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Practica 1. Mediciones en altavoces

Alumno: Téllez Becerril Alan Cuauhtémoc. Grupo: 7CV5 2013040288 Profesor(a): López De Arriaga Pérez Maximiliano

PRACTICA 1. MEDICIONES EN ALTAVOCES

Objetivo. El alumno determinara de forma práctica y teórica la frecuencia mecánica de resonancia, la eficiencia electroacústica y la potencia de un altavoz.

Electroacústica: La electroacústica se ocupa del estudio, análisis, diseño y aplicaciones de dispositivos que involucran la conversión de energía eléctrica en acústica y viceversa, así como de sus componentes asociados. Entre los primeros se encuentran los transductores, tales como micrófonos, acelerómetros, altavoces, excitadores de compresión, auriculares, audífonos, calibradores acústicos y vibradores; y, entre los segundos, los filtros acústicos, los sonodeflectores (bafles), las bocinas y los acopladores acústicos.

Los modelos circuitales: Los circuitos eléctricos están formados por diversos componentes eléctricos interconectados, por ejemplo, resistores, condensadores, inductores, fuentes de tensión y corriente y transformadores.

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Resumen tablas de analogías Electro-Mecánico-Acústico:

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Tipos de altavoz. Woofer o Grave. Es el altavoz más grande de la caja, normalmente desde las 6 pulgadas de diámetro hasta las 12″ o 15″ en el caso de altavoces profesionales. Su gran tamaño se debe a que se encarga de reproducir los sonidos más graves, para lo que se necesita tener una gran superficie que sea capaz de mover mucho aire. Prácticamente siempre se usan altavoces de tipo dinámico con membrana cónica. Su gráfica de respuesta suele cubrir desde los sonidos más graves (50-100 Hz) hasta el rango vocal (1000-4000 Hz). Midrange o Medio. Es el altavoz encargado de reproducir los sonidos medios, esos donde nuestro oído es más sensible a los detalles de las voces y el rango medio y más rico de la mayoría de instrumentos. Para esta función suelen utilizarse altavoces de tipo dinámico, pero en este caso y dependiendo del diseño, se puede optar tanto por membrana de cono cuando pretende cubrirse un rango más bajo de los sonidos medios (p.ej. 500-2000 Hz), como de cúpula cuando se pretende cubrir una parte más tirando a aguda de los sonidos medios (p.ej. 800-4000 Hz). A veces se utilizan otras tecnologías, como altavoces electrostáticos ó planares, pero son menos frecuentes debido a su alto coste. Tweeter o Agudo. Los agudos son el rango sonoro donde empezamos a necesitar altavoces con otro tipo de características. Las frecuencias son muy altas, por lo que necesitamos altavoces pequeños que puedan moverse muy rápido, y además el sonido en este rango es más directivo, por lo que necesitamos una forma en la membrana que ayude a la dispersión. Por estas razones, se suelen utilizar altavoces dinámicos con membrana de cúpula como el de la imagen, o incluso altavoces de otras tecnologías, como ribbon, planares, o motores de compresión con trompeta en el caso de la sonorización profesional, ya que requieren incluso de mayores potencias y dispersiones para cubrir grandes áreas.

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PRACTICA 1. MEDICIONES EN ALTAVOCES Supertweeter o superagudo. El rango del superagudo es el extremo más alto del rango de percepción del oido. Nuestro oido capta poca información ya a estas frecuencias donde la música rara vez aporta mensaje. No obstante, forma parte de la realidad, y algunos instrumentos tienen una parte de sus componentes espectrales ahí, como por ejemplo el extremo mas alto de platos y cimbales. El efecto de reproducir bien este rango es el de un complemento a la atmósfera de algunos sonidos. Las frecuencia tan altas implican que el altavoz se mueva a velocidades altísimas, por lo que se opta por cúpulas muy pequeñas, o por altavoces de tipo ribbon ó cinta, que utilizan un mecanismo diferente para excitar el aire con bastante éxito en ese rango. Subwoofer o Subgrave. El subgrave es ese rango de frecuencias en el extremo bajo que tanto nos gusta y que llega a sentirse además de oirse, entre los 20 Hz y los 80 Hz. El subgrave lo encontramos en sonidos profundos de tubas, bombos, timbales, violonchelos, explosiones, efectos naturales como truenos, sonido de motores… de ahí que sea un tipo de altavoz que no puede faltar en los home cinema.

Su rango está por debajo de lo que puede reproducir un woofer, por lo que suelen ser más grandes y diseñados para soportar más excursión en su movimiento. Normalmente además su recinto tiene diseño bass-reflex para obtener mejor rendimiento en el extremo más profundo. En este tipo de altavoz entra en juego la posición en la que se encuentre en la habitación, ya que el efecto de ganancia de las paredes y esquinas, así como la acústica de las ondas estacionarias pueden jugar un papel fundamental en su resultado.

Material y equipo. Cantidad 1 1 1

Descripción Altavoz de 8 pulgadas Osciloscopio Generador de frecuencias

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Desarrollo. 1. Se conecta todo el equipo para realizar las mediciones. 2. Colocar los datos obtenidos en una tabla. 3. Una vez conectado el equipo se varía la frecuencia para escuchar el altavoz en diversas frecuencias. 4. Según los cálculos, hay que disminuir la frecuencia a aprox. 57 Hz 5. Introducir el altavoz a una caja acústica. 6. Buscar nuevamente la frecuencia de resonancia. 7. Analizar que ocurre al abrir la rendija de la caja acústica.

Tabla de valores obtenidos: F1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

V2 2 2.04 2.04 2.12 3.16 4.48 5.48 6.84 5.08 5.08 5.08 5.04 5.08 4.3 3.64 3.9 3.6 3.2 3.18 3.12 3.18 2.94 2.98 2.9 2.9 2.94 3

Ze 20 20.4 20.4 21.2 31.6 44.8 54.8 68.4 50.8 50.8 50.8 50.4 50.8 43 36.4 39 36 32 31.8 31.2 31.8 29.4 29.8 29 29 29.4 30

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Grafica de impedancia vs frecuencia 80

70

60

50

40

30

20

10

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 55 65 70 80 90 100 110 130 120 140 150 160 170 180 190 200

Comentarios y conclusiones. Existe una amplia variedad de altavoces, principalmente existen 3 tipos: bufer, medio, tweeter. El bufer reproduce frecuencias bajas, el medio señales más agudas y el tweeter frecuencias mucho más altas. En la experimentación, conforme la frecuencia se aproximaba a 57 Hz el sonido se hacía un poco más agudo y cuando llega se escucha un sonido claro. Como se colocó el altavoz en la caja acústica, las ondas sonoras tuvieron una mejor distribución, por lo tanto, el sonido era más potente y fiel. Al ir abriendo la rendija de la caja acústica la frecuencia de resonancia iba variando y también la potencia acústica.

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