este artículo, solo describimos los parámetros básicos que se usan comúnmente para predecir el rendimiento de baja frecuencia de un altavoz. Otros parámetros, como la inductancia, se vuelven más relevantes a frecuencias más altas. Los parámetros adicionales como la impedancia nominal (Znom), la eficiencia, la sensibilidad y el producto de ancho de banda de eficiencia (EBF) se derivan a través de ecuaciones que utilizan las especificaciones anteriores.
El diseño adecuado requiere simulación
Un woofer en un gabinete de gran tamaño puede tocar fondo y dañarse fácilmente. Un controlador de rango medio abarrotado en una pequeña cápsula de altavoz puede tener un pico de respuesta de frecuencia significativo y un pico de distorsión asociado. El resultado es bastante desfavorable.
Antes de asumir que un subwoofer o altavoz es adecuado para la caja o la ubicación de montaje que ha elegido, vale la pena pedirle a su minorista de electrónica móvil que realice una simulación para asegurarse de que todo funcionará de la manera que usted desea. ¡Pueden trabajar con usted para garantizar que todo funcione de manera óptima y que su sistema suene excelente!