5.4 ALTAVOCES

5.1  ALTAVOCES

Los altavoces se encargan de transformar la energía eléctrica proveniente del amplificador en energía acústica radiada al aire, esto es, en variaciones de presión. Se dicen que son transductores electro-mecánico-acústicos, porque transforman la energía eléctrica en mecánica y la mecánica en acústica.

Se pueden clasificar de diversas maneras. Atendiendo al tipo de transductor electro- mecánico: magnéticos, electrodinámicos, electrostáticos, piezoeléctricos, de cinta, magnetoestrictivos, neumáticos, iónicos...

Atendiendo al tipo de transductor mecánico-acústico: conos (radiación directa) o bocinas (radiación indirecta).

Atendiendo al margen de frecuencias que cubren: woofers y sub-woofers (bajas frecuencias), mid-range (medias frecuencias), tweeters (alta frecuencia) o banda ancha. Cuando se trata de altavoces para uso doméstico se suelen emplear configuraciones de varias vías (normalmente dos) y con bass-reflex montado todo en una caja cerrada.

Cadena de sonido completa, fuente, amplificador, altavoces.

Esto significa que en una misma caja se montan dos transductores: uno de baja y media frecuencia y otro de alta frecuencia. Entre los dos han de cubrir todas las frecuencias, con mayor o menor éxito. Mediante unos componentes electrónicos incluidos dentro del cuerpo del altavoz, denominados "filtros de cruce (crossover)", la señal procedente del amplificador se separa en dos: la señal portadora de bajas frecuencias y la portadora de las altas frecuencias. De este modo se reparte a cada transductor la señal que tiene que reproducir.

Hay diversas calidades en cuanto a los filtros de cruce, los domésticos suelen ser de los más simples. En cualquier caso son necesarios, ya que si se deja que llegue al tweeter toda la señal que sale del amplificador, lo más probable es que se rompa. Esto es debido a que la mayor parte de la energía se encuentra en las medias y bajas frecuencias.

La incorporación del bass-reflex se identifica por la existencia de una abertura al exterior (con o sin tubo) normalmente en la parte frontal del altavoz. Esta abertura o "puerta" de dimensiones especialmente calculadas da salida al caudal de aire en el interior de la caja, aumentando la radiación en bajas frecuencias. Su denominación en español es "sistema de refuerzo de graves". Gracias al refuerzo de graves, se amplía hacia la zona de bajas frecuencias la respuesta en frecuencia del sistema de altavoces. La siguiente figura muestra como trabajan unos filtros de cruce de dos vías. Se distinguen dos formas de onda, una de baja frecuencia y otra de frecuencia mayor. Lo que se hace es filtrar la señal entrante, obteniendo a la salida de cada filtro (dos salidas) dos nuevas señales, una con las componentes de baja frecuencia y otra con las de alta frecuencia.

Gráfico de una señal antes y después de atravesar un filtro de cruce.

Los filtros de cruce en los equipos domésticos, van insertos en las propias cajas de los altavoces. Están compuestos por elementos pasivos, como resistencias y condensadores, por eso se llaman filtros pasivos. Los filtros activos se usan en equipos profesionales y se insertan antes de los amplificadores.

También se pueden encontrar altavoces de tres vías. En este caso son tres los transductores montados en una misma caja y los filtros de cruce dividen la señal en tres: graves, medios y agudos. Evidentemente es de esperar que los sistemas de tres vías cubran mejor el espectro de frecuencias que los de dos. Su respuesta en frecuencia es mejor.

Las características básicas que definen un altavoz son:

1.- Potencia.

Por potencia se entiende la potencia máxima que pueden manejar (procedente del amplificador) sin sufrir daños. Se puede indicar en potencia nominal (RMS) o musical (PMPO).

2.- Impedancia nominal.

Es un valor de resistencia pura, útil solo para medidas de potencia. Los valores típicos son 2, 4, 8, y 16 ohmios. Si un amplificador entrega 100 W sobre 8 ohmios, entregará 200 W sobre 4 ohmios, si la carga es la mitad, entregará el doble. Si nuestro altavoz tiene una impedancia nominal de 8 ohmios y una potencia de 50 W, y le conectamos un amplificador que entrega 50 W sobre 4 ohmios, el amplificador entregará 25 W solamente; como la carga es el doble, entregará la mitad de potencia. Se puede conectar un altavoz de 8 ohmios y 100 W, a un amplificador de 200 W sobre 4 ohmios.

3.- Ancho de Banda.

Se refiere al margen de frecuencias que reproducen con buena fidelidad. Los altavoces normales de cono suelen cubrir entre 3 y 5 octavas de frecuencia. Agrupando dos altavoces en una misma caja y los filtros de cruce correspondientes, y cada uno cubre un ancho de banda diferente, se tendrá un sistema de dos vías. Si se agrupan tres altavoces, se podrá cubrir mejor el espectro total (20 Hz. a 20 KHz.), y se tendrá un sistema de tres vías.

4.- La Sensibilidad.

Es otra medida de calidad de los altavoces: es el nivel de presión sonora radiado (expresado en dB) en la dirección del eje, medido a un metro, cuando la excitación es de un vatio en las frecuencias de trabajo (se tiene que especificar). La siguiente tabla califica los altavoces en función de su sensibilidad:

85 - 90 dB                           95 – 100 dB

Pocas prestaciones             Altas prestaciones.

90 - 95 dB                                 > 100 dB

Medias prestaciones         Prestaciones específicas.

Tabla orientativa de calidad respecto a sensibilidad.

Para el ancho de banda especificado, la distorsión armónica THD suele moverse entre el 5 y el 10% en baja frecuencia y a baja potencia. A mayor potencia, mayor distorsión armónica. A frecuencias altas, la distorsión armónica se reduce.