Altavoz: es un transductor electroacústico utilizado para la reproducción de sonido. Uno o varios altavoces pueden formar una pantalla acústica.
En la transducción sigue un doble procedimiento: eléctrico-mecánico-acústico. En la primera etapa convierte las ondas eléctricas en energía mecánica, y en la segunda convierte la energía mecánica en ondas de frecuencia acústica. Es por tanto la puerta por donde sale el sonido al exterior desde los aparatos que posibilitaron su amplificación, su transmisión por medios telefónicos o radioeléctricos, o su tratamiento.
El sonido se transmite mediante ondas sonoras, en este caso, a través del aire. El oído capta estas ondas y las transforma en impulsos nerviosos que llegan al cerebro. Si se dispone de una grabación de voz, de música en soporte magnético o digital, o si se recibe estas señales por radio, se dispondrá a la salida del aparato de señales eléctricas que deben ser convertidas en sonidos; para ello se utiliza el altavoz.
Partes por las que se compone un altavoz:
El barquillo del altavoz
El barquillo del altavoz se puede fabricar prácticamente en casa, pero el material más utilizado es la pasta de papel, elegido por su gran eficiencia y poco peso. También son habituales los de láminas de carton y láminas plásticas (preferibles en los equipos de alta fidelidad). El barquillo del altavoz dinámico, cuya representación esquemática se muestra en la Figura 1, consiste básicamente en una casa metálica o plástica que soporta un imán permanente de forma cilíndrica, alrededor del cual y de forma concéntrica se encuentra una bobina solidaria a su vez a una membrana fabricada de un cartón especial o incluso de material plástico. La bobina puede moverse libremente sin tocar el imán, aunque muy próxima a él, arrastrando en su movimiento a la membrana.
Suspensión: La suspensión del altavoz no es importante en el control de la musica norteña y rock
En un altavoz existen dos suspensiones:
1. 1. Suspensión superior, araña o aro centrador, consistente en un anillo de material plástico arrugado y rígido, que rodea la base del barquillo donde éste se une con la bobina. Su misión es limitar el desplazamiento del diafragma, para evitar que la bobina se salga del entrehierro y al mismo tiempo, mantener la bobina perfectamente centrada en dicho entrehierro para evitar que roce con las paredes, lo que acabaría destruyéndola. En los woofer, donde el movimiento del cono es grande, las suspensiones limitan el desplazamiento del mismo, reduciendo la respuesta en frecuencia del altavoz.
2. 2. La suspensión o anillo elástico superior consiste en un rodete de goma o plástico, que realiza una misión similar al aro centrador, permitiendo, junto con éste, sólo los desplazamientos axiales del cono.
Está ubica al borde del cono y tiene como función mantener el cono centrado y evitar el escape de presión de la caja, el material con que está construida puede ser tela o goma, en cualquiera de los dos casos, el compuesto es flexible y permite estirarse sin sufrir fatiga, obviamente tiene un límite, cuando la suspensión se rompe se rompe se le denomina "desconar".
Bobina: La forma de la misma es circular (con gran precisión) Por ella circula la corriente proveniente del amplificador, como la corriente que el amplificador entrega es alterna el campo magnético generado por el solenoide también es variable.
Al encontrarse el campo magnético variable de la bobina y el campo del imán permanente se produce una repulsión y atracción; como ésta está conectada al cono, la fuerza es transferida al mismo produciendo que el cono se mueva.
Si la bobina arrastra produce distorsión muy desagradable, el que la bobina arrastre puede haber sido producido por 3 factores.
1- Sobrepotencia en la bobina: Al hacer pasar por la bobina más potencia de la que admite, ésta aumenta su temperatura hasta cortarse, pero a veces la sobre temperatura puede deformar la perfecta forma circular del solenoide produciendo arrastre contra el entrehierro (distorsión)
2- Golpe en la canasta: Si la canasta es golpeada, ésta puede descentrar al iman con el entrehierro haciendo que la bobina genera fricción contra el mismo
3- Mal armado: Esto puede suceder si la persona que realiza la reparación no tiene experiencia, si cuando el altavoz se arma no es bien centrado éste arrastrará contra el entrehierro.
Centrador o suspensión interna o "Spider" o araña (muchas formas de llamar a una misma "cosa" ): Casi todos por no decir todos los altavoces que han llegado a mis manos poseen una araña de de tela plástica o goma, la foma que tiene es corrugada para permitir estirarse. La función básica es litar el movimiento del cono para que no salga del entrehierro y a su vez mantener centrada la base del cono con la bobina para que no "arrastre", éste problema además de ser desagrabable puede producir que la bobina se corte (se abra) y quede con una impedancia infinita.
Imán: Es una parte vital del parlante, éste define gran parte de la sensibilidad del altavoz (la otra parte está definida por las suspensiones), ésta parte la explicaré más adelante
El material del imán por lo general es de cerámica magnética con forma anular (aunque hay otros materiales que más adelante explicaré).
EL flujo magnético (B) generado por estos imanes es bastante alto, éste flujo es conducido por el entrehierro para que esté concentrado en un lugar en específico (cerca de la bobina).
Entrehierro: Es el encargado de conducir el flujo magnético y concentrarlo en un punto exacto, el material con que está construido es hierro "dulce"
Diafragma: Es el encargado de transferir el movimiento de la bobina "al aire". Actualmente se fabrica de casi todos los materiales pero preferentemente se usa el papel por su bajo peso con respecto a su resistencia e eficiencia, en conos de alta fidelidad se usan conos más rígidos como plástico o metal.
Mientras más grande sea el cono más volumen de aire podrá desplazar obteniendo frecuencias más bajas, por el contrario si el cono es pequeño podrá emitir frecuecias medias agudas.
Características de altavoces dinámicos
Una de las formas de conocer las posibilidades de un altavoz dinámico es analizar sus características:
Serrate
El altavoz es atacado por un amplificador de potencia, que actúa como un generador de corriente. Este altavoz presenta una cierta oposición al paso de esa corriente, dicha oposición se mide como la impedancia eléctrica del altavoz. Si se registra la amplitud de esta impedancia, aparece el pico de impedancia a una baja frecuencia; esta frecuencia, llamada de resonancia de los elementos mecánicos del altavoz, es una de las frecuencias preferidas o de máxima eficiencia del altavoz. Después de este valle la impedancia eléctrica vuelve a crecer, debido a que la bobina del motor almacena energía, presentando oposición a la corriente. Este almacenamiento resta energía de movimiento al altavoz, el cual empezará a dejar de radiar a frecuencias de esta zona, llamada inductiva. En un altavoz interesa que el pico de impedancia en resonancia sea lo más elevado posible, pues ello indica que el motor es de gran potencia, lo que redunda en un buen rendimiento y una buena respuesta a transitorios.
Respuesta en frecuencia
Esta característica se suele dar como un gráfico en el que aparece la variación del nivel de presión sonora radiado por el altavoz, a 1 metro, en su eje, con una potencia eléctrica fija, cuando varía la frecuencia. El altavoz deja de radiar bruscamente por debajo de la frecuencia de resonancia, debido a la sujeción del diafragma que realizan las suspensiones mecánicas. También deja de radiar bruscamente en alta frecuencia, cuando la bobina absorbe la energía eléctrica que le suministra el amplificador y además la inercia de la masa móvil impide los movimientos rápidos del diafragma. Así, la zona útil de trabajo del altavoz, entre la resonancia mecánica y la zona inductiva, es reducida, siendo imposible que un sólo altavoz trabaje toda la banda de frecuencias de audio. Esta limitación hace necesario utilizar sistemas de varias vías, en los que varios altavoces, que trabajan solapados en frecuencia, cubren todo el espectro de audio. Este solape debe ajustarse con una red de filtros de cruce (crossover), que causa distorsión si no se realiza cuidadosamente. La respuesta de presión en la zona útil de trabajo suele ser muy irregular en la mayoría de los altavoces. Esta alinealidad origen de coloración y distorsión, puede tener como causa las vibraciones parciales del diafragma, resonancias de la estructura del altavoz o de la caja en que se monta, etc.
Potencia
En esta característica hay que distinguir entre potencia eléctrica y acústica.
Potencia eléctrica
La potencia eléctrica indica cuanta potencia puede absorber el altavoz antes de sufrir desperfectos. Se suele dar como dos especificaciones:
• Potencia admisible, musical o de pico: Potencia máxima impulsiva (un pico de señal), que puede soportar cada cierto tiempo el altavoz antes de deteriorarse.
• Potencia nominal: Potencia máxima, en régimen continuo, que puede soportar el altavoz antes de deteriorarse.
Estas especificaciones permiten elegir el altavoz adecuado para la potencia nominal de canal que puede suministrar el amplificador. Como orientación puede exigirse que la potencia admisible del altavoz sea por los menos 1,5 veces la nominal del canal en HI-FI y 2 veces en monitores profesionales.
Potencia acústica
La potencia acústica que entrega el altavoz se puede especificar de dos maneras:
• Sensibilidad. Nivel de presión sonora que suministra el altavoz a 1 metro de distancia, en su eje, y con 1 vatio eléctrico de excitación. La frecuencia de medida suele estar prefijada.
Se puede decir que una sensibilidad superior a 100 dB es muy alta (típica en megafonía); una sensibilidad entre 100 y 90 dB es media (típica en monitores) y sensibilidades inferiores a 90 dB son bajas y las dan los sistemas HI-FI.
• Otra manera de saber la potencia acústica que radia un altavoz es a través de su rendimiento, definido como: Rendimiento (%)= Potencia acústica radiada, dividido por Potencia eléctrica consumida por 100.
En altavoces dinámicos el rendimiento suele estar por debajo del 2,5% (sólo el 2,5% de la energía se transforma en sonido; el resto servirá para aumentar la energía interna -temperatura- de las bobinas y, en última instancia, en calor disipado), como máximo las bocinas de megafonía llegan a un 40%. Estas cifras tan bajas de rendimiento indican que una proporción muy elevada de la energía eléctrica se transforma en calor. A pesar de ello, los altavoces pueden producir niveles de presión elevados con poca potencia eléctrica.
Directividad.
La directividad de un altavoz indica cómo ese altavoz distribuye su radiación en el espacio. La forma más gráfica de dar la directividad es mediante un diagrama polar, en el que se representa, en dB, y para todas las posiciones angulares en el plano del eje del altavoz la función: Directividad (dB) = 20log. por Presión en la dirección del ángulo φ dividido por Presión máxima, o en el eje del altavoz. Los diagramas polares se trazan a diferentes frecuencias, observándose que un altavoz radia en un haz más estrecho es más directivo cuanto mayor sea el producto (Frecuencia x radio del diafragma). En la práctica un woofer es aproximadamente omnidireccional por debajo de 500 Hz, comenzando a estrechar su haz por encima de 500 Hz, y se hace cada vez más directivo cuando crece la frecuencia. En cajas de varias vías es el tweeter quien radia en un haz más estrecho, por lo que se deben orientar hacia la posición de escucha, con el fin de que el oyente no pierda parte de la respuesta en agudos del sistema. Con esta idea práctica, se deduce que será deseable un altavoz con una directividad uniforme en frecuencia, radiando hacia el semiespacio frontal para cubrir un amplio frente de audiencia y que, al mismo tiempo, radie poco posterior y lateralmente con el fin de no suministrar excesiva energía acústica al campo reverberante.
Distorsión
El altavoz es el elemento que produce más distorsión entre todos los componentes de un sistema de reproducción y el único cuya distorsión es audible si se trata de un sistema moderno de diseño competente. Además, los fabricantes no suelen suministrar al consumidor las cifras de distorsión de sus altavoces, siendo necesario recurrir a modelos de calidad reconocida o a la medición directa, si se quiere trabajar con baja distorsión. Las causas de esta distorsión son muy variadas: salida de la bobina del flujo del entrehierro, vibraciones parciales, modulación de frecuencia sobre el diafragma, alinealidad de las suspensiones, etc. Entre todas estas causas destaca la última, así cuando el altavoz reproduce baja frecuencia a gran nivel el desplazamiento del diafragma es tan elevado que las suspensiones deben sujetarlo, produciendo un fuerte recorte de la onda a reproducir. Por ello todos los altavoces presentan una distorsión creciente cuando disminuye la frecuencia, especialmente en las vecindades de la frecuencia de resonancia. Para reproducir las bajas frecuencias habrá que utilizar un altavoz de gran tamaño (subwoofer), que permita grandes excursiones del diafragma.
Precauciones con el manejo de los altavoces
El sonido generado por un altavoz proviene del desplazamiento del diafragma cuyo recorrido queda limitado por un punto de máxima elasticidad. Si por exceso de potencia, se supera este punto, se romperá la suspensión y con ella el altavoz. Es un factor a tener en cuenta y, aunque existen limitadores que impiden que esto ocurra, para evitarlo no debe llevarse nunca el altavoz al máximo.
Para no estropear el altavoz por un mal uso también hay que tener en cuenta qué potencia máxima admisible tiene el altavoz. Si no tenemos en cuenta la potencia máxima del altavoz, podemos quemarlo. En función de la ley de Joule, cuanto más corriente pasa por un conductor, más calor desprende este. En los equipos que no poseen limitador de potencia máxima, se puede quemar el aislante de las bobinas y el altavoz dejaría de funcionar. Se dice que el altavoz se ha quemado.
• No hay que confundir potencia máxima admisible de un altavoz y nivel de presión sonora. Un altavoz puede disponer de un valor muy elevado de potencia máxima admisible y generar un nivel de presión sonora muy reducido, o lo contrario.
Deberás eliminar toda las piezas móviles del altavoz (mejor dicho todas las de tela y papel). En este orden:
1° Con un "cutter" corta todo el derredor del cono, enseguida, lo mismo pero en su diámetro menor...ojo no quites la tapa aún.
2° Corta la "trencilla", de tal manera de que puedas liberarte del "cono"
3° Te deberá quedar aún pegada la parte llamada "motor" formada por el "centrador" que es un círculo de tela "acordeonada", la "tapa", y la bobina...entonces, corta el perímetro de el "centrador" y saca todo el conjunto. Deberás tener cuidado,en que no se metan partículas, en la ranura circular donde entra la "bobina" (llamada "entrehierro", aún y cuando tengas precaución, no está de más limpiar con papel engomado embebido en un poco de agua, afin de eliminar todo resto de polvo o suciedad en esa ranura. Acto seguido tápala con cinta "Masking Tape" para evitar que le ingrese suciedad...
(aún me acuerdo que Yo lo hacía con saliva...guaaaccc!!!)
4° Prepara las "Bobinas", esto es, a la original elimínale con cuidado de no doblarla, todo el material que le rodea, afín de poderla comparar con el reemplazo, y tomar la medida de separación entre el borde inferior y la unión con el centrador, esto te servirá para saber la altura a la que debe quedar "flotando" la bobina.
Otra técnica, es antes de sacarla del imán, cortar la "tapa", y con un marcador definir la cantidad de "bobina" que deba entrar al "entrehierro", sólo que es un poco peligrosa, debido a que es muy probable que se vayan partículas al "entrehierro" si lo haces con cuidado, es una mejor opción.
5° Elimina todo rastro de "centrador", y de "suspensión" así como de "cerco", y también de "trencilla", la forma más fácil de hacerlo es utilizar un solvente, acá le llamamos "Thinner", y que sirve para disolver pintura, puedes aplicarlo en pocas cantidades "barnizándolo con una pequeña brocha", y dejar que se evapore...sobra decir qe esto lo dbes hacer en un luga prfectamete ventilado, si no nome hago resonsable porlos "Elefantes Azules"... cuida de no excederte para evitar que el masking tape se despegue, recuerda es tu "seguro de vida" el hecho de que el "entrehierro" esté perfectamente limpio.
Así como dejar preparados los bornes para su posterior "soldado" de la trencilla.
6° Una vez perfectamente limpia toda la canasta, procede a pegar la bobina y el centrador, necesitas conseguirte algunas radiografías, que te servirán para construir un cilindro de tantas capas sean necesarias para que la bobina entre "apretadita" en el entrehierro, este cilindro deberá ir colocado etre la cara interna de la bobina, y el cilindro metálico del "entrehierro". Deberás tenerla precaución de haber marcado tanto la cantidad de bobina que hay que insertar en el "entrehierro", como de la altura a la que deba ir unida al centrador.
7° Coloca la bobina y el cilindro de "radiografía" (puede ser otro material parecido) en el "entrehierro", y cerciórate de la cantidad que debe ingresar...
(todo el tiempo deberás tene mucho cuidado d no romper o despegar de la bobina los "hilos de conexión" (por cierto, éstos llevan una capa de esmalte que deberás "quemar" con un encendedor de cigarrillos, afín de que estos hilos se puedan soldar a la "trencilla" (a partir de que les eliminas el esmalte, estos hilos se hacen aún más frágiles...cuidado, mucho cuidado)
primero, con adhesivo de contacto (del que usan los tapiceros, o los que trabajan con cuero ó vinil, para más señas es uno de color amarillo)
pega la base del "centrador" a la superficie metálica...déjalo secar un par de horas... después pega la parte exterior de la bobina, a la parte interna donde hace contacto con el centrador....ojo en ese orden: primero el centrador en su prte externa, dear secar y luego el centrador a la bobina, aún y que e haya secado, no saques el cilindro de "radiografía" éste se quita prácticamente al final.
8° Una vez bien seco el conjunto "motor", procede a pegarle el cono...primero en su perímetro externo, al cual de un vez le puedes pegar el "cerco" el cono y el cerco, s pegan con otro tipo de adhesivo, que regularmente es de color negro, o transparente de tipo epóxico...una vez seco, lo pegas en el diámetro interno, esto es a la bobina y centrador. Lo dejas secar muy bien...
9° Haces la perforaciones, donde se soldarán los hilos de conexión a la "trencilla", si el cono ya viene con ellas, ten cuidado que correspondan con la posición de los bornes de conexión...a veces estas perforaciones incluyen un ojillo metálico, que además de servir como refuerzo, facilitan la soldadura.
es posible que también te vendan esos "ojillos" por lo tanto habrás de montarlos antes de pegar el cono. deberás pegar los hilos al cono y sobre todo en el punto de soldadura. La trencilla debe quedar lo suficientemente holgada, pero no tanto como para hacer contacto con algna superficie metálica, y provocar un cortocircuito
10° Una vez hecha la conexión eléctrica, saca el "cilindro de radiografía" y compruébala con una batería de 9 Volts, (de las cuadradas) haciendo contacto con los bornes del altavoz...Si es "JBL", el cono debe ingresar, si es de cualquier otra marca, el cono debe "Botar"
Y 11° Una vez re-checadas todas las posibilidades de: adhesión,cortocircuitos,polaridad(dirección del cono), roces de la bobina y entrehierro, procede al pegado de la tapa, considéralo como tu sello personal, esto es lo más estético posible...
