CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE SONIDO
Es obvio que cada altavoz suena de manera única aunque sean equipos de audio de gama similar. Las causas de que no suenen igual son varias y en ocasiones complicadas de entender. En este post vamos a aclarar los aspectos técnicos o características que influyen en la calidad de sonido de los altavoces para que entendáis mejor porque existe diferencia de sonido entre altavoces. Es importante entender que todas estas especificaciones son compartidas por todos los altavoces independientemente del tipo o finalidad que tengan. Ya sea una barra de sonido, un altavoz wifi, bluetooth… todos sin excepción van a tener estos aspectos técnicos en su interior. Cualquier altavoz que conozcamos está formado por un grupo o conjunto de transductores electromagnéticos que son los encargados de transformar la energía eléctrica originaria del amplificador en ondas sonoras audibles. Estos transductores son los “órganos” esenciales de un altavoz y se instalan en las llamadas cajas acústicas. Pueden tener varias funciones pero básicamente estas cajas acústicas intentan evitar que las ondas producidas por la parte de atrás de las membranas salgan hacia delante y produzcan lo que se conoce como el “cortocircuito acústico”. Es decir, que las ondas se cancelan unas a otras porque sean de diferentes frecuencias. Esto ocurre mucho con los graves. El denominado cortocircuito acústico se produce cuando vibra el cono de un altavoz que no se encuentra empotrado, si no al aire, se producen ondas sonoras al frente pero también por su parte trasera, pudiendo anularse o cancelarse entre sí. Para evitarlo, se colocan los altavoces en las cajas acústicas o bafles que impiden que las ondas frontales y traseras puedan anularse. Este efecto se nota mucho en las bajas frecuencias. Una de las principales causas del sonido diferente de los altavoces es la construcción de los transductores electromagnéticos, conocidos como Drivers. Con el paso de los años, nuestra sensibilidad a los sonidos agudos va disminuyendo debido al deterioro de nuestro sistema auditivo. Además, el sonido del tweeter es el más sencillo de escuchar ya que los altavoces suelen generar el sonido agudo de manera direccional produciendo poca difracción o desvío. Suelen ser altavoces de condensador o electroestáticos, pequeños (entre 2cm y 6cm) a la vez que ligeros. Los tweeter de domo o cúpula son los que reproducen un sonido más fiel y nítido aunque menor potencia que otros. Suelen usarse en los equipos de sonido Hi-fi. De esta manera los subwoofer potencian las frecuencias bajas y sirven para complementar a los otros drivers que forman un equipo de música. Principalmente, se distinguen dos tipos de subwoofer: activos y pasivos. Los transductores activos poseen una etapa de salida o amplificador incorporado, en cambio, los pasivos funcionan mediante un amplificador externo. En la mayoría de equipos de música para casa como las torres de sonido o barras de sonido poseen los subwoofers activos porque tienen una construcción más compacta y tienen en su interior el amplificador dedicado, controles de ecualizador… Los subwoofer pasivos necesitan de un amplificador externo y la señal la reciben ya amplificada. Otra característica destacable de los subwoofer es la nula directividad de los sonidos que reproducen, de manera que al receptor le es difícil encontrar la fuente de sonido. Habitualmente, este driver se controla a través de un filtro de frecuencias encargado de filtrar las bajas frecuencias para enviarlas al subwoofer. Las cajas acústicas tienen limitaciones para reproducir frecuencias graves por lo que el diseño optimizado para ellas es el denominado bass reflex. Algo muy a tener en cuenta para las frecuencias bajas es la acústica del espacio. La sala de escucha debe estar preparada (difusión y absorción) además de conocer dónde colocar el subwoofer para potenciar este tipo de frecuencias de sonido. Si no se tienen en cuenta estos aspectos, por un sistema subwoofer muy potente que tengamos, la calidad y fidelidad del sistema será deficiente. Entendiendo esto, hay que tener en cuenta que si nuestro equipo de música tiene drivers dedicados para cada frecuencia de sonido ofrecerá un sonido más rico en matices que uno que tiene tan solo un driver full range o rango completo. Ya sabemos cómo se dividen los drivers en función del tipo de sonido que reproducen. Pero para conocer cuál ofrece mejor sonido es importante tener en cuenta los materiales con los que está construido ya que tanto las prestaciones finales como el precio varían dentro de un margen muy amplio. Normalmente las membranas de los conos de los altavoces pueden estar construidos de materiales muy distintos.Conos de papel, de polipropileno, la fibra de carbono, el kevlar, aluminio e incluso titanio para algunos tweeters. Como es lógico, cada material es idóneo para unas frecuencias sonoras porque aporta unas características únicas, y muchas marcas premium hacen uso de ellos adecuadamente. Por ejemplo el kevlar es un material de altísima resistencia que se utiliza en chalecos antibalas, cascos de barco e incluso fuselaje de aviones. Pero en frecuencias medias-altas no se comporta bien porque las distorsiona con facilidad. Aparte del material con el que se construyan los drivers también se dividen en varios tipos. Cada uno de estos tienen sus usos y características propias. Existen algunos como los piezoeléctricos, electrostáticos, de cinta, funcionamiento dinámico o de bobina móvil que pueden ser de cúpula o de cono (estos son los más habituales). Por ejemplo los tweeter suelen utilizan los de cúpula para conseguir una buena dispersión vertical y horizontal. En cambio, los drivers dinámicos de cono son los más corrientes y se utilizan para las frecuencias medias y graves. La potencia RMS (siglas de “root-mean-square“) representa el nivel medio y constante de potencia que puede ofrecer un altavoz. Es un valor científicamente comprobable y se basa en una fórmula matemática (voltaje RMS al cuadrado dividido por la impedancia (V²/Z)). El cálculo RMS refleja la potencia real, ya que existe un método standard para medirlo, haciéndolo totalmente independiente de fabricantes, marcas, etc., porque es un parámetro universal. Es importante saber que potencia máxima y potencia RMS (potencia efectiva) no son lo mismo. La potencia RMS es la potencia efectiva que el altavoz puede soportar antes de que genere distorsiones de sonido y empiece a dañar el driver. En cambio, la potencia máxima es el pico de potencia que el altavoz puede soportar hasta que se estropea. A nosotros nos interesa la potencia RMS porque es la más exacta y la que aporta información más útil para valorar la potencia de un equipo de sonido. La potencia se mide en Vatios (W) y para que nos hagamos una idea unos 40W RMS de potencia son suficientes para llenar un espacio amplio como un salón o comedor. El término canales de audio o audio multicanal se refiere al uso de múltiples pistas de audio para reconstruir el sonido y también a la capacidad física de un sistema de audio para reproducirlas. Para representarlos se usan dos dígitos separados por un punto (2.0, 2.1, 5.1, 6.1, 7.1, etc.) dependiendo de la cantidad de pistas de audio que se utilicen. El primer dígito muestra el número de canales primarios, cada uno de ellos se reproducen en un altavoz o altavoces diferenciados, mientras que el segundo dígito se refiere a la presencia un altavoz para graves. Así, 1.0 corresponde al sonido mono (que significa un canal), 2.0 corresponde al sonido estéreo, 2.1 estéreo + subwoofer o Dolby Surround, 5.1 Dolby Digital… Conociendo los canales de audio de nuestro sistema de altavoces surround, existe siempre una configuración óptima en función del número de canales de audio funcionales para que el efecto de sonido producido sea el mejor. De esta manera, en muchos equipos se muestra mediante un esquema dibujado el espacio físico donde deben colocarse los altavoces dependiendo de la cantidad de canales. Se simbolizan con pequeños cuadrados negros (cada cuadrado es un canal)en un recuadro que representa la habitación, indicando así la configuración. Las vías son la cantidad de bloques de frecuencia en los que se ha dividido la señal de audio. Los equipos de música con varias vías surgen ante el hecho de que la mayoría de los circuitos internos de un altavoz individual son incapaces de abarcar todo el espectro de frecuencias, donde uno de varias vías si. Estos altavoces incorporan varios drivers en la caja acústica para reproducir un amplio rango de frecuencia. Desde tweeters hasta subwoofers, la señal se divide mediante unos filtros crossover que pueden ser activos o pasivos y que envían cada rango de frecuencias al altavoz apropiado. Los agudos a los tweeter, los graves al subwoofer… y así sucesivamente. En el mundo del audio se emplean dos tipos de crossovers: De esta manera, los altavoces pasivos utilizan crossover de filtro pasivo mientras que los altavoces activos utilizan crossover de filtro activo. Es importante no confundir el número de vías con los drivers dentro de un altavoz (tweeter, subwoofer y woofer) porque no siempre coinciden. Por ejemplo, podemos tener una minicadena con dos vías que tenga un tweeter y 4 woofer de rango completo (medios-graves). Es decir, 2 vías repartidos en 5 drivers. Si hay más drivers es para aumentar la potencia que soporta el equipo y obtener más presión acústica que la que ofrecería un solo driver. Tipos de altavoces en función de las vías que tienen: El rango de frecuencia es un aspecto relevante para tener en cuenta en un equipo de música porque nos da una idea del espectro audible que genera el sistema de audio. De esta manera, el rango de frecuencia es el intervalo del espectro sonoro que es capaz de reproducir un altavoz. Se mide en herzios (Hz). Esta frecuencia suele estar delimitada por el fabricante al rango de frecuencia audible, que es el que somos capaces de escuchar. Un oído sano y joven es sensible a las frecuencias comprendidas entre los 20 Hz y los 20 kHz. No obstante, este margen varía según cada persona y se reduce con la edad. Este rango equivale muy aproximadamente a diez octavas completas (210=1024). Teóricamente lo más óptimo es escoger un altavoz de cubrir este espectro de frecuencias, pero en la mayoría de casos es más que suficiente un rango menor. Unos altavoces que ofrezcan mayor rango de frecuencias no van a ser mejores, porque lo importante es la nitidez con la que reproducen los sonidos de esas frecuencias. Los rango de frecuencias cercanos a los kHz hacen referencia a los sonidos agudos, mientras que los sonidos graves son los rangos de frecuencia cercanos a 0. La relación señal-ruido (en inglés signal/noise S/N) es el cociente entre el nivel de la señal y el nivel de ruido para unas condiciones determinadas. Se suele medir en decibelios (dB). En Mundo Altavoces cuando se aporta este dato es siempre referido a 1kHz. Se entiende como ruido cualquier señal no deseada, que circula por el interior del altavoz. El nivel de ruido es más o menos perjudicial en función de cual sea el nivel de la señal. Cuanto mayor sea el valor de S-N mayor calidad tendrá el mismo teóricamente.En la práctica, el ruido es indetectable por el oído humano cuando está 50 dB por debajo de la señal. De todas formas, en MA consideramos importante este parámetro debido a que es un buen indicador de la calidad de la electrónica del altavoz.
Características compartidas por cualquier tipo de altavoz
LA ESENCIA DE UN ALTAVOZ
Las cajas acústicas son esenciales en los subwoofer
DRIVERS
Los drivers de un altavoz se dividen en cinco familias en función del tipo de frecuencia sonora que emiten.
Los sonidos agudos emitidos por los tweeter son direccionales
Las voces son sonidos de frecuencias medias, por lo que la nitidez es muy importante
Las frecuencias de sonido bajas son difíciles de localizar espacialmente
Los materiales con los que están construidos los bajos, son importantes
POTENCIA RMS
Existen muchas potencias distintas, pero la relevante es la potencia RMS y se mide en Vatios (W)
CANALES DE AUDIO
VÍAS
Los filtros crossover o de cruce son unos circuitos filtradores de frecuencias que dividen la señal entrante para obtener una frecuencia de salida separada en rangos de frecuencias: altas, medias, bajas…
RANGO DE FRECUENCIA
RELACIÓN SEÑAL-RUIDO
Teóricamente a mayor relación señal-ruido mayor calidad tendrá el altavoz
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