En el tutorial anterior, discutimos la clasificación y el principio de funcionamiento de los micrófonos. Aprendimos que el micrófono es un transductor de entrada que convierte ondas sonoras en señales eléctricas. Luego, estas señales de audio se amplifican mediante un preamplificador y se transfieren a una unidad de audio principal.
La unidad puede incluir un amplificador y/o circuito de filtro, o tener circuitos que se conectan a una computadora para guardar y almacenar el audio. El audio amplificado o almacenado se reproduce mediante otro tipo de transductor: un altavoz.
un conversador
Un altavoz es un tipo de transductor de salida que convierte una señal eléctrica en una señal de audio. Los altavoces suelen colocarse en un gabinete o caja rectangular o cuadrada, aunque existen muchos tipos de cajas.
El gabinete y el altavoz.
Quizás cuestiones la necesidad de un gabinete o caja para albergar un altavoz, pero es un elemento importante de este tipo de transductor.
Los parlantes producen sonido a través de un diafragma, una delgada membrana similar al papel que se mueve hacia adelante y hacia atrás en presencia de una onda sonora (recordarás el diafragma del tutorial sobre el micrófono). Ahora, la superficie frontal de un altavoz, que normalmente tiene forma de cono, producirá una onda sonora de alta presión de aire. Sin embargo, la superficie posterior de este cono reduce la presión del aire.
El sonido generado por los altavoces delanteros y traseros es el mismo, sólo difiere la fase: el sonido de frecuencia más baja (procedente de la parte posterior) produce una longitud de onda más larga que el sonido de frecuencia más alta (procedente del frente). La onda de sonido de menor frecuencia se difractará más, esencialmente cancelando las ondas frontal y posterior, lo que silencia la frecuencia de los graves.
Por eso siempre es necesario encapsular adecuadamente los altavoces. Pero la forma de esta caja afecta la calidad del sonido (que se analiza a continuación).
También existen diferentes tipos de altavoces/transductores, que producen diferentes tipos de frecuencias de audio. Cada transductor se llama controlador y el gabinete se conoce como altavoz.
Dado que un solo altavoz no puede proporcionar una gama completa de frecuencias de audio, un altavoz ofrece unidades de controlador para admitir las frecuencias. Básicamente, un controlador de altavoz es un componente electroacústico que hace que un altavoz funcione.
Las tres unidades de controlador diferentes incluyen:
1. Tweeter – para rangos de alta frecuencia
2. Controlador de rango medio : para rangos de frecuencia media
3. Woofers: para rangos de baja frecuencia
tipos de oradores
Los parlantes se pueden clasificar de varias maneras diferentes, incluso según la amplificación, la construcción y el recinto.
Amplificación
En cuanto a la amplificación, existen altavoces pasivos y activos.
- Altavoces pasivos: no tienen amplificadores de potencia incorporados y, por lo tanto, deben conectarse a un amplificador de potencia externo para obtener una salida de alta potencia. La mayoría de los altavoces disponibles en el mercado son pasivos, lo que permite su reducido tamaño.
- Altavoces activos: incluyen un amplificador de potencia incorporado para sonidos de alta y baja frecuencia. A menudo llamados altavoces autoamplificados, estos activos hacen honor a su nombre y suelen ser pesados y voluminosos. Como resultado, se utilizan con menos frecuencia que los altavoces pasivos.
La construcción de altavoces convencionales.
Construcción
La clasificación de los altavoces según su construcción incluye altavoces convencionales, electrostáticos y de cinta.
Altavoces convencionales: el tipo de altavoz más común. Consiste en una bobina móvil conectada a un diafragma y un imán permanente. Cuando una corriente eléctrica oscilatoria pasa a través de la bobina, crea una fuerza magnética, gracias al imán permanente. Esto genera un movimiento mecánico en el diafragma, que produce ondas sonoras.
Altavoz electrostático: diseñado con su diafragma entre dos placas metálicas rígidas perforadas. El diafragma, que es una fina lámina de metal, tiene la carga opuesta a las placas de metal perforadas. Como resultado, cada placa atrae el diafragma con una fuerza igual y opuesta a la fuerza total sobre el diafragma, que es cero.
La construcción de altavoces electrostáticos.
Sin embargo, esta fuerza cambia cuando se aplica una señal de audio a las placas de metal. Así, cuando la placa 'A' es más positiva que la placa 'B', el diafragma se mueve hacia la placa 'A' y viceversa. Cada vez que una señal de audio cambia de signo, provoca un movimiento de contrafase entre el diafragma y las placas. Esta “flexión” produce sonido.
Este tipo de altavoces responden menos a las señales de baja frecuencia y tienden a ser pesados y caros. No es de extrañar que se utilicen con menos frecuencia que los altavoces convencionales.
Altavoces de cinta: compuestos por una cinta metálica alta y delgada (generalmente de aluminio), que está suspendida entre dos placas magnéticas. Cuando se aplica una señal de audio a la cinta, las placas magnéticas la repelen y la atraen (similar a la forma en que las placas de un altavoz electrostático reaccionan con su diafragma).
Esto genera una vibración que produce sonido. Este tipo de altavoces también responden menos a las señales de baja frecuencia, pero debido a que la cinta es tan liviana, responde rápidamente a cualquier cambio de señal.
La construcción de altavoces de cinta.
carcasa cerrada
Caja
Los parlantes también se pueden clasificar según el tipo de caja o gabinete que tienen y hay cinco tipos comunes: cajas cerradas/selladas, con puerto, al aire libre, de paso de banda y de línea de transmisión.
Cerrado o sellado (suspensión acústica) : un recinto hermético, de modo que cuando el conductor se mueve hacia adelante y hacia atrás, la presión del aire cambiará continuamente. Esto aumenta la presión sobre el diafragma, lo que hace que se mueva rápidamente hacia adelante y hacia atrás, produciendo un audio claro y preciso.
Vivienda portada
Ported (bass reflex) : este tipo de gabinete tiene un orificio en el frente, que iguala la presión dentro y fuera del controlador. Si bien no requiere energía adicional para funcionar, generalmente produce una salida de audio menos limpia o clara. Pero este tipo de altavoz tiene menos distorsión en comparación con otros altavoces.
Aire libre (deflector infinito) : el woofer está montado sobre un deflector que aísla la onda frontal de la trasera. El deflector o tabla se extiende hasta tal punto que ni siquiera la ola más larga puede alcanzar la ola frontal. Como este sistema no se puede implementar en la práctica, el recinto al aire libre suele ser una caja grande y sellada que requiere poca energía y tiene poca distorsión.
Carcasa de aire libre
Paso de banda : el altavoz se coloca en un recinto y el sonido emana de los puertos integrados. Hay diferentes tipos de cajas de paso de banda según el orden (como 4.ª, 6.ª, etc.).
En un paso de banda de cuarto orden, por ejemplo, un lado del altavoz se coloca en un recinto cerrado mientras que el otro lado está en un recinto con puerto. En este caso, el woofer suena más fuerte que el bass reflex, pero tiene una respuesta de frecuencia más estrecha.
paso de banda
Línea de transmisión (laberinto acústico) : la onda trasera de este altavoz pasa a través de un laberinto complejo (un camino de red irregular), que tiene una longitud fija y amortigua el sonido. Esto permite un mayor control y uso de la potencia del altavoz, proporcionando una fuerte respuesta de baja frecuencia que puede alcanzar el rango subsónico (>45 Hz).
Bocina : este recinto consiste en una carcasa en forma de bocina que se extiende desde un diámetro estrecho hasta un diámetro ancho, facilitando el tránsito de ondas sonoras a través de los altavoces. Lo ideal es que el tamaño de la bocina en este caso sea adecuado al rango de frecuencia de la salida de audio. Por ejemplo, una frecuencia más alta debería usar una bocina más grande.
Carcasa de línea de transmisión
La carcasa de la bocina es ideal para tweeters y altavoces de medios. Para los controladores de woofer, se pueden utilizar cajas de bocina plegadas que ocupan menos espacio.
Estos son los tipos más comunes de cajas utilizadas para los altavoces, pero hay otras opciones disponibles. Los ejemplos incluyen gabinetes dipolo, de pared, push-pull, de cuarto de onda y cónicos, y otros.
Carcasas de cuernos rectos y curvados.
En el próximo tutorial, aprenderemos sobre los conceptos básicos de los filtros de audio.