Los parlantes se proyectan para la reproducción de una banda de frecuencia determinada. Aún los parlantes de "alta fidelidad", los únicos que se encuentran en sistemas económicos de sonido, no reproducen todas las frecuencias de banda audible de la misma manera. Por ese motivo, para un sistema sonido perfecto debemos tener no sólo parlantes diferentes para las distintas bandas de frecuencias que corresponden a los sonidos medios, graves y agudos, sino también circuitos que distribuyan las señales de modo conveniente, sin sobrecarga del amplificador.
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En este artículo describimos un sistema divisor de frecuencias para 3 altoparlantes, tanto de 4 como de 8 Ω, que puede usarse en sistemas de sonido de hasta 150 watts por canal.
EI sistema es del tipo pasivo, con uso de capacitores e inductores y su construcción es bastante simple. Podrá instalarse directamente en cajas acústicas o en sistemas de sonido de automóviles.
EL CIRCUITO
Los parlantes presentan una cierta impedancia en relación con una cierta frecuencia. Esa impedancia, como se ve en la figura 1, representa el valor mínimo de reacción que presenta el parlante, lo que se produce normalmente en una frecuencia entre 50 y 500 Hz.
Teniendo en cuenta que, en una banda determinada de frecuencias, un parlante no presenta la misma respuesta en todos los puntos, es evidente que en esa misma banda de señales de frecuencias diferentes de la misma amplitud no reproducen el sonido con la misma intensidad.
Para las frecuencias en que la reproducción es óptima, la intensidad es menor.
Eso nos lleva a una curva de reproducción no plana que debe compensarse con circuitos electrónicos de adecuada ecualización.
Pero, aún la ecualización de un parlante común, por mejor que sea, no tiene respuesta lineal en toda la banda de sonidos que pueden oírse.
Para la reproducción ideal de los sonidos audibles es necesario usar parlantes con características diferentes, cada cual "cuidando"*la reproducción de un sector de la banda de frecuencias, o sea de graves, medios y agudos, como se ve en la figura 2.
De esta manera conseguimos no sólo una mejoría en la calidad de la reproducción (pues cada parlante puede proyectarse de una forma más crítica, operando en una banda más estrecha) como también dividir mejor la energía del amplificador con mayor rendimiento del sistema.
Existen, entonces, parlantes de graves, de agudos y de medios, que se proyectan exclusivamente para reproducir las señales de esa banda y que pueden reunirse para constituir un sistema reproductor de alta calidad.
Los altoparlantes de graves se denominan de "Woofers", los de medios son los "Mid-ranges" y los de agudos son los llamados Tweeters". Las diferencias físicas son evidentes en estos parlantes.
Al tener que reproducir sonidos de bajas frecuencias, cuyas longitudes de onda son mayores, los woofers son pesados y de grandes dimensiones. Los tweeters que están encargados de reproducir agudos o sea sonidos de longitudes de onda chicas y altas frecuencias, son más chicos y livianos (figura 3).
La mera conexión de los parlantes de cualquier tipo al amplificador no conduce a una reproducción ideal de los sonidos. Lo que sucede es que ai conectarse los parlantes directamente con el amplificador, los tres reciben toda la banda de sonidos audibles de la que solo, cada uno, puede reproducir una pequeña franja.
El resultado es que la energía de la parte del espectro audible no reproducida se pierde en forma de calor que no sólo puede causar daños a los parlantes sino también al amplificador.
Por ejemplo, la conexión directa de un tweeter solamente a un amplificador hace que éste se queme.
Para la separación de las señales de cada banda de frecuencias usamos filtros divisores de frecuencias. Estos filtros aprovechan las propiedades de los capacitores y los inductores. Los capacitores dificultan el pasaje de las señales de frecuencias más bajas y no ofrecen gran oposición al paso de señales de altas frecuencias.
Mientras que los inductores dificultan el paso a las señales de aita frecuencia (agudos) y no ofrecen mucha oposición al paso de las bajas frecuencias (graves).
Cambiando capacitores e inductores podemos dividir la banda audible de las señales de un amplificador en tres sectores que corresponden justamente a las características de los parlantes.
MONTAJE
En la figura 4 se ve el diagrama completo del divisor que vale tanto para los parlantes de 4 como de 8 Ω.
Lo que cambia en cada caso es el valor de los capacitores y las características de las bobinas. Las bobinas se hacen con alambre 22 (para potencias de hasta 30 W por canal), alambre 18 hasta 150 watts de potencia por canal, enrollado en un carretel que contiene un núcleo de ferrite de 4 cm x 1 cm.
Los capacitores son electrolíticos para una tensión de trabajo de 25 volts o más y sus valores dependen de la impedancia de los parlantes.
En la figura 5 se ve una sugerencia respecto del carretel para la confección de las bobinas.
Las bases tienen un diámetro de acuerdo al número de espiras y pueden hacerse con papel grueso.
Las conexiones al amplificador y a los parlantes se efectúan con alambres gruesos para que no se produzcan perdidas.
INSTALACION
Observe que existe una indicación de polaridad (+ y -) tanto para la entrada como para tos altoparlantes.
Se trata de una indicación de fase pues, en verdad, la señal que reciben los parlantes es alternada.
Existe en los parlantes una marca (+) que sirve para su colocación en fase en un sistema, es decir, que todos los altoparlantes del mismo sistema tienen el mismo movimiento del cono para una determinada polaridad de la señal.
Sin ese procedimiento (como se ve en ia figura 6) cuando el cono de un parlante va para adelante y el del otro para atrás, hay sonidos que se cancelan. De ello resulta una pérdida de rendimiento del sistema que hay que evitar.
Los parlantes deben fijarse en las celas con mucho cuidado, así como todos elementos del divisor.
En el caso de instalación de un auto, use una caja para asegurar los componentes e instálela junto al amplificador. Recuerde que para una versión estéreo debe duplicar la cantidad de componentes.
OBSERVACION
Los parlantes usados en este sistema deben tener potencia nominal igual o mayor que la de cada canal del sistema de sonido.
Si va a usar el divisor en un amplificador de 50 watts por canal, el woofer, el midrange o el tweeter deben ser para 50 watts o más.
Recuerde también que la potencia de un parlante indica lo que soporte y no lo que proporciona.
Lo que da la potencia de! Sistema es el amplificador y no el pedante: eso significa que si conectamos un parlante de 100 watts en un sistema de 20 watts, tendremos solamente 20 watts de potencia..
C1, C2, C3, C4 capacitores electrolíticos: vea el texto
L1, L2, L3 - bobinas: vea el texto
Varios: altoparlantes, alambre barnizado, bastones de ferrite, caja para el montaje, alambres, soldadura, etc.
(Publicado originalmente en 1988)