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BIBLIA CAR AUDIO

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Idea Original: Pablo González Diaz
Extraido desde el Foro de Zonatunning en un 90% NO CREO QUE NADIE SE MOLESTE POR VER PLASMADA ALGUNA DE SUS OPINIONES EN EL FORO. CON EL PERMISO DE SUS PROPIETARIOS (TEXTO DE LIBRE DIFUSIÓN)

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INDICE Contenido
SONIDO Características Generales FUENTES Autorradios Tipos de Amplificación en Fuente ALTAVOCES ¿Que son y como son? Altavoces de 4 y 8 Ohm Sensibilidad Subwoofers Cajas para Subwoofers Bass Reflex Construcción de Cajas para Subwoofers Subwoofers en bandeja AMPLIFICADORES Amplificadores Tipos de Amplificadores Regulación de Etapas Modo Trimode Picos y Subidas de Tensión Amplificación de Tweeters FILTROS ¿Qué son y para que valen? Esquemas y Tipos

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LA BIBLIA DEL CAR-AUDIO ¿QUE ES EL SONIDO?
Características Generales.............................................................................................. Esta es la pregunta preliminar de la que tenemos que partir para comprender todo lo referente al mundo del car audio. Pues el sonido, explicándolo de forma simple, no es más que una onda que viaja a través del aire, onda que ha sido generada por el movimiento de la membrana de un altavoz, membrana que se ha movido al ser excitada por un impulso eléctrico producido por un aparato que transforma la información registrada en un soporte magnético en dichos impulsos, la unidad principal. En el camino entre la unidad principal y los altavoces la señal emitida por aquella puede ser tratada y amplificada por dispositivos tales como ecualizadores, amplificadores, etc.

Bueno, comencemos la parte practica. Todo comienza por elegir una buena unidad principal, ya que es el componente que va a comenzar a delimitar la calidad del sonido de nuestro equipo. Todo depende del dinero que nos queramos gastar, si nos gastamos poco dinero obtendremos las funciones más básicas, pero nos vamos a quedar coartados a la hora de ampliar de forma eficaz el equipo. Después de elegir una buena fuente, no nos debemos creer que el trabajo ha terminado, ya que en realidad no ha hecho nada más que comenzar. La mayor dificultad se encuentra en lograr un equilibrio y en lograr lo que se llama una buena ―escena sonora‖, que básicamente es conseguir que el sonido generado por cada altavoz se mezcle de forma correcta con el generado por el resto de altavoces. La idea es que la música parezca provenir de manera envolvente o ligeramente desde el frente, pero no de forma clara desde ninguna dirección.

La escena que se consiga viene determinada de forma principal por la colocación de cada altavoz y por la potencia que cada uno emite. Además, también puede afectar el que el

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espacio circundante a un altavoz se encuentre bloqueado, por ejemplo un altavoz situado en la parte inferior de las puertas siendo ―tapado‖ por las piernas de un pasajero. Lo ideal sería que los altavoces se encontraran situados al nivel de la cabeza, pero en la mayoría de los coches esto es imposible. Lo que se suele hacer es montar altavoces de bajos y medios en las puertas y los de agudos en el salpicadero o en los montantes de los espejos retrovisores. Esto se hace puesto que las frecuencias agudas son en las que más influye la dirección en la que está orientado el altavoz, importancia que va decreciendo con la frecuencia que reproduce cada altavoz, hasta llegar a los altavoces de subgraves, cuyas ondas no son direccionales.

Otro factor a la hora de obtener una buena escena es tener en cuenta la frecuencia que es reproducida por cada altavoz. Los tweeters cubren el extremo superior del espectro de frecuencias, los medios cubren las frecuencias medias, los woofers cubren las frecuencias graves y los subwoofers cubren las frecuencias subgraves. Como disposición mínima para lograr un equipo de calidad, habría que instalar un kit de medio+tweeter para la zona delantera, situados lo más cerca posible uno del otro, y un par de altavoces de dos o tres vías para la parte trasera, aunque lo ideal sería un kit de woofer+medio+tweeter para delante y uno de medio+tweeter para la parte trasera. La siguiente consideración a tener en cuenta es si con la potencia que nos da la unidad principal es suficiente o es necesaria la colocación de uno o más amplificadores. Lo mejor sería colocar un amplificador de cuatro canales para alimentar la totalidad de los altavoces del habitáculo, sobre todo si deseamos disfrutar de unos graves potentes y de calidad, ya que las frecuencias más graves necesitan mayor potencia para ―moverse‖. Siguiendo por este camino llegamos a uno de los puntos más desconocidos por los ajenos al mundillo del car audio, pero que a la vez es uno de los que más preocupan a los iniciados, las frecuencias subgraves. Estas frecuencias a veces son tan bajas que ni siquiera son audibles para el oído humano, pero cuyas vibraciones se pueden sentir con el resto del cuerpo. Hasta haber disfrutado de un equipo con un buen subgrave es difícil hacerse una idea de lo que estas frecuencias realmente aportan a una escucha plena.

La creencia general es que este tipo de frecuencias sólo es disfrutado por amantes de la música tecno o similares, pero no se sabe realmente cómo suena, por ejemplo, el órgano de una pieza de Bach dentro de un coche si no es en un equipo de sonido que reproduzca bien estas frecuencias.

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Si se opta por disfrutar de estas frecuencias, se ha de tener en cuenta que en ese caso la presencia de un amplificador para el o los subwoofers es absolutamente necesario, ya que la potencia necesaria para reproducirlas es mucho mayor que para el resto de las frecuencias.

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FUENTES
Autorradios................................................................................................................ El autorradio es el componente claro y principal de cualquier instalación de car audio. Dentro de este termino se agrupan múltiples y variados aparatos. Como pueden ser: Radio Radio Radio Radio Cassete CD Mini Disc TV CD

La función principal de este es obtener sonido de cualquier medio para el que haya sido diseñado. Ya sea un vieja y tradicional cinta, pasando por un sofisticado CD, y un nuevo Mini Disc. También se contempla la posibilidad de poder ver la Televisión en uno de estos aparatos, en un pequeña pantalla que aparece en el salpicadero. Estos aparatos disponen de las funciones y complementos tecnológicamente mas nuevos de los que se disponen para hacer mas grato, sencillo y rápido el acceso al aparato por parte del conductor mientras se esta condiciendo. No se pueden olvidar opciones como el RDS. PTY, Ecualizadores, controles Full Logic, Cargadores de cd, etc.... Tipos de Amplificación en Fuente .......................................................................---Basicamente hay 5 tipos de amplificacion posible en autorradios : normal puente normal puente puente

= "BTL" = "HIGH POWER" con posibilidad de puente de alta eficiencia = "MOSFET" con levantador de voltaje

Simbolos : Vcc - voltaje de alimentacion del autorradio. K - caida minima de tension en el amplificador del autorradio, este valor diferencia unas amplificaciones de otras y suele estar en el rango 0,5-2,5V. R - impedancia de carga en ohms. Vmax - amplitud maxima de la señal que el amplificador es capaz de entregar Funcionamiento de un amplificador 1 - La amplificacion normal se caracteriza por llevar uno de los terminales de cada altavoz puesto a masa, poniendo en el otro terminal una señal [acoplada con un condensador electrolitico, hecho indeseable] con una amplitud maxima de : Vmax = (Vcc/2)-K. ej : Vcc = 13.2 V ; K = 1.6 V --> Vmax = 5 V

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Por lo que la potencia RMS entregada a 4 ohms sera de : Prms = Vmax^2 /(2*R). ej : R = 4 ohm ; Vmax = 5V ; Prms = 3.125W La cantidad de calor generada en el amplificador es, como la potencia entregada, pequeña por lo que no es problematico usar una carcasa de autorradio con dimensiones de hueco DIN como disipador

2 - En la amplificacion en puente los 2 terminales de cada canal son vivos, cada terminal va conectado directamente a la salida de un amplificador normal [acoplamiento directo], con la peculiaridad que la señal del terminal "-" tiene la polaridad invertida respecto a la señal del terminal "+", que conserva la polaridad original. La maxima amplitud de señal que este circuito puede poner en el altavoz es de : VMax=Vcc-(2*K) ej : Vcc = 13.2 V ; K = 1.6 V --> Vmax = 10 V por lo que la potencia RMS entregada a 4 ohms sera de : Prms=Vmax^2/(2*R) ej : R = 4 ohm ; Vmax = 10V ; Prms = 12.5W El calor generado en los amplificadores puente de 4 canales es considerable, la carcasa del autorradio no intercambia calor con el ambiente lo suficientemente rapido como para mantener el amplificador a una temperatura razonable cuando se trabaja a volumenes altos. La carcasa va calentando y a partir de una cierta temperatura se activa la proteccion del amplificador, dicha proteccion limita la corriente maxima entregable a los altavoces para evitar la destruccion de los transistores de salida. La limitacion e corriente a temperaturas altas hace que el autorradio suene menos y peor despues de usarlo un rato a volumenes altos. A largo plazo se producen averias, el desgaste de los componentes de un circuito se produce el doble de rapido por cada 10ºC de aumento de temperatura 3 - Amplificacion normal con posibilidad de puente, el nombre lo dice todo supongo, se trata de tener 4 salidas normales que pueden utilizarse como 4 canales normales conectando los altavoces entre ellas y masa o como 2 canales puente conectando cada altavoz a una pareja de salidas 4 - Amplificacion puente de alto rendimiento : Es una variante del amplificador puente [similar a la clase H] modificada para reducir ligeramente el calor generado y los problemas asociados Tiene 2 modos de funcionamiento : -Serie -Puente El cambio de modo se produce continuamente, miles de veces por segundo, segun requiera la señal de audio En el modo serie, los 4 altavoces se dividen en 2 parejas y los altavoces de cada pareja se conectan internamente en serie utilizando transistores mosfet de conmutacion [de ahi viene

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lo de poner la palabrita MOSFET]. En modo serie el amplificador se comporta como un amplificador normal en lo que se refiere a potencia entregada Cuando la señal de audio exige entregar mas voltaje el amplificador pasa a modo puente [los mosfets de conmutacion dejan de conducir por lo que las parejas de altavoces dejan de estar en serie] y se comporta exactamente como un amplificador puente La amplitud maxima del voltaje de salida y la potencia RMS se calculan como para un amplificador puente. El precio a pagar por generar menos calor es una mayor distorsion harmonica debida a los cambios de modo que se producen continuamente

5 - Amplificadores en puente con levantador de voltaje : Se basan en elevar el voltaje de alimentacion del autorradio para poder entregar mas potencia El voltaje puede levantarse de 2 formas : Capacitivamente : existen circuitos integrados con dobladores de tension capacitivos, capaces de entregar al altavoz una amplitud de señal de algo menos del doble del voltaje de alimentacion, con lo cual se pueden obtener potencias de 40-60W RMS ej : TDA1562Q de Philips, disponible por aproximadamente 2 verdes, permite hacerse etapas de 50W RMS en una tarde a cualquiera con nociones de electronica, - Inductivamente : Sanyo tiene algunos integrados tambien, con levantadores de voltaje inteligentes para entregar mas potencia, pero son difciles de conseguir y no recuerdo modelos ni detalles ahora mismo.

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Altavoces
Altavoces: ¿QUÉ SON Y COMO SON?----------------------------------------------------------------------------

El altavoz es una de las partes fundamentales para el buen funcionamiento de un equipo de audio, pues son los que transmiten el sonido finalmente a nuestros oídos. TIPOS DE ALTAVOCES: COAXIALES: Son los más socorridos, son como si dijéramos varios altavoces dentro de un altavoz, con sus correspondientes filtrajes incorporados: los hay de dos, tres e incluso cuatro vías, el altavoz principal hace la función de woofer para graves que luego incorporan un tweeter de agudos; los de dos vías y un pequeño altavoz de medios, los de tres vías te permiten instalar un buen sistema sin modificar demasiado el coche, pero su limpieza de sonido no es tan definida como los de vías separadas.

VIAS SEPARADAS: Son los mejores. Constan de un altavoz por separado para cada frecuencia a reproducir, con lo que el control del sonido es más prefecto. Puedes encontrar tres vías separadas, woofer , midrange + tweeter y la separación de frecuencias se realiza bien con una caja de filtros (bobinas, condensadores) pasivos o bien con filtros activos, que cortan la señal de entrada a los herzios deseados antes de entrar en la etapa que los va a mover. Es lo mejor, pero por supuesto lo más caro.

TWEETER: Altavoz preparado para reproducir altas frecuencias; suelen ser pequeños y se pueden instalar fácilmente, es importante insistir con ellos en la parte delantera del coche, pues como sabéis, para lograr un buen sonido, este tiene que dar la sensación de venir de delante, así mismo es el altavoz más direccional de todos, con lo que conviene que esté bien enfocado hacia el oyente.

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MEDIO / WOOFER: Encargado de reproducir frecuencias medias y bajas suaves. No conviene forzarlos en el corte para que saque grave bajo, de eso ya es encargara el subwoofer, lo ideal es sobre 300 Hz en adelante; ( voces, guitarras, teclado etc...).

SUBWOOFER: Alma del equipo, rellena las frecuencias de subgraves y da sensación de potencia y profundidad al equipo. Su misión real es: desplazar el mayor volumen de aire posible, por lo que a mayor diámetro, mayor presión de graves; hay de 8", 10", 12" y luego los salvajes de 15" y 16", pero no te engañes, con estos no tendrás tanta pegada, si no más presión, pues el aire que desplazan en según que equipos, puede ser excesivo. La potencia que necesitas para tener un buen grave es al menos de doble que para el resto de los altavoces. Se pueden instalar ( siempre en el maletero, pues el sonido no el direccional) en bandeja o respaldo (aire libre) o en cajones cerrados ( que veremos en otro artículo).

Altavoces de 4 y 8 Ohmios......................................................................................... Una impedancia [sin entrar en muchos detalles] es simplemente una relacion entre voltaje y corriente "Impedancia" = Z = Voltaje / Intensidad La impedancia de un altavoz apenas influye sobre sus parametros Por ejemplo, si cojes un altavoz normal de 8 ohm y le reconstruyes la bobina con la mitad de "espiras"=[vueltas de hilo] y el doble de seccion de hilo, de forma que pase a ser de 4 ohm [que pase a tener la mitad de resistencia], seguira sonando igual ¿Donde esta la diferencia entonces? pues lo que cambia es el amplificador Los amplificadores se diseñan para ser cargados con un cierto rango de impedancias, la impedancia de carga es importante porque determina cuantos voltios de salida son necesarios para que circule 1 amperio Los amplificadores aceptan impedancias de carga hasta un cierto valor, si se usan impedancias menores de la recomentada entonces los transistores finales corren peligro [tambien otros componentes, pero sobre todo los finales] Por otro lado, la potencia que entrega un amplificador [quiero decir uno ideal sin perdidas] es inversamente proporcional a la impedancia con la que lo cargues En fin, la impedancia de carga es solo un parametro de diseño para altavoces y amplificadores

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En coches se usan 4 ohm por razones historicas, comerciales y conveniencia para los fabricantes de amplificadores y cable : - Historicas : En los primeros tiempos de los autorradios se empezaron a usar altavoces de menos impedancia para poder conseguir una potencia y un volumen aceptable a partir de 6 y mas tarde 12 voltios [en aquella epoca no eran viables los conversores de voltaje DC-DC que hoy dia usan todos los amplificadores] Entonces los fabricantes descubrieron las ventajas que tenia para ellos usar una impedancia diferente en coches y siguieron manteniendola incluso cuando dejo de ser necesaria [ver "razones comerciales"] Y se siguen manteniendo los 4 ohm todavia al dia de hoy, pero no precisamente por razones tecnicas ya que desde hace años los conversores DC-DC permiten diseñar amplificadores de coche para cualquier impedancia - Comerciales : Las impedancias diferentes permiten a los fabricantes tener gamas de productos separadas, unas para no-car-audio y otras para car-audio, dandole a cada gama las caracteristicas, el aspecto y el marketing que mas convengan a la hora de vender a tipos de cliente diferentes - Conveniencia para los fabricantes de amplificadores : En los amplificadores de coche se usan toda una serie de componentes obsoletos de bajo voltaje y muy bajo coste [ej:TIP35 y TIP36]="pushiarra", componentes que en el mundo del HI-FI de 8 ohm dejaron de usarse hace ya muuucho tiempo [o nunca llegaron a usarse]. Los fabricantes compran o contratan fabricas enteras [obsoletas o en quiebra] y fabrican en ellas esos componentes-basura a unos precios bajisimos. Todo eso es posible gracias a la utilizacion de bajas impedancias para sacar mas potencia con voltajes bajos, sin tener que recurrir a componentes modernos de mas voltaje, mas calidad y mayor precio - Conveniencia para los fabricantes de cable : Los de car-audio estan muy felices porque al usarse impedancias pequeñas, corrientes grandes y voltajes pequeños, los cables necesarios son de mucha seccion, son cables exclusivos para car-audio y pueden contar todo tipo de cuentos chinos sobre sus cables y ponerles el precio que les venga en gana sin mayor problema

Sensibilidad............................................................................................................... La sensibilidad de un altavoz no dice absolutamente nada sobre en nivel de distorsion producida por el altavoz. La caracteristica de distorsion de un altavoz viene definida solamente por la linealidad de los materiales y la forma de combinarlos La sensibilidad de un altavoz es una forma de medir el rendimiento del altavoz a la hora de convertir potencia electrica en potencia acustica Un altavoz tiene 2 sensibilidades, la teorica y la real La teorica se calcula asi :

Fs - frecuencia de resonancia. Vas - volumen de aire equivalente a la suspensión.

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Qes - Q electrica. n0 - eficiencia en potencia = pot_acustica/pot_electrica. Eff = sensibilidad = dB a 1W y 1m y radiando en 2*pi estereoradianes [medio espacio, equivalente a colocar el altavoz en medio de un campo de futbol sonando hacia el cielo] n0 = .0000001*Fs^3*Vas/Qes Eff = 112 + 3*(log(n0/100)/log(2)) [da igual logaritmos decimales o neperianos] La sensibilidad teorica expresa la eficiencia teorica de un altavoz ideal, sin resonancias del cono "breakup modes" ni fenomenos de carga La real se calcula asi : - Se mide la respuesta de frecuencia del altavoz colocado en un bafle grande [tabla de varios metros de ancho y alto] en una "cámara sin eco" o en campo abierto, para una potencia de 1W RMS [sobre la impedancia nominal, no la real] y a varios metros de distancia - Se calcula la presión media generada en el rango de frecuencia nominal del altavoz, teniendo en cuenta montañas y valles - A partir de la anterior, se calcula la presión media a 1 metro del altavoz y eso es la sensibilidad real, lo que se suele poner en casi todos los catálogos. La sensibilidad de un altavoz esta ligada directamente a otros parametros : -Sensibilidad. -Respuesta de frecuencia amplia [por abajo]. -Aguante de potencia alto Esos factores se excluyen unos a otros, aumentar uno de ellos siempre significa reducir los demás Además se excluyen : Sensibilidad <--> Tamaño minimo del altavoz Sensibilidad <--> Tamaño minimo de la caja. [solo en bajas frecuencias]

Por ultimo decir que en los catalogos de coche se usan todo tipo de trucos sucios para inflar el valor de sensibilidad... La trampa mas habitual es medir la sensibilidad para 1W en 8 ohm [2.83 V], que para 4 ohm resultan ser 2W [V^2/R] por lo que la sensibilidad sale 3dB mayor de lo que es realmente En 4 ohms la sensibilidad ha de medirse con 2V [1W], no con 2,83V [2W] Otro truco sucio para los subgraves es usar un rango de frecuencia bastante amplio para medir la sensibilidad, con eso se suele obtener una sensibilidad mayor al hacer la media ya

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que esos altavoces suelen tener picos en la zona de medios, que se incluyen en la medicion para inflarla Para comparar subgraves la sensibilidad real no importa, hay que mirar solo la teorica que es la que domina en frecuencias bajas [si el fabricante no te la dice la calculas tu con las formulitas] Para comparar graves hay que mirar ambas sensibilidades Para comparar medios y agudos hay que mirar solo la sensibilidad real

Ah se me olvidaba, la presion que genera un altavoz a 1m de distancia, en 2*pi stereoradianes = "medio espacio" [en medio de un campo de futbol y mirando hacia arriba] se calcula asi : Presion = Sensibilidad + 3*[log(potencia)/log(2)] Para obtener la presion en el interior del coche hay que sumar la "cabin gain" que es un parametro que depende DE TODO [posicion de la caja, geometria del coche, posicion de medida, frecuencia de medida], de lo que menos depende es del modelo de altavoz que se utilice Los subwoofers.......................................................................................................... Los subwoofers son altavoces que gozan de gran popularidad en el mundillo del car-audio. El subwoofer es aquel altavoz que tiene como misión reproducir las llamadas frecuecias subsónicas, es decir aquellas que percibimos principalmente en forma de vibración. Hay gente que confunde frecuentemente el concepto de Grave y Subgrave, las frecuencias que habitualmente se denominan graves en general no llegan a ser tan bajas como los subgraves; para comprenderlo a groso modo y extrapolandolo a una orquesta podríamos decir que el grave es el sonido del tambor, y el subgrave el del bombo. Consideraremos frecuencias de subgrave, y por tanto las que deberan ser reproducidas por un altavoz de tipo subwoofer a aquellas inferiores a 80 Hz aproximádamente; ya se que hay gente que corta los subwofers a frecuencias más altas, pero ese tipo de frecuencias ya no son las llamadas subsónicas, y estariamos reproduciendo parte del espectro destinado a los altavoces de graves puros. ¿Como funciona un subwoofer? Por su morfología ya distinguimos fácilmente un subwoofer, pues es un altavoz grande, con unos bobinados enormes, amortiguaciones reforzadas y preparados para unos desplazamientos del cono muy grandes, precisamente para mover una gran cantidad de aire, así es que los recorridos de la bobina son mucho más grandes que en cualquier otro tipo de altavoz. Este tipo de altavoces requiere una gran potencia (y corriente) para funcionar correctamente, pero no nos vamos a poner aqui a analizar la gran variedad de potencias, impedancias, bobinados, etc que existen en el mercado de este tipo de altavoces. ¿Por que las cajas? Muchos, por no decir todas las instalaciones de nivel de competición de subwoofers llevan el subwoofer encerrado en cajas, bien de diseño convencional, bien Bass Reflex. Y es que sobre todo en frecuencias bajas, la importancia del recinto acústico es fundamental, no solo para romper el posible cortocircuito acústico mucho más acusado en frecuencias bajas que otro tipo de frecuencias, sino para aumentar el propio rendimiento del subwoofer en estas frecuencias subsónicas tan particulares. Es tanto así que comparando un mismo subwoofer metido en un recinto acústico inapropiado, con el mismo subwoofer en un recinto acústico más óptimo puede haber diferencias de presión de más de 5db.

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Cajas para subwoofers.............................................................................................. Una caja cerrada es un montaje donde una cara del altavoz comunica con el exterior y la otra cara comunica con una cavidad cerrada e indeformable. El volumen de aire encerrado en la caja se comporta como un muelle. Para volumenes muy grandes la respuesta en baja frecuencia viene determinada por el altavoz, para volumenes mas pequeños empieza a depender cada vez mas del volumen de la caja La respuesta del sistema cae con 12dB/octaba a partir de una cierta frecuencia, dicha frecuencia originalmente depende del altavoz, pero se hace mas alta cuanto menor sea el volumen de la caja Por debajo de un cierto volumen de caja la respuesta se vuelve resonante, antes de la caida se produce un pico mayor cuanto menor el volumen -Una caja reflex es un montaje donde una cara del altavoz comunica con el exterior y la otra cara comunica con una cavidad indeformable y que solo se comunica con el exterior mediante una o varias cavidades "tubos" o "conductos" de unas ciertas dimensiones [puertos] El aire encerrado dentro de la caja funciona como un muelle y el aire contenido en los puertos funciona como una masa muerta Es importante que los puertos sumen en superficie al menos 1/3 de la superficie del altavoz para reducir las perdidas de rendimiento producidas por el aire de los puertos comprimiendose y comportandose como un muelle tambien [en vez de como una masa] Tambien se reduce con eso la velocidad del aire dentro del puerto y por lo tanto los ruidos por turbulencias producidas por el rozamiento del aire con las esquinas del puerto [en caso de tener esquinas] Cuando un puerto se encuentra proximo a una pared o superficie su capacidad para resonar "Q" se ve reducida y eso ha de tenerse en cuenta : Si los puertos van arrimados a una pared de la caja entonces se deberian de poner 2 para compensar el efecto de "medio espacio" Si los puertos van en las esquinas entonces se deberian de poner 4 para compensar el efecto "1/4 de espacio" En la practica no siempre es posible hacer todo eso y el rendimiento es ligeramente menor que el teorico El muelle del aire de la caja junto con la masa del aire de los puertos [excitados por el altavoz] se comportan como un resonador de Helmotz [creo que lo escribi bien] A frecuencias altas el desplazamiento del aire de los puertos es muy pequeño y esta en fase con el altavoz Para frecuencias mas bajas, el desplazamiento del aire va aumentando poco a poco hasta llegar a una frecuencia donde se hace maximo, esa se dice que es la "frecuencia de sintonizacion de la caja reflex" y coincide con la frecuencia de resonancia del resonador de Helmotz formado por el "muelle" y la "masa"

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De esa frecuencia para abajo, el desplazamiento del aire del puerto empieza a decrecer otra vez y ademas la fase va girando hasta llegar a 180º A frecuencias muy bajas, el desplazamiento del aire de los puertos es equivalente al aire desplazado por el altavoz y esta 180º desfasado por lo que la respuesta de la caja es nula, la caja no debe usarse a esas frecuencias El rendimiento de la caja aumenta en la zona de frecuencias donde el sistema puerto-caja resuena porque el aire del puerto esta "cargando" al altavoz. En esa zona el movimiento del altavoz es bastante menor que en una caja cerrada y la presion radiada no proviene del cono del altavoz sino del desplazamiento del aire de los puertos Ese aumento de rendimiento se usa para compensar la perdida de rendimiento del altavoz en bajas frecuencias, extendiendo por lo tanto el rango de baja frecuencia de la caja, ademas se esta disminuyendo la distorsion al reducir el desplazamiento del cono La frecuencia de sintonizacion de una caja reflex se puede ajustar facilmente con un generador variable [en tiempo real] de onda sinusoidal Basta con encontrar la frecuencia donde el desplazamiento del cono sea pequeño y ademas ocurra que el desplazamiento aumente tanto para frecuencias mayores como para frecuencias menores Pues esa frecuencia de movimiento minimo del cono es a la que esta sintonizada la caja Esa frecuencia no depende del modelo de altavoz sino del volumen de la caja y de la seccion/longitud de los puertos. La frecuencia de sintonizacion : Disminuye aumentando el volumen de la caja. Disminuye aumentando la longitud de los puertos. Disminuye disminuyendo la seccion de los puertos

Para determinar la frecuencia adecuada se puede utilizar simulacion por ordenador para predecir la respuesta con diferentes sintonizaciones y elegir la mas adecuada Despues se puede usar un analizador RTA para medir la respuesta de la caja colocada en el coche y modificar la sintonizacion si es necesario [es el metodo que yo uso]

-Una caja pasa banda de 4º orden es un montaje donde una cara del altavoz esta cargada con una caja cerrada y la otra cara esta cargada con una caja reflex El resultado es complicado de analizar, se utiliza tanto la resonancia de la caja cerrada como la del sistema caja-puerto para aumentar la eficiencia, pero solo en un rango de frecuencias estrecho [1 octava como mucho] Tanto por arriba como por abajo la caja pierde su eficiencia con una pendiente de 12dB/oct Para predecir la respuesta utilizo simulacion por ordenador. No todos los altavoces van bien en esta configuracion La ventaja de las cajas pasa-banda de 4º orden es que tienen buen rendimiento y un tamaño relativamente compacto comparado con una reflex o una cerrada, sin embargo la respuesta transitoria tiende a ser resonante [mala] en vez de amortiguada [buena] como en una caja cerrada [la caja reflex es el punto medio]. Otra ventaja es que en muy baja frecuencia se comportan como cajas cerradas [no se quedan "inutiles" como las cajas reflex] y se puede aprovechar toda la "cabin-gain" del coche

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Eso si, el desplazamiento del cono necesario en baja frecuencia es bastante mayor que en una caja reflex a igual presion Una caja pasa banda de 6º orden "estilo BOSE, que las tuvo en exclusiva patentadas durante mucho tiempo hasta que [creo] caduco la patente hace poco" es un sistema donde el altavoz esta cargado con 2 cajas reflex, una por cada cara. Son las mas complicadas de diseñar y de ese tipo todavia no he hecho ninguna asi que no puedo dar mas detalles. La respuesta transitoria de este tipo de caja simulada por ordenador parece bastante fea, es muy resonante.

Ejemplo Caja “Paso Banda”:

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Vcc : Volumen de una caja cerrada Vb : Volumen de una caja bass reflex Fc : Frecuencia de resonancia del aire contenido en una caja cerrada F3 : Frecuencia donde la respuesta ha perdido 3dB [frecuencia de corte] Fb : Frecuencia de sintonizacion de una caja bass reflex.

Las cajas pasa-banda son mas pequeñas que las reflex, incluso que las cerradas, siempre dependiendo de lo que se busque con el diseño. - Lo que se consigue es mejorar el rendimiento de altavoces con rendimiento pobre pero respuesta de frecuencia hasta muy abajo, a base de desplazar hacia arriba la respuesta. Los altavoces de coche suelen ser poco eficientes y tener una respuesta de subgraves innecesariamente amplia, con una caja pasa-banda se puede compensar eso.

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Los

altavoces

con

Qts

alta

y

Xmax

grande

[free-air]

son

bastante

adecuados:

- La eficiencia es mayor cuanto mas estrecha sea la banda y cuanto mas arriba se ponga la banda, si la banda se pone muy baja el resultado no es bueno. - El altavoz reproduce todas las frecuencias que se le metan, no solo las de la banda, lo que ocurre que los medios se quedan atrapados dentro de la caja delantera, aun asi es necesario filtrar por arriba - Fc : Frecuencia de resonancia del aire contenido en una cajacerrada Es un dato de diseño solamente, indica que el aire de la caja resuena a esa frecuencia y por lo tanto en esa frecuencia es donde el altavoz tendra su maxima impedancia [shi suena lo mismo, pero con mucha menos corriente], para ti es un dato que tiene poco interes - F3 : Frecuencia donde la respuesta ha perdido 3dB [frecuencia de corte] No tiene nada que ver con los cortes que se le pongan a la señal. Como supongo que sabras, la respuesta de una caja es menor [menos presion a igual potencia] cuanto mas baja sea la frecuencia que se le aplique De una cierta frecuencia para abajo la respuesta de la caja va disminuyendo Pues bien, la F3 es la frecuencia para la que la respuesta de la caja ha disminuido ya 3dB, es la frecuencia de corte de la caja. Y REPITO OTRA VEZ QUE NO TIENE NADA QUE VER CON LOS CORTES QUE SE LE APLICAN A LA SEÑAL Cada caja tiene ya sus propios cortes naturales por arriba y por abajo que dependen del diseño, los cortes que luego tu añadas en la señal son otro tema que no tiene nada que ver En general, la frecuencia de corte de "algo" [sea lo que sea] es la frecuencia donde la respuesta de ese "algo" es 3dB menor de lo normal [sea por arriba o por abajo] Todo tiene su frecuencia de corte natural por arriba y por abajo, porque ningun aparato tiene una respuesta de frecuencia infinita ¿verdad? En resumen : F3 = frecuencia para la cual la caja produce 3dB menos de lo normal para 1W, de esa frecuencia para abajo la caja pdoruce cada vez menos dB con 1W = "frecuencia de corte natural de la propia caja" [imagina que la caja se corta a si misma, a ver si asi lo entiendes mejor]

Fb : Frecuencia de sintonizacion de una caja bass reflex Cuando se diseña una caja bass reflex no se utilizan las dimensiones del puerto porque serian poco fiables, en su lugar se utiliza la Fb. La Fb es la frecuencia donde el sistema cajapuerto tiene su mayor resonancia Las dimensiones del puerto se calculan a partir de la Fb y el volumen de la caja, o se buscan a mano hasta conseguir que el menor desplazamiento del cono se produzca en la Fb que uno quiera Si tuvieras que hacer uno de esos diseños de caja tendrias que ir probando puertos hasta encontrar uno que resonara en la Fb que te piden ¿Mas claro ahora?

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Las pasabanda [asimetricas] tienen un sonido mas "perezoso" en el rango alto de la respuesta, en el rango bajo son similares a las cerradas El tamaño de un altavoz no indica su respuesta de frecuencia, eso es algo que depende solamente del diseño. Para que te hagas una idea, yo ahora en casa uso para medios 10" cargado con una trompeta [si, si, 10 pul-ga-das] 340Hz-2Khz. Y es un modelo de 10" que por debajo de 150Hz apenas tiene respuesta, donde si que tiene respuesta [te vibra la ropa con los medios] es en 400-1500Hz. Con la trompeta se anda por los 105dB/W y con 75W de medios+agudos no hay quien pare, escuchando a 3-4 metros molesta. Y lo mejor de todo es que los amigos que lo oyen dicen que suena mejor que un medio pequeño. Espero que te hayas dado cuenta ya de lo que quiero decir, existen subgraves de 10" pero tambien medios de 10" [incluso de 12"]. UN ALTAVOZ NO BAJA MAS POR SER MAS GRANDE sino por ESTAR DISEÑADO PARA BAJAR MAS. El problema es que si intentas diseñar un altavoz pequeño y que baje mucho pues te sale una eficiencia ridicula [similar a la de un coche que consume 500 litros a los 100Km y no pasa de 50Km por hora]. Por lo demas, nada impide diseñar un altavoz de 4" que tenga la F3 en 20Hz.

Bass Reflex -...-------------------------------------------------------------------------------La bandeja junto con esa cavidad que queda entre los 2 altavoces funciona como un atenuador y como un filtro pasa-bajos La atenuacion puede ser tranquilamente 3dB, dependiendo del peso de la bandeja y el corte natural que se forma puede estar demasiado bajo ej:50hz, oyendo el coche lo sabria seguro [la fisica no perdona] Asi que ya te veo haciendo una bandeja que sea un esqueleto tapizao con moqueta no demasiado gruesa o quitando la bandeja Otro detalle que la gente normalmente no sabe es que la frecuencia de sintonizacion de un reflex varia dependiendo de las superficies que haya alrededor del reflex, y la Q del sistema reflex-caja-altavoz tb varia [la Q expresa si el sistema es muy o poco resonante] Concretamente, cuando pones un reflex cerca de una superficie estas bajando la frecuencia de sintonizacion y el rendimiento [Q] del reflex. No debe haber nada a menos de un diametro del reflex de distancia, o si es posible mas lejos todavia En tu caso creo que el porton trasero y la bandeja hacen que tus reflex no sirvan de nada Ademas tienes los reflex arrimados a una superficie y eso me hace preguntarme si eso se tuvo en cuenta al diseñar la caja, porque cambia totalmente el tamaño optimo del tubo Y eso me hace preguntarme tambien si la caja tiene o no algun tipo de calculo de diseño y si se ha hecho alguna prueba de sintonización. Las cajas reflex, una vez hechas, es buena idea probar que resuenen a la frecuencia que uno quiere y no a la que a ellas les da la gana.

Es mas, el calculo de tubos es fiable solo cuando el tubo esta lejos de las paredes de la caja y de superficies externas, yo nunca calculo los tubos, siempre los sintonizo a mano, recortandolos hasta llegar a la frecuencia que quiero No hace falta que te diga que el reflex es importante en la eficiencia de la caja y en controlar el desplazamiento de los altavoces, un reflex optimo podria significar 3dB adicionales sobre una caja mal sintonizada

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Mejorando la alimentacion, como dicen por ahi, podrias ganar como mucho 1.5dB, suponiendo que consiguieras un 40% mas de potencia de las etapas No olvides que los dB a base de potencia salen muy caros, para ganar 3dB tienes que duplicar la potencia, para 6dB cuadruplicarla, etc. Centrate en mejorar el rendimiento Por ultimo, pues decirte algo que supongo que ya sabras : Para hacer pruebas de SPL tienes que tener el motor encendido, siempre que la normativa lo permita, y acelerarlo o subirle el relenti al maximo de RPM que la normativa permita. Con eso consigues elevar el voltaje de alimentacion y sacar de los amplificadores unos watios extra. Contruccion de Cajas para Subwoofer....................................................................... Una caja encerrada en un maletero acorazado estilo BMW no es una buena idea, la presion pasa muy atenuada al habitaculo. La solucion es darle a la caja salida al habitaculo y eso no es tan facil como parece Algunas soluciones son usar el hueco de meter los esquis o los huecos de altavoz de preinstalacion como reflex para una pasa-banda Incluso una bandeja normal de "material reciclado" produce atenuacion y cosas peores como ondas estacionarias=[ondas de presion que se quedan atrapadas rebotando entre 2 paredes paralelas y tardan bastante en ser absorbidas]. En esos casos debe hacerse una bandeja tapizada en moqueta fina sobre un esqueleto de madera El esqueleto se fabrica a partir de una tabla cortandole ventanitas de 10x10 o algo asi. Los que se hacen las cajas ellos mismos la cagan muy muy facilmente porque hacen la caja como quien hace un mueble y eso no es asi Elegir la madera : El DM en general es lo mas amortiguado [neutro acusticamente] pero no es demasiado consistente a no ser que se use un grosor considerable [3cm] Se desgarra con facilidad, si se moja queda para tirar y es pesadísimo. El aglomerado parecido al DM, pesado, poco consistente, no puede ver el agua, se desgarra y es algo mas resonante que el DM. El contrachapado es mas rigido, mas ligero, soporta relativamente bien el agua, no se desgarra con facilidad pero es todavia mas resonante, la suerte es que la resonancia es en la zona de medios, aprox 600Hz [suerte salvo que quieras hacer cajas de medios...].

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Mi preferido es el contrachapado de 13 capas porque es duro como una piedra y no demasiado pesado ni resonante. El contrachapado de 7 capas es peor, menos rigido y mas resonante Donde colocar el altavoz : En cajas de subgraves es importante que el altavoz este bien acoplado mecanicamente a la caja, por eso es buena idea arrimarlo a 2 aristas y atornillarlo a la propia madera perpendicular al altavoz si es posible. En cajas de medios, ademas, hay que cuidar que cada pared de la caja y cada arista exterior esten a una distancia diferente al altavoz, y si las paredes no son paralelas entonces mejor que mejor [cajas trapezoidales]

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Como atornillar el altavoz : Recomiendo usar tornillos con tuerca por detras... Cuando no hay sitio para tornillos hexagonales, los allen quedan geniales Estoy harto de ver altavoces con la cesta retorcida, hay que ir apretando todos los tornillos por igual y la superficie debe ser lisa [ni moqueta ni leches] Como pegar una caja : Debe usarse cola de carpinteria... LA SILICONA Y EL SIKAFLEX NO SIRVEN, SE TRATA DE HACER QUE LAS PIEZAS PEGADAS SEAN COMO UNA SOLA, NO DE CERRAR LAS FUGAS DE AIRE, EL PEGAMENTO *NO* PUEDE SER "GOMOSO" . Todas las juntas deben estar pegadas y al cortar la madera debe hacerse con la maxima precision posible, nada de rendijas. Si se puede, deberian hacerse las uniones perpendiculares cortando a 45º, pero no todo el mundo tiene medios para cortar la madera asi. Ademas de encolar la caja es recomendable atornillarlo todo, para meter tornillos en la madera "hueso" *hay que hacer guias* de lo contrario es facil rajarla Como reforzar una caja :

Recomiendo reforzar todas las aristas de la caja con liston de 2,5x2,5cm o 4x4cm pegado y atornillado En caso de existir vanos grandes recomiendo dividirlos a la mitad con un cinturon, que no es otra cosa que una pieza identica a una tapa laetal de la caja, pero a la que se le han cortado 4..6..8 ventanas para dejar paso a la presion. El grosor de los nervios no debe dejarse demasiado fino, deberian quedar al menos 3-4 cm de madera.

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Es recomendable hacer coincidir alguno de esos cinturones con la zona donde va atornillado el altavoz y meter ahi un tornillo de madera largo, que entre en el cinturon, eso ayuda a acoplar mecanicamente el altavoz a toda la caja, algo necesario para que la caja suene bien
Subwoofer en Bandeja........................................................................................................................

Las juntas son el menor problema en una bandeja, el gran problema es la deformacion de la propia bandeja y del asiento que hacen que la onda trasera del altavoz [180º desfasada] pase al habitaculo y le reste amplitud a la onda delantara Es decir, peor rendimiento. Ademas estan las vibraciones y la no-linealidad de la deformacion de la bandeja que produce distorsion Luego esta el problema de que el maletero tiene un volumen enorme y por lo tanto una frecuencia de resonancia acustica demasiado baja, que no aumenta el rendimiento en 60Hz como pasaria en una caja Otro problema es que al ser un volumen tan grande tampoco se controla el movimiento del altavoz, que suele ir "de lado a lado" y aun asi generar poca presion Cuando el cono sube, toda la bandeja baja y el asiento cede hacia atras, 0,5mm de movimiento de la bandeja y el asiento son capaces de deshacer 10mm de trabajo de movimieto de cono del altavoz [suponiendo que bandeja y asiento tengan 20 veces mas de superficie que el cono] Como curiosidad, describir un fenomeno que se produce a veces : En ocasiones coincide que la resonancia mecaninca de la bandeja y el asiento estan en la zona de 40-50-60Hz y eso produce un aumento del rendimiento considerable, la bandeja y el asiento se comportan en ese caso como radiadores pasivos [similar a un sistema bass reflex] Ese fenomeno se usa tambien en la madera de expositores de altavoces de coche de los que ponen en las tiendas para que parezca que suenan mas, cuando lo que realmente (re)suena y refuerza el grave es la madera del expositor. Tambien se usa en los paños de las puertas de los coches segun vienen de serie. Otro problema de usar la resonancia mecanica es que inevitablemente se introduce coloracion indeseable y posiblemente vibraciones y distorsion Ademas, el problema es que por debajo de esa frecuencia de resonancia mecaninca no se genera apenas presion y las [muchas] veces que la resonancia queda alta las bandejas no suenan un kagao, es como una loteria, pocas veces toca

El maletero funciona como un gran filtro pasa-bajos para la caja, ademas de introducir una cierta atenuacion, pero tambien ocurre que la caja en el maletero va mas cargada y genera mas presion [sitio pequeño] Una caja puesta en el habitaculo en ocasiones suena mas/mejor, pero no siempre.

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Amplificadores
AMPLIFICADORES........................................................................................................

Las etapas de potencia, son el motor de un equipo que se precie. Hay como en todo, infinidad de formatos y modelos. Tenemos las de 4 canales, que son ideales para mover los altavoces delanteros y traseros del coche con el mismo flujo de potencia. Hay que procurar que tengan filtro pasa altos HPF (en caso de no disponer de DSP o equalizador en la propia fuente), para cortar las frecuencias mas bajas, e impedir que estos altavoces, que se van a encargar principalmente de reproducir frecuencias medias y agudas, tengan distorsión y corran el riesgo de romperse.

Segundo están las de dos canales, validas para mover por ejemplo solo los altavoces delanteros, si atras no te interesa amplificar, o bien puenteadas a un canal para mover un subwoofer (en este caso procura que disponga de filtro pasa bajos LPF, auque tambien existen para esto etapas mono de un solo canal que son ideales. Si esta dos canales es muy potente, obviamente también puedes usarla para atacar dos subwoofer.

Estas configuraciones basicas que explicamos, son para ayudar a los profanos en la materia a elejir un ampli., por supuesto, los mas avanzados saben que con los amplificadores modernos estables a dos onmios ( e incluso a 1 ), se pueden hacer infinidad de configuraciones con altavoces montados en paralelo y en serie (las basicas son a 4 omnios). Si tienes alguna consulta que hacer a este respecto, ponte en contacto con nosotros en la sección expertos.

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Tipos de Amplificadores............................................................................................ Un amplificador con transistores de salida BIPOLARES [casi todos los de coche] tiene una caracteristica de rendimiento diferente a un amplificador con transistores de salida MOSFET Los amplificadores tipicos con salida BIPOLAR [paso de salida con transistores conectados en emisor comun] tienden a saturar siempre a varios voltios menos del voltaje de alimentacion, si se aumenta la carga el voltaje de salida maximo cae ligeramente, sin carga unos 3-5V por debajo de la alimentación. El rendimiento cambia poco con la carga, y aumenta ligeramente en caliente Los amplificadores tipicos con salida MOSFET tienen una caracteristica de saturacion resistiva, cuanta mas corriente mas bajo es el voltaje maximo de salida, variando casi proporcionalmente. El rendimiento depende mucho de la carga y disminuye casi proporcionalmente a la temperatura Comparar BIPOLAR con MOSFET es como si os poneis a comparar curvas de PAR y de potencia de motores diesel y gasolina. Un amplificador de coche con transistores de salida MOSFET siempre es mas caro que uno con BIPOLARES, aun teniendo un precio similar o inferior los transistores Esto ocurre porque los MOSFET de salida en coche son algo exotico totalmente Los fabricantes no te cobran en funcion de lo que ponen dentro de la caja sino en funcion de lo bueno que quieran que parezca lo que te venden Existen 2 tipos de transistores MOSFET : conmutacion y lineales Los MOSFET lineales no se usan en etapas de coche [salvo creo que algun modelo de DLS, genesis o algo asi, de precio astronomico con mosfets "laterales" -> mas caros aun] porque el encapsulado que tienen no es practico [coste de fabricacion demasiado alto] y el precio en la calle ronda las 2000 pelas/unidad Las etapas de coche con finales MOSFET los usan siempre del tipo de conmutacion, disponibles en la calle por alrededor de 400 pelas/unidad [ej: etapas STEG] y mas baratos de montar que los transistores bipolares Ademas el circuito de una etapa MOSFET es mas sencillo y lleva menos componentes que el de una BIPOLAR Los MOSFET lineales, como su nombre indica, dan poca distorsion, pero tienen una resistencia interna alta que da un rendimiento pobre [a no ser que pongas muchos en paralelo --> precio astronomico], ademas son caros porque solo se usan en amplificadores de audio exoticos y se fabrica poca cantidad y a veces a medida paralos fabricantes Los MOSFET de conmutacion tienen una linealidad pesima, su lugar esta en las fuentes de alimentacion trabajando como INTERRUPTORES, nunca en el camino de una señal de audio, pero tienen una resistencia interna moderada que da un rendimiento aceptable, aguantan muy bien la sobrecarga y ademas son baratos porque se fabrican en cantidad y se usan en todo tipo de aparatos Por ejemplo, una etapa STEG lleva menos dinero en componentes que una etapa normal de la misma potencia pero es mas cara, te cobran la exoticidad de usar MOSFET como finales [aunque a ellos les salga mas barato] y la exoticidad del circuito de alimentacion regulada [aunque no este bien diseñado y tengan tendencia a partir los mosfets de alimentacion por permitir mucha corriente a poco voltaje, aun asi es la mejor regulacion que he visto en etapas de coche, hay otras que si que son pesimas]

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La pena es no haber abierto nunca una traxx 300 ni una solid 600.2 para poder juzgar yo mismo lo que llevan dentro Espero que ahora Magnat fabrique mejor que antes porque estoy cansao de resoldar etapas Magnat y Jensen porque la mitad de las que se vendieron en su dia dieron despues problemas de soldaduras frias. Todavia tengo aqui a mi lado una Classic 600 que estuve resoldando entera porque con el tiempo estaba todo medio suelto, un canal no sonaba y el otro sonaba cuando le apetecia Las Macrom si que estoy hasta los OO de resoldarlas y de puentear los dichosos interruptores que despues de unos meses fallan, espero que ya lo hayan resuelto porque por lo demas las etapas son buenas] Asi que sacando conclusiones, creo que la solid 600.2 no merece la pena, salvo que quieras pagar el doble por tener algo exotico pero no mejor.

Y bueno.. ahora una de formulas : Con los datos que me dais... Traxx 300 : 2x75 [4ohm] - 2x100 [2ohm] [1x200]. Solid 600.2 : 2x80 [4ohm] - 2x90 [2ohm] [1x180] calculamos los voltajes de pico de salida :

R – carga P - potencia RMS V - voltaje de pico de salida V= sqr(2*R*P)

traxx 300 : 24.5V [4ohm] - 20V [2ohm]. solid 600.2 : 25.3V [4ohm] - 19V [2ohm] Los voltajes coinciden con lo que explique antes [notese que la diferencia es minima] :

- La etapa BIPOLAR empieza mas abajo pero cae menos. - La etapa MOSFET empieza mas arriba pero cae mas Con esos voltajes se calcula la resistencia interna de las etapas, que es lo que las diferencia en cuestiones de rendimiento IMPORTANTE : No confundir resistencia interna con factor de amortiguamiento V2 voltaje sobre V1 voltaje sobre la impedancia R1 la impedancia R2

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R_interna=(V2-V1)/(I2-I1)= (V2-V1) / [(V2/R2)-(V1/R1)].

traxx 300 : R = (24.5-20) / [(20/2)-(24.5/4)]= 1.16 ohm solid 600.2 : R = (25.3-19) / [(19/2)-(25.3/4)]= 1.98 ohm No pensaba que la resistencia interna de la solid fuera tan alta Todo esto me hace pensar que las potencias de la traxx estan medidas justo antes de recortar pero las de la solid estan medidas varios voltios antes de saturar, ademas de que a 2 ohm posiblemente este activandose alguna limitacion de corriente, osea, que los datos que me dais tampoco se pueden comparar por eso Ademas aqui solo hablamos de potencia y rendimiento, no de distorsion [si suenan bien o no] porque eso es otra historia Ah, IMPORTANTE : se me olvidaba decir que es bastante mas facil cargarse los altavoces usando etapas con salida MOSFET porque recortan muy asimetricamente [los MOSFET de canal P tienen asi como el doble de resistencia que los de canal N] y eso significa poner varios voltios de continua en los altavoces cuando te pasas de volumen Las etapas MOSFET profesionales suelen llevar limitador/compresor para que eso no ocurra.

Regulación de Etapas (Ganancias)......................................................................................... ¿Qué es? Un amplificador es un MULTIPLICADOR de voltaje, MULTIPLICA el voltaje de entrada por una CONSTANTE G que se puede ajustar Vsalida = G * Ventrada La G es la "ganancia" Cada amplificador tiene un Vsalida maximo que es fijo [P_RMS= Cada fuente produce un Ventrada maximo [al amplificador] que tambien es fijo V^2/(2*R)]

La constante G se ajusta de forma que el Vsalida maximo de la fuente pueda llegar a producir el Vsalida maximo del amplificador Si la G es demasiado baja, el Vsalida maximo del amplificador no se produce nunca Si la G es demasiado alta, el Vsalida maximo del amplificador se produce demasiado pronto [Obviamente, una ligera tendencia al 2º caso es lo preferible] El Vsalida real que entrega la fuente, obviamente, depende de la señal musical y del ajuste de volumen que se utilice en cada momento El control de volumen de la fuente no es mas que otro control de ganancia aplicado a la señal que viene del CD / Cinta y tambien esta sujeto a los mismos problemas

¿Cómo se ajusta? Respecto a la distorsión del sub, me juego el cuello a que es un problema de ganancia. Regula correctamente la ganancia de la Power Acoustic. Pon el sub en mono y pon la ganancia al mínimo. Te voy a explicar la manera cutre de regular las ganancias. Una vez la

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ganancia al mínimo, pon la radio con todo a cero (me refiero al bass, al treble, balance centrado, fader centrado) y pon el volumen de la fuente al 80%. Desconecta los rca de la otra etapa que tienes, para que no interfiera con el sonido del sub y puedas apreciar fácilmente la distorsión. Pon una canción de cd (si tienes cinta, pues cinta) con chunta chunta, ya sabes, música cañera. Corta el sub a 80Hz LPF (paso bajo) y ve subiendo poco a poco la ganancia hasta que oigas distorsión, entonces gira el mando de ganancia un poco hacia atrás y listo. Lo ideal es hacer esto con un cd de frecuencias (que es como lo hacen muchos profesionales) y muchísimo mejor hacerlo con un osciloscopio (esto es para super pros), pero claro, esto, no lo tiene casi nadie. Así el sub sonará en consonancia con tu salida de previo, cuanto mayor sea esta, más podrás subir la ganancia y al revés, por eso es tan importante tener una salida de previo de 4v, para que la señal sea limpia y potente y te permita subir las ganancias sin distorsión.

Modo Trimode .............................................................................................................

Respecto al modo trimode, hay gran ignorancia sobre el tema y mucho tabú, pero es el modo más eficiente de usar una etapa. Te voy a explicar todo con un ejemplo, tenemos una etapa de dos canales que da 2x50w rms a 4ohm, 2x100w rms a 2ohm y 1x200w rms en mono a 4ohm. Imagina que conecto una altavoz en cada canal de 8ohm y un sub en mono de 8ohm, sin redes de cruce ni nada, a pelo. ¿Qué va a ocurrir? Muy sencillo, los canales stéreo van a ver una carga que es la siguiente, los 8ohm del altavoz que les corresponde y 8ohm del sub de modo que la carga total queda en 4ohm, por lo que cada canal stéreo dará 50w. El canal mono al tener un sub de 8ohm dará 100w. Si sumas 50w de cada canal y los 100 del mono, verás que el total suma 200, que es justo lo que da la etapa a su máxima potencia. Como ves, hemos tenido que usar altavoces y un sub de 8ohm para que funcione la etapa en trimodo con impedancias seguras, el precio a pagar es la baja potencia para el sub. Sin embargo, existe la manera de que la etapa trabaje a máxima potencia con el sub y estando en impedancias seguras. Para esto están las redes de cruce pasivas. Hoy en día se comercializan pocas para este uso, pero es muy sencillo hacer una de 6db por Oct. Venga, la misma etapa que antes. Conecto los altavoces stéreo de 4ohm, dando la etapa 50w por canal y con buena calidad, ya que está trabajando con 4ohm. Bien, pon un condensador en línea con cada altavoz, esto nos hace un filtro paso alto, pongamos que elegimos un valor en microfaradios que corta de 80hz para arriba a 6db/Oct. Esto se consigue porque a partir de la frecuencia de corte del condensador AUMENTA la impedancia al doble (justo en los 80Hz) y aumenta más a medida que disminuye la frecuencia en Hz. Cuanto más aumenta la impedancia, mayor es la atenuación en db, este es el funcionamiento básico de las redes de cruce. Y ¿porqué doy tanta importancia a que aumenta la impedancia de 80Hz para abajo?, pues muy sencillo, ahora lo verás. Ahora conectamos un sub en mono al mismo tiempo PERO con una bobina en línea que actúe de filtro pasa bajos, y que tiene que tener un valor de microhenrios que corresponda al corte de 80Hz. De este modo la bobina aumenta la impedancia para el sub de 80Hz para arriba (del mismo modo que el condensador, es decir, aumenta al doble en el punto de corte y luego linealmente a medida que aumenta la frecuencia). Bueno, está claro ¿no?. Tanto el condensador como la bobina aumentan la impedancia al doble en el punto de corte (80hz en este caso, y además aumenta la impedancia más todabía a medida que nos alejamos de ese punto). Esto quiere decir que a 80Hz los altavoces stéreo tienen una impedancia de 4ohm (la del altavoz en sí) más los 4ohm que le pone el condensador, en total 8ohm, a 40hz será 16ohm y así sucesivamente. Con el sub igual, a 80Hz la bobina sube al doble la impedancia aumentando progresivamente a medida que sube la frecuencia.

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Y todo esto que quiere decir, serí fenomenal enseñarte la gráfica de impedancias y frecuencias, pero lo que va a ocurrir a efextos prácticos es que los canales stéreo van a dar 50w hasta los 80Hz y a partir de ahí estos canales no ven nada, gracias al condensador. Con el canal mono pasa lo mismo, dará 200w hasta 80Hz, gracias a la bobina no verá nada a partir de ahí, pensará que no hay altavoces. De algún modo hemos engañado a los canales stéreo y al mono para que crean que están trabajando solos, cuando en realidad trabajan a la vez, sacando a la etapa el 100% de todo su jugo y sin afectar a la calidad sonora final. Sin embargo, esta modalidad, la trimode, se ha de usar con etapas diseñadas para ello (lo advierten en las instrucciones) y además hay que usar condensadores y bobinas de alta calidad, NADA de condensadores electrolíticos (son una KK acústicamente hablando) hay que usarlos despolarizados (no tienen + y -) y de Milar o Polipropileno. También es muy importante que no se solapen las frecuencias de corte, me explico, si el condensador corta de 80 para arriba y la bobina de 90 para abajo, entre 90 y 80 los canales stéreo y mono se van a ver respectivamente, bajando la impedancia a valores cercanos a 1ohm y fastidiando la etapa, claro. Así que hay que fijarse muy bien los valores de microfaradios y microhenrios para que esto no ocurra. Es mejor asegurarse y cortar de 100 para arriba y de 90 para abajo, así uno se asegura de que no habrá problemas. Por último, verás que no hay que usar para nada la red de cruce del amplificador, así que hay que colocar el selector en off o que permita pasar a todas las frecuencias sin filtrar nada. Efetivamente un red de cruce de primer orden atenua a 6db/oct, si cortas a 80Hz, a esa frecuencia ya tienes 8ohm y a 40hz 16ohm, es decir, los altavoces stéreo ya no ven nada, a efectos prácticos. Recuerda, que el condensador solo le tapa los ojos al canal stéreo, no al mono, lo que me lleva a recordarte, que el canal mono está constituido por dos canales, y que aunque pongas un sub de 4ohm, en realidad lo que ocurre es que cada canal que forma el mono ve sólo 2ohm, de ahí que si una etapa es estable a 2ohm, hay que puentearla con subs de 4ohm y si fuera estable a 1ohm, podrías poner dos subs de 4ohm en paralelo, que dará una carga de 2ohm, un ohm para cada canal. Por eso el trimodo te permite dar la máx potencia en mono sin perjuicio de funcionar a la vez en stéreo. Veo que te preocupa mucho el sobre amplificar los altavoces, pero no te preocupes, quemar una bobina es muy dificil, por ejemplo, he estado dos dias por problemas técnicos con un coax de kenwood de 15rms y lo he amplificado con 100rms y cortado a 110hz, se calentaba sí, pero no se ha quemado. Fíjate que este es un caso extremo. Por lo tanto, no te preocupes por eso, pon la Power Acoustic en trimode sin miedo, que dará el máx para el sub (no importa que sea de 150rms) y lo que tiene que dar en stéreo. Pero como tu comentabas, hay que protejer a los altavoces de frecuencias que si son dañinas a alta potencia y efectivamente, irán mejor los 6x9 cortados a 110 que a 80, distorsionando menos y funcionando mucho mejor. Recuerda que tienes que utilizar condensadores de cierta calidad. Respecto a lo de los amplis, no me voy a meter en la arquitectura de estos, pero si te voy a dar un ejemplo, con el ampli de antes 2x50w rms a 4ohm, 2x100rms a 2ohm y 1x200w rms a 4ohm. Como ves, un amplificador perfecto es capaz de cuadruplicar la potencia de uno de sus canales stéreo al ponerlo en mono. Un ejemplo de esto puede ser, TODOS los amplificadores Rockford Fosgate y sino mira su ficha técnica en internet. Esto es relativamente fácil de conseguir, lo que ocurre es que entran en juego otros parámetros, como la distorsión armónica y ñpara evitar que esta suba demasiado hay que usar circuitería de alta calidad. Por lo demás, lo único que hace un amplificador es seguir la ley de Ohm, que dice que si reduces a la mitad la resistencia (que se mide en ohm) y mantienes constante el voltaje (voltios) la potencia se dobla (en watios) y eso es precisamente lo que ocurre. Si te fijas, el canal mono da la misma potencia que los canales stéreo a 2ohm, es como si juntáramos estos dos últimos, que es en cierto modo lo que ocurre. De ahí que hay que puentear con subs de 4ohm en etapas estables a 2ohm.

Picos y Subidas de Tensión E..N ETAPAS..................................................................... Veamos, siento decir esto, puede que incluso a alguien no le siente bien, pero hay cosas que las hay que aclarar para que nadie se aproveche de la ignorancia de nadie :

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Ese cuento de "los misteriosos picos de voltaje/potencia producidos por amplificadores asesinos que queman inocentes altavoces indefensos" es una de las tipicas tonterias para impresionarte y acojonarte [y en algun caso llevarte a su terreno] que te cuentan los instaladores ignorantes que realmente no tienen la mas remota idea de lo que es un transistor ni de como funciona por dentro un amplificador de audio Ni existen los 3 reyes magos, ni papa noel, ni los misteriosos picos de voltaje asesinos, ni el ratoncito perez [son todo cosas de la misma categoria] Lo que si que existen y abundan mucho son los manazas que no diferencian entre musica y onda cuadrada, que queman altavoces y luego le echan la culpa al empedrado [o al amplificador diciendo que genera picos de voltaje asesinos] Un pico, por definicion, es una señal grande aplicada durante un tiempo muy pequeño [por lo tanto con una potencia media muy pequeña] y eso es algo totalmente inofensivo para un altavoz Lo que ya no es tan inofensivo para un altavoz es la onda cuadrada porque es muy rica en armonicos [y potencia] en todas las frecuencias Repito lo que dije hace tiempo : Cualquier manazas puede facilmente generar 150W RMS de onda cuadrada con solamente un amplificador de 75W RMS [que en condiciones normales y con musica entregaria como mucho 30W RMS de potencia media] Sobre las etapas traxx y solid no puedo hablar sin mas informacion porque esos modelos concretos no los he abierto nunca Eso de las audison que te han robado me da pena solo de pensarlo porque son etapas caras, ademas estan diseñadas realmente con "cariño y dedicacion" por parte de los electronicos Audison no tiene nada que ver con los 4 componentes cutres [mas cutre todavia si es SMD] puestos de cualquier manera que llevan dentro la mayoria de las etapas que vienen de oriente La mayoria de los fabricantes que venden etapas no diseñan sus productos, simplemente llaman por telefono a los orientales y se las encargan [como el que encarga una pizza o camisetas con su logotipo] A veces es tan patetico que se equivocan al poner el nombre, por ejemplo hace tiempo abri una etapa Impact que en la placa de circuito ponia "IMPACTE" [puede que incluso tenga por ahi una foto]... ¿seria que los orientales no entendieron bien el nombre al encargarselas por telefono? ¿Excepciones a esto? Pues exoticidades italianas[y europeas en general] : Steg, Audison, Sinfoni y otras Amplificación de TWEETERS.............................,......................................................... ¿De que depende? Pues depende de la habilidad del usuario para controlar su equipo y dosificar los agudos Los usuarios torpes queman tweeters Los que han aprendido a controlar el volumen y el ecualizador/agudos para que no llegue una señal excesiva o distorsionada al tweeter [incluso tocando los altavoces para comprobar su temperatura] no los queman nunca

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Tambien hay que decir que la capacidad de potencia de muchos tweeters no esta estimada a un plazo demasiado largo, la temperatura alta degrada enseguida los pegamentos y hace que la bobina se despegue de la cupula despues de unas semanas de uso "intensivo" Una capacidad de potencia *realista* para los tweeters de 1" sin ferrofluido es de 20W RMS, dificilmente mas que eso [a largo plazo]. Para los que lleven ferrofluido la capacidad puede llegar a ser 50W RMS, suponiendo que haya suficiente ferrofluido y este bien repartido por toda la bobina Eso de los "tweeters de 90 o 150 RMS" no es realista En usos de coche creo que no deberia amplificarse un tweeter nunca con menos de 50W RMS por: En frecuencias altas, la distorsion de los amplificadores suele aumentar bastante a partir de la mitad de su potencia, si se usa habitualmente todo el rango de voltaje de salida del amplificador entonces la calidad de sonido sera peor Es recomendable estar relativamente por debajo del voltaje maximo de salida de la etapa para obtener una distorsion aceptable La señal musical es muy dinamica en la zona de agudos >2kHz y demanda potencias de pico altas, aunque la potecia RMS media es baja [es decir, los picos duran poco y no hay muchos seguidos], para poder suplir estas necesidades a volumenes altos hace falta un amplificador de aproximadamente la misma potencia que el de medios [suponiendo sensibilidades iguales]. Si estos picos se recortan por falta de potencia entonces se pierde calidad y da la sensacion de que la musica no esta suficientemente alta, el impulso instintivo es subir mas el volumen y de ahi el termino "quemar altavoces por falta de potencia"

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Si eres fino usando el equipo entonces amplifica con 75-100W, sin cortarte un pelo Si eres un patoso entonces pon lo que te de la gana, porque pongas lo que pongas vas a acabar quemando los tweeters... Obviamente, los cortes tambien son importantes, de 1KHz para arriba la señal musical tiene cada vez menos potencia, eso significa que la demanda de potencia sobre un tweeter se dispara cuando se le baja el corte Los tweeters normales de coche no suelen sobrevivir [ni sonar bien] por debajo de 3,5Khz [salvo gama ¿alta?], pero eso es mas que nada por mal diseño, por abaratar costes y por empeñarse en hacerlos excesivamente pequeños

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FILTROS
Qué son y para que valen?............................................................................................................ En un sistema acústico, la función llevada a cabo por el filtro divisor de frecuencias es tan importante como la realizada por los altavoces o por el recinto. Los circuitos pasivos, cuyo diseño está basado en una teoría eléctrica denominada ―de las líneas de transmisión‖, son de aplicación casi universal. En algunos casos son reemplazados por componentes electrónicos denominados crossovers activos. La forma de funcionamiento y el método de aplicación de stos últimos es radicalmente diferente, y escapa al alcance de esta nota. Vale destacar que en los más refinados sistemas de audio hogareño Hi End , o en los monitores profesionales para uso de estudio se utilizan, practicamente sin excepción, circuitos de tipo pasivo. Esta rara coincidencia de pareceres entre dos sectores que durante años se han prodigado una natural mala leche entre sí es bastante ilustrativa acerca de la validez del esquema pasivo, el cual tiene virtudes tan importantes que jamás podrán ser menoscabadas por los defectos que habitualmente se le imputan. Características La función esencial del filtro divisor de frecuencias pasivo es dirigir hacia cada altavoz — woofer, tweeter, etc— la franja de frecuencias que le corresponde. Asimismo, según se lo configure tiene incidencia en la puesta en fase de la emisión de los distintos componentes del sistema (esto es, que hagan todos lo mismo al mismo tiempo), en la cantidad de potencia acústica que será emitida por cada vía (función de atenuación, necesaria a veces para unificar y/o cualizar la respuesta de frecuencia de los parlantes); e incluso, puede ser utilizado como normalizador de impedancias. Los filtros pasivos trabajan a baja impedancia y alta potencia. Es fundamental comprender esta característica, junto con el hecho de que van ubicados como elemento de enlace entre los amplificadores y los altavoces. Los puntos esenciales son los que siguen: - Impedancia de carga. - Características de atenuación. - Frecuencia de corte. - Número de vías.

Impedancia de carga.

Los filtros pasivos de división de frecuencias son calculados en base a la impedancia de carga del altavoz al que están destinados. Cuando se realiza un circuito de este tipo es necesario conocer con exactitud la impedancia del altavoz a la frecuencia a partir de la cual comenzará a actuar el filtro. Normalmente la impedancia nominal está especificada como 2, 4, 8 o 16 ohms. Según el diccionario Webster de términos técnicos, el término ―nominal‖ define a algo que existe solo idealmente pero no en la realidad. Los altavoces presentan un módulo de impedancia errático, que varía con la frecuencia: alta impedancia en la frecuencia de resonancia inferior, la cual cae abruptamente a un valor menor para luego ir ascendiendo de manera gradual hasta llegar a la frecuencia de resonancia superior. Generalmente, el valor nominal se mide en los 1000 Hz, pero para frecuencias de corte inferiores o superiores el guarismo no es el mismo. Los buenos fabricantes proveen siempre un gráfico en el cual puede observarse la curva de impedancia contrastada con la frecuencia, mediante la cual es posible optimizar el cálculo. De otra manera es necesario utilizar un medidor electrónico.

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Características de atenuación. Cada vía posee una constante de atenuación que puede variarse según la cantidad de elementos reactivos (se verá luego) que componen el filtro. Esta constante se denomina pendiente, y generalmente tiene un valor teórico de 6 o 12 dB/oct, el cual puede llevarse eventualmente a los 18 o 24 dB/oct. Esto significa que a partir de la frecuencia de cruce elegida para la sección pasabajos de un parlante de medios, por ejemplo 4000 Hz, se verificará una atenuación que llegará a un valor de 6dB en la octava inmediata superior, esto es 8000 Hz. Las características de atenuación del filtro deben calcularse en conjunción con la gráfica de respuesta de frecuencias del altavoz para conocer cual será el valor real de atenuación, debido a que el resultado final consiste en las características del filtro más las del parlante: por ejemplo, si a un altavoz en el cual se detecta una caída de 6 dB/oct en determinada frecuencia se le aplica un filtro de 6dB en ese mismo punto, el resultado final se aproximará (o aún superará) el rango de 12 dB/oct. Frecuencia de corte Es la frecuencia a partir de la cual uno de los parlantes va dejando paulatinamente de emitir sonido y el otro altavoz complementario comienza a funcionar. Para decirlo de otra manera, en un filtro de dos vías con corte a 3000 ciclos, el woofer está cortado a partir de los 3000 hertz y el tweeter arranca a esa misma frecuencia. Como ya vimos, este corte no es abrupto (brick wall, como dicen los americanos), sino que es paulatino y está determinado por la cantidad de elementos reactivos que contiene el filtro y por la curva de respuesta del altavoz en crudo. La caída de la respuesta es lo que, como hemos dicho, se denomina pendiente. Como nota de importancia, todos los filtros pasivos exhiben, a la frecuencia de corte, una característica que motiva que la respuesta del altavoz a dicha frecuencia (que debiera mantenerse, aún, sin variaciones perceptibles) se vea reducida en 3 dB. O sea que de entrada ya tenemos 3 dB de atenuación a la frecuencia de cruce y, para cada octava superior o inferior, un promedio de caída que está determinado tanto por la configuración eléctrica del filtro como por las carácterísticas de la respuesta del altavoz. Número de vías Está determinado por la cantidad de secciones que componen el filtro, por lo general destinadas a alimentar un solo altavoz (pero que también pueden estar destinadas a varios). Por ejemplo, un sistema de dos vías está compuesto por una sección que dirige la energía hacia el woofer y otra sección que dirige la energía hacia el tweeter. Eventualmente, este sistema de dos vías podrá tener multiplicidad de tweeters o de woofers, lo cual no cambiará la característica esencial de la configuración, que es de dos vías. Lo que sí cambiará, sin embargo, es la respuesta de corte del sistema debido a que múltiples parlantes conectados en serie o paralelo representarán una impedancia de carga que será mayor o menor a la de cada parlante por separado. Para lograr que la impedancia de un grupo sea igual a la de cada uno de los elementos que lo componen es menester desarrollar un sistema serie/paralelo cuya descripción no corresponde en esta nota. Los componentes más a menudo utilizados en los divisores de frecuencia pasivos son los siguientes: capacitores, inductores y resistores. Los capacitores se utilizan, en primer lugar, en los filtros pasaaltos (para los tweeters) y pasabanda (para los midrange); pues bloquean el paso de los graves y permiten el de los agudos y los medios. En segundo lugar, ofician de componente de derivación en los filtros pasabajos y pasabanda (para woofers y midranges, respectivamente), en los esquemas de división de pendiente mayor a 12 dB por octava.

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Los inductores son bobinas que se utilizan en los filtros pasabajos (para los woofers), porque bloquean el paso del agudo y permiten el del grave. También se utilizan en los filtros pasabanda (midrange), y como componente de derivación en los filtros de pendiente superior a 12 dB por octava. Para una mejor comprensión de esto conviene observar los gráficos. Los resistores se emplean como elemento de atenuación, compensación y corrección; por ejemplo, para disminuir el volumen de emisión de un tweeter. Elección de los componentes Estudios llevados a cabo demuestran que la calidad de estos componentes influye de manera decisiva en el comportamiento eléctrico de los divisores, y por ende en el sonido final del sistema. Los capacitores son ofrecidos en el comercio en una variedad de diseños. Los más baratos — y comunes— son del tipo electrolítico. Al ser utilizados en la sección del filtro correspondiente al midrange o al tweeter puede llegar a colorear el sonido de manera desagradable, debido a que reaccionan de manera más lenta que los de otro tipo. Por ello es recomendable la utilización de capacitores hechos con polyester (también llamado mylar), polipropileno o -en el mejor de los casos- policarbonato. Son muy buenos también los de papel impregnado con aceite. Los del primer tipo son fáciles de conseguir, pero las otras variedades son más bien raras. Con respecto a los de poliester conviene hacer una salvedad: es mejor que soporten tensiones de servicio elevadas, de ser posible mayores a 400 volts, pues dan mejor sonido. Inductores: Son las típicas bobinas de alambre de cobre esmaltado. Las hay de calidad superior, hechas en film de cobre o en cable trenzado tipo Litz, muy difíciles de hallar. Siempre deben preferirse los que no tienen núcleo (llamados ―con núcleo de aire‖), pues los que poseen alma de ferrite o chapas son proclives a fenómenos de saturación magnética que se traducen en un efecto similar a la compresión y la distorsión: el grave se desdibuja y el rango medio se vuelve amorfo. Estas aberraciones se verifican a alto volumen, son muy notorias y en algunos casos suelen atribuirse erróneamente al amplificador o a la fuente de sonido. Lo ideal es que los inductores estén bobinados en alambre de diámetro superior a los 0, 80 mm, porque si la sección del conductor es demasiado fina se presenta un nivel de resistencia eléctrica importante (varios ohms), y parte del sonido acaba convirtiéndose en calor a través de la bobina. Resistores: También llamadas ―resistencias‖. Se recomiendan las de alambre o cerámica, con tolerancia de potencia superior a los10 watts. En lo posible evitar los pequeños resistores de carbón, pues deslucen el sonido y suelen quemarse fácilmente. Consideraciones del diseño Como regla general, conviene recalcar que cuando de mejor calidad es el altavoz, más sencillo es el filtro que se necesita para gestionar un buen funcionamiento. ¿Por qué, entonces, suelen utilizarse divisores de frecuencia con pendientes de 12, 18 o 24 dB/oct?. Entran en juego cuestiones de diseño delicadas, que en parte exceden el objetivo de esta nota. Vale decir que los filtros de 6 dB/oct. (y también los de 18 dB/oct.) no introducen grandes rotaciones de fase en los sistemas de altavoces. En estos dos casos, ninguno de los parlantes suele estar demasiado ―desfasado‖ con respecto a los otros, pues hacen todos lo mismo y al mismo tiempo. Al haber diferencias de fase, comunes en las redes de 12 y 24 db, en determinadas partes del espectro uno de los parlantes ―empuja‖ y el otro ―absorbe‖, por lo que se dan cancelaciones o adiciones sonoras que empobrecen el sonido. Pero el defecto fundamental de las pendientes de 6 dB/oct es que el corte de frecuencias no es demasiado enfático, por eso es común que los tweeters equipados con un solo capacitor reciban bastantes medios; y los woofers provistos de un solo inductor emitan bastante agudo

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o medios altos. Así es como se generan superposiciones de sonido, debido a que en determinadas franjas espectrales trabajan ambos altavoces a la vez. Esto se traduce algunas veces en un sonido ―compacto‖ o falto de diferenciación, con oscurecimiento de timbres y matiz. Hay personas —sobre todo los amantes de la música clásica— que prefieren este efecto porque tiene la virtud de ―suavizar‖ el sonido; hay también quienes lo encuentran aburrido. Otra desventaja de las redes de 6 dB/oct consiste —sobre todo en el caso de los tweeters—, en que al no ser el corte demasiado enfático, el exceso de medios puede llegar a dañar bobinas y membranas, o a distorsionar la respuesta del altavoz debido a sobreexcursión del cono. Cuando se utiliza este tipo de sistemas en agudos es necesario que el parlante sea de muy buena calidad y que posea una frecuencia de resonancia relativamente baja: para un tweeter, lrededor de los 1000 Hz, o menor. Los midbass, por otra parte, deben llegar sin demasiados picos o aberraciones hasta la zona de medios altos (de 2000 a 5000 ciclos), de manera que no se noten sonidos espurios. Si se utiliza este tipo de esquema, algunos especialistas sugieren dejar una octava libre entre los dos parlantes (o sea, cortar en woofer a 2000 ciclos y arrancar con el tweeter a 4000 ciclos). De esta manera se evita una excesiva superposición de emisión sonora. Las generalizaciones a respecto son delicadas, por lo que conviene investigar bien sobre el tema. Diseño Preliminar Lo primero que debe hacerse al enfrentarse al diseño de una red de división de frecuencias es determinar el tipo de parlantes que se va a utilizar. Hay que observar muy bien el gráfico de la curva de respuestas de los altavoces para llegar a una buena elección del punto de cruce. Debe evitarse en esta instancia la cercanía de picos o depresiones que excedan el margen de 3 dB. Si estas existieran, será menester utilizar pendientes superiores a los 12 dB. Una vez elegida la frecuencia, debe determinarse la impedancia del altavoz en ese punto específico. De tal manera el cálculo posterior dará resultado exacto. Los buenos parlantes vienen acompañados por una curva de impedancia contrastada. En los woofers y midranges debe evitarse el corte muy elevado debido a que este tipo de parlantes dispersa mal las altas frecuencias, y el sonido se vuelve muy direccional. Con respecto a los tweeters, la elección del cruce está supeditada a la fragilidad del sistema móvil de este tipo de altavoz: conviene que el corte esté alejado de la frecuencia de resonancia en al menos una octava. De lo contrario aumentará la intermodulación y la propensión a que se quemen las bobinas. Otro comentario: si los parlantes de agudos y medios van a estar muy separados entre sí, conviene utilizar pendientes de 6 dB/oct; caso contrario se producirá un bache importante en el sonido (zona muerta). Como regla de oro de la alta fidelidad, es preferible que el tweeter esté lo más cerca posible del midbass o midrange, para generar la ilusión de que el sonido proviene en su totalidad del mismo sitio. De lo contrario se corren riesgos de tener un escenario sonoro dislocado y poco coherente. Dijimos que las redes de 12 y 24 dB/oct introducen rotación de fase. Este inconveniente suele corregirse conectando uno de los parlantes con la fase cambiada; esto es, el cable del positivo al terminal negativo. En todos los casos es necesario que el oído sea juez final. Otra salvedad: algunos divisores pueden ser del tipo mixto o asimétrico: 6 dB para el woofer y 12 dB para el tweeter. Todo depende de la calidad de los altavoces y del efecto perseguido. Nota importante para la comprensión y desarrollo de las anteriores sobre el mismo tema, con descripción de las fórmulas usuales y algunos consejos. En las notas anteriores desarrollamos las generalidades del tema, con discusión de algunas consideraciones particulares de diseño de sistemas multivía.

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Asimismo, se proveyó una serie de gráficos en los cuales se determinan la cantidad y el tipo de los componentes a utilizar, según se trate de redes de 6, 12,18 ó 24 dB/oct. A continuación transcribiremos las fórmulas que corresponden a cada gráfico, las cuales, debidamente aplicadas, permitirán obtener los valores de cada componente. Una salvedad: en algunos casos, los valores a los que se arriba son porcentuales, por lo que es necesario realizar conversiones que consisten meramente en multiplicar. Por ejemplo, si se obtiene un valor demasiado pequeño de capacitor y resulta sospechoso (pues se trata de decimales de faradios), habrá que multiplicar por un millón, para obtener el valor en microfaradios. En el caso de los inductores, habrá que multiplicar el valor obtenido (que está en decimales de henrios) por mil, para obtener el más usual valor de milihenrios. Otra salvedad: los valores a los que se llega son teóricos. Ello no significa que no sean correctos, pero vivimos en el mundo real y estamos, en este caso en particular, sometidos a multitud de variables difíciles de predecir. Suele a veces ser necesario corregir el valor de determinado componente de manera ―creativa‖ (una manera elegante de decir ―a ojo‖) para arribar a una realización de buen sonido. La experiencia ayuda mucho a respecto. A no dudar en experimentar; evitando, en lo posible, quemar nada. Bon appetit.

Fórmulas para filtros de 6 dB/oct Para el inductor L, R/(2p . Fc) Para el capacitor C, 1/(R . 2p . Fc) R: impedancia del altavoz a la frecuencia de corte Fc: frecuencia de corte elegida

Fórmulas para filtros de 12 dB/oct Para el inductor L, p2 . R/(2p . Fc) Para el capacitor C, 1/(p2 . R . 2p . Fc)

Fórmulas para filtros de 18 dB/oct L1, 3R/(4p . Fc) L2, R/(4p . Fc) L3, 3R/(8p . Fc) C1, 1/(3p . R . Fc) C2, 1/(p . Fc . R) C3, 2/(3p . R . Fc)

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Filtros de 24 dB/oct L1 = 2,713 . X L2 = 0,634 . X C1 = 0,368 . X C3 = 1;575 . Y L2 = 1,011 . X L4 = 1,701 . X C2 = 0,988 . Y C4 = 0,587 . Y Para obtener X, R/(4p . Fc) Para obtener Y, 1/(2p . Fc . R)

Esquemas y Tipos de Filtros ..........................................................................................

Low Pass Filters Low Pass filters allow low frequencies to pass below a selected crossover frequency, filtering out all frequencies above it. In a first order (6dB per octave) filter, this consist of a coil in series with a loudspeaker. Just below the crossover frequency, the coil begins to add resistance to the circuit. At the crossover frequency enough resistance has been added to equal the resistance of the loudspeaker and reduce the power by 3 dB or 50 %. One octave above the crossover frequency, power has been reduced by 6 dB or 75%. Each octave higher reduces the power by an additional 6 dB. The size of the coil will be determined by the impedance of the loudspeaker(s) and the desired crossover point. The larger the size or amount of inductance (millihenries, mHy) is, not physical size, the lower the low pass frequency will be.

High Pass Filters High Pass filters allow high frequencies above a selected crossover frequency to pass, filtering out all frequencies below it. In a first order (6dB per octave) filter, this consist of a capacitor in series with a loudspeaker. Just above the crossover frequency, the capacitor begins to add resistance to the circuit. At the crossover frequency enough resistance has been added to equal the resistance of the loudspeaker and reduce the power by 3 dB or 50 %. One octave below the crossover frequency, power has been reduced by 6 dB or 75%. Each octave lower reduces the power by an additional 6 dB. The size of the capacitor will be determined by the impedance of the loudspeaker(s) and the desired crossover point. The smaller the size or value of a capacitor (microfarads, µfd or mfd) is, not physical size, the higher the high pass frequency will be.

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Band Pass Filters Band Pass filters allow a range of frequencies to pass above a selected crossover frequency and below another selected crossover frequency, filtering out all frequencies outside this band. In a first order (6dB per octave) filter, this consist of a low pass filter (coil) and a high pass filter (capacitor) in series with a loudspeaker. Narrow Band Pass Filters are to be used when the bandwidth is less than two decades.

Narrow Band Pass Filters Narrow Band Pass filters are commonly used with mid-bass loudspeakers. These allow a narrow band of frequencies to pass. The bandwidth is considered to be narrow when the low pass frequency is less than 10 to 20 times the high pass frequency ("less than 1 or 2 decades"). Different formulas apply to selecting coils and capacitors for a narrow band pass filter. These formulas should be used if the low pass frequency is less than 20 times the high pass frequency, if not, distortion will be evident. Impedance rise occurs more often in midrange loudspeakers (usually at the upper frequency range of the loudspeaker). Most of the time the rise is well beyond the crossover frequency and is not necessary to limit the high frequencies to it. If a Zobel is not used, only use a high pass filter and not a band pass filter. Zobel A Zobel is a filter used to stabilized loudspeaker impedance in a crossover-speaker circuit. This consists of a capacitor with a value equal to one which gives a crossover frequency at the frequency where the impedance has doubled, in series with a resistor which has a value equal to 1.25 times the nominal loudspeaker impedance. This is connected parallel to the loudspeaker between the loudspeaker and crossover. Zobel Calculator

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Loudspeaker manufacturers usually provide you with technical data containing an impedance curve and other information such as recommended enclosure sizes, etc. Acoustical Output & Power Whenever two loudspeakers are playing the same frequencies in phase, in the same location, there will be up to a 3 dB rise in the acoustical output. When crossovers are used, both the low pass filtered loudspeaker and the high pass filtered loudspeaker are down by 3 dB at the crossover frequency. Their combined output will be up to 3 dB higher at the crossover point. The net result is neither a rise or fall in resistance to the amplifer or acoustical output at the crossover frequency as indicated by the yellow line between the low pass and high pass curves. This means if both loudspeakers are 4 ohm, the amplifier will see a 4 ohm load below, at, and above the crossover frequency (*excluding the natural impedance curves of the loudspeakers).

An amplifier rated at an output of 100 watts per channel into a 4 ohm load will produce 50 watts per channel into an 8 ohm load, and only 25 watts into a 16 ohm load. The same amplifier will also produce 200 watts per channel into a 2 ohm load if the amplifier is capable of full output at a 2 ohm load. The crossover not only separates the frequency ranges for the different loudspeakers in a speaker system, but also separates these frequency ranges and impedance (resistance) ranges for the amplifier. An Amplifier Rated at 100 Watts per Channel at 4 ohms which is Capable of Full Output at a 1 Ohm Load per Channel Load 1 ohm 2 ohms 4 ohms 8 ohms 16 ohms 32 ohms 64 ohms 128 ohms 256 ohms 512 ohms Watts per Channel 400 200 100 50 25 12.5 6.25 3.125 1.5625 0.78125 % of Power at 4 ohms 400% 200% 100% down 50% down 75% down 87.5% down 93.75% down 96.875% down 98.4475% down 99.21875% dB change +6 +3 0 -3 -6 -9 -12 -15 -18 -21

In some cases it is necessary to increase the cut off rate or slope to higher than 6 dB per octave (first order). With tweeters this is especially important. Low frequencies will damage tweeters. Using a second order (12 dB per octave) or third order (18 dB per octave) high pass filter will reduce the lower frequencies at a steeper rate than a first order filter. A tweeter with a third order high pass filter with a crossover frequency of 5000 Hz driven by the 100 watt amplifier used in the power chart above, will recieve about 1.6 watts at 2500

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Hz versus 25 watts with a first order filter at full output. The use of higher order filters allows loudspeakers to be played at the limits of their efficiency. Higher order filters can also be beneficial in compensating for natural peaks within the listening enviroment (vehicle).

Different orders may be used in your design. You can have a first order low pass filter for a woofer, a third order narrow band pass filter for a mid-bass, a second order band pass filter for a midrange, and a third order high pass filter for a tweeter. When building passive crossovers, be sure to calculate for the correct impedance of each loudspeaker. Impedance is relative to frequency. Second Order Low Pass Filters Second order low pass filters consist of a coil in series followed by a capacitor in parallel to a loudspeaker. The coil must come before the capacitor. For a 100 Hz second order low pass filter for a 4 ohm load, L2 = 9.00 mHy and C2 = 281 µfd. For a 50 Hz low pass filter for a 4 ohm load, L2 = 18.00 mHy and C2 = 562 µfd. For a 100 Hz second order low pass filter for a 2 ohm load, a 4.5 mHy coil and a 562 µfd capacitor are needed. To calculate values, use this calculator or the appropriate chart.

Using a 100 Hz second order low pass filter on a woofer or woofers, at 200 Hz or one octave above the crossover frequency, power to the woofer(s) will be reduced by 93.75.% or 12 dB.

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Second Order High Pass Filters Second order high pass filters consist of a capacitor in series followed by a parallel coil to a loudspeaker. The capacitor must come before the coil. For a 5000 Hz second order high pass filter for a 4 ohm load, C2 = 5.62 µfd and L2 = .18 mHy. For a 4000 Hz high pass filter for a 4 ohm load, C2 = 7.03 µfd and L2 = .23 mHy. For a 5000 Hz second order high pass filter for a 6 ohm load, an 11.25 µfd capacitor and a .09 mHy coil are needed. To calculate values, use this calculator or the appropriate chart.

Using a 5000 Hz second order high pass filter on a tweeter or tweeters, at 2500 Hz or one octave below the crossover frequency, power to the tweeter(s) will be reduced by 93.75.% or 12 dB.

Second Order Band Pass Filters Second order band pass filters consist of a 12 dB high pass filter followed by a 12 dB low pass filter. Either the high pass or low pass filter may be first in line. This combination of high pass and low pass filters allow a band of frequencies between the two crossover frequencies to pass with a steeper rate of cut-off than a first order filter. The high pass crossover frequency point must be lower than the low pass crossover frequency point.

As with the second order low pass and high pass filters, power above and below the respective crossover frequncies will be reduced by 93.75.% or 12 dB. Remember if the low pass frequency is less than 20 times the high pass frequency use this calculator for narrow band pass filters. For all others, use this calculator or the appropriate chart.

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Second Order Narrow Band Pass Filters A 2nd Order Narrow band pass filter consist of a capacitor and coil in series followed by a parallel capacitor and coil to the loudspeaker. The capacitor and coil values and configuration are not the same as a standard band pass filter. Use this calculator or the appropriate chart.

Third Order Low Pass Filters Third order low pass filters consist of a coil in series followed by a parallel capacitor, followed by another coil in series to a loudspeaker. The coils and capacitor must be in this order. For a 100 Hz third order low pass filter for a 4 ohm load, L3 = 9.95 mHy, C3 = 529 µfd, and L4 = 3.18 mHy. For a 50 Hz low pass filter for a 4 ohm load, L3 = 19.1 mHy, C3 = 1058 µfd, and L4 = 6.37 mHy. For a 100 Hz third order low pass filter for a 2 ohm load, a 4.77 mHy coil, 1058 µfd capacitor, and a 1.59 mHy coil are needed. To calculate values, use this calculator or the appropriate chart.

Using a 100 Hz third order low pass filter on a woofer or woofers, at 200 Hz or one octave above the crossover frequency, power to the woofer(s) will be reduced by 98.44% or 18 dB.

Third Order High Pass Filters Third order high pass filters consist of a capacitor in series folowed by a parallel coil, followed by another capacitor in series to a loudspeaker. The capacitors and coil must be in this order. For a 5000 Hz third order high pass filter for a 4 ohm load, C4 = 5.31 µfd, L5 = .095 mHy,

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and C5 = 15.92 µfd. For a 4000 Hz high pass filter for a 4 ohm load, C4 = 6.63 µfd, L5 = .12 mHy, and C5 = 19.89 µfd. For a 5000 Hz third order high pass filter for a 6 ohm load, a 3.54 µfd capacitor, a .14 mHy coil, and a 10.61 µfd capacitor are needed. To calculate values, use this calculator or the appropriate chart.

Using a 5000 Hz third order high pass filter on a tweeter or tweeters, at 2500 Hz or one octave below the crossover frequency, power to the tweeter(s) will be reduced by 98.44% or 18 dB.

Third Order Band Pass Filters

Third order band pass filters consist of a third order high pass filter followed by a third order low pass filter. Either the high pass filter or low filter may be first in line. This combination allows a band of frequencies between the two crossover frequencies to pass with a steeper rate of cutoff than a second order. The high pass crossover frequency point must be lower than the low pass crossover frequency point.

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As with the third order low pass and high pass filters, power above and below the respective crossover frequncies will be reduced by 98.44% or 18 dB. Remember if the low pass frequency is less than 20 times the high pass frequency use this calculator for narrow band pass filters. For all others, use this calculator or the appropriate chart.

Fases del Filtraje ...................................................................................................... No pasa nada ni malo ni bueno por mezclar ordenes, simplemente tienes que ser consciente de lo que estas haciendo y de cual va a ser el resultado En un filtro la fase de la salida va variando gradualmente según va haciendo efecto la atenuacion, hasta llegar a un cierto valor donde se estabiliza 1º orden : la fase va variando de 0 a 90º. 2º orden : la fase va variando de 0 a 180º. 3º orden : la fase va variando de 0 a 270º

En los filtros de 1º orden hay un desfase de 45º para la frecuencia de corte f(-3dB), que aumenta progresivamente hasta 90º hacia el lado de mas atenuacion y disminuye poco a poco hasta 0º hacia el lado de menos atenuacion Los filtros de mayor orden se comportan [sin entrar en muchos detalles] como filtros de 1º orden encadenados, sumandose los desfases. En la practica, lo que se busca es conseguir una respuesta de frecuencia uniforme sin pozos ni montañas en las zonas donde se solapan los altavoces Para ello hay que evitar las diferencias de fase mayores de 90º entre las respuestas de cada via en la zona de escucha, ya que eso produce una mala suma de la presion producida por cada via y una imagen confusa
El sonido tiene una velocidad de propagacion tipica de 345 m/s La longitud de onda de cualquier frecuencia se calcula asi : l - longitud de onda en metros. f - frecuencia l = 345 / f La semilongitud de onda es, como su nombre indica, la mitad de la longitud de onda : l/2 ej : la semilongitud de onda de 80 Hz es... l = 345/80 = 4.3125 m l/2 = 2.156 m

Cancelaciones por diferencia de distancias:

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Si dos fuentes de sonido estan radiando una misma frecuencia "f" y pero una de las fuentes esta mas cerca del oyente que la otra entonces puede haber mala suma o cancelación. El peor caso se da cuando una de las fuentes esta l/2(f) [la semilongitud de onda] mas lejos del oyente que la otra [Sin tener en cuenta la atenuacion con la distancia, habria una familia de distancias donde se cancelarian las fuentes : dc = l/2 + l * K , con K=0,1,2,3,4 ...] ej : si escucho 2 fuentes de sinusoidal de 80 Hz, una separada de mi 2m y otra separada de mi 4,156m entonces apenas percibire presion en 80Hz porque ambas fuentes se cancelaran en el punto donde estoy escuchando El hecho de separar las fuentes l/2 significa desfasarlas 180º ya que 360º es una onda completa (l) por lo que 180º es media onda (l/2) ¿Que factores varian la fase de la señal? - Invertir los cables produce un desfase de 180º constante para todas las frecuencias, solo en la(s) via(s) para la(s) que se cambien. - Los filtros producen desfases que varian poco a poco con la frecuencia - Los filtros ya hechos pueden llevar cambios de polaridad internos - Los altavoces tienen variaciones de fase progresivas segun la frecuencia - Se da el caso de altavoces con la polaridad cambiada : Una corriente entrando por el "+" y saliendo por el "-" deberia empujar el cono hacia afuera, pero en algunos altavoces lo empuja hacia adentro - La diferencia de distancias entre cada via y el punto de escucha [oreja] se traduce en : * Cancelacion desastrosa dd=distancia(via1,oreja)-distancia(via2,oreja) frecuencia de cruce : si aproximadamente ocurre igual a que la

es

l/2

de

* Desfases progresivos : Se produce un ligero pozo en la zona de cruce si dd=distancia(via1,oreja)-distancia(via2,oreja) es relativamente menor que l/2 de la frecuencia de cruce * Alteraciones de la respuesta temporal : Se producen cancelaciones dependientes de la señal, sensacion evidente de la separacion de vias, alteracion del timbre de los instrumentos cuando dd=distancia(via1,oreja)-distancia(via2,oreja) es mayor que l/2 de la frecuencia de cruce, la degradacion del sonido es especialmente notable para dd comprendidos entre l/2 y 3*l/2

¿Como se minimizan estos desfases? Por orden de mayor a menor importancia : - Al ubicar cada via, la diferencia de distancias al oyente respecto al resto de las vias con las que se cruce (dd) deben de ser menores que la semilongitud de onda de la frecuencia de cruce (l/2) --------------------------------------------ejemplo :

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equipo de 3 vias. cruces en 400 y 3500hz. l/2(400Hz)=0,43m=43cm. l/2(3500Hz) = 0,05m = 5cm

En un equipo asi debe culplirse que : dd1 = distancia(tweeter-oreja)-distancia(medio-oreja) sea menor de 5cm dd2 = distancia(medio-oreja)-distancia(grave-oreja) sea menor de 43cm [si dd1 o dd2 salien negativas simplemente se les cambia el signo antes de comparar] de lo contrario [excepto que se pongan lineas de retardo individuales a cada via con un DSP] la calidad de sonido del equipo sera pobre debido a las cancelaciones En terminos de audio profesional, el fenomeno de cancelacion/degradacion que estoy decribiendo se conoce como "comb-filtering" - Evitar colocar los altavoces de forma que esten radiando "de canto" hacia el punto de escucha : La razon es sencilla, se puede producir "comb-filtering" entre ondas radiadas por puntos diferentes del cono [mas cercanos y mas lejanos] si llega a haber desfase suficiente entre ellas Esto afecta normalmente a medios y tweeters [mas a los medios que a los tweeters], un tweeter o un medio escuchados "de canto" suelen tener un sonido "a estropajo" caracteristico que se debe al "comb-filtering" : La suma de ondas radiadas por puntos diferentes del cono a distancias diferentes del oido [por lo tanto con desfases diferentes] tiende a sonar mal [o como minimo cancelarse] - Una vez colocados los altavoces, retocar los filtros y buscar las polaridades adecuadas de cada via para compensar los desplazamientos de fase propios de cada altavoz y los producidos por los filtros y la distancia Al diseñar los filtros debe elegirse una configuracion que tenga buena complementariedad (que la suma de las salidas sea igual a la entrada) Las formas mas faciles de conseguir esto que conozco son : * Usar filtros de 1º orden. * Usar 2º orden con 180º en -6dB (fp1=fp2) y cambiar la polaridad de una de las 2 vias

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¿Como se eligen las polaridades adecuadas? Con el tiempo he desarrollado un procedimiento : Es muy sencillo, se trata de desconectarlo todo menos el tweeter e ir añadiendo vias eligiendo la polaridad adecuada para cada una Deben de probarse las 2 polaridades posibles y quedarse con la que suene mas en el rango de frecuencias del cruce ej: si tengo el tweeter y el medio cruzados en 3KHz, primero conecto el tweeter y luego pruebo el medio con las 2 polaridades posibles y me quedo con la que produzca mas presion en 3Khz, si resulta haber una montaña en esa zona entonces hay que ecualizarla retocando el filtro pero EN NINGUN CASO DEBE ATENUARSE ELIGIENDO LA POLARIDAD DONDE SUENE MENOS ya que se corre el riesgo de "comb-filtering" Despues se añade el grave y finalmente el subgrave eligiendo la polaridad para cada uno

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La tecnica debe aplicarse escuchando un solo lado del coche y desde la posicion de escucha tipica Puede tomarse como referencia el lado donde se este escuchando o el lado opuesto, el resultado que se obtiene de cada manera puede ser diferente. En algunos casos se consigue una imagen izda-dcha un poco mas coherente [dentro de lo que se puede llamar "coherente" sin usar lineas de retardo] cuando se ajustan las polaridades tomando como patron el lado opuesto al de escucha Esto es valido para equipos sin parte trasera, cuando hay parte trasera la cosa es mas complicada porque empieza a haber varios altavoces sonando en la misma gama de frecuencias, posiblemente con cortes diferentes No recomiendo usar parte trasera en ningun equipo que pretenda tener una cierta calidad de sonido, ¿por que? pues porque los efectos de comb-filtering son desastrosos La unica razon que considero valida para poner parte trasera es para armar mas bronca Cuando tengo tambien una parte trasera entonces la ajusto por separado y luego lo pongo todo junto a funcionar Lo ideal en la parte trasera considero que es elegir una polaridad entre tweeter-medio que cancele al maximo los agudos [escuchando desde delante] para evitar que desde atras se pisen los agudos delanteros Por las distancias tipicas, suele producirse tambien una cancelacion entre alante y atras en la zona de 250-350Hz y una suma por debajo de 150Hz La solucion es problematica, se puede cambiar la polaridad de una de las partes completa, con eso arreglas el pozo en 250Hz pero pierdes la suma por debajo de 150Hz Si no se cambia la polaridad entonces tienes un pozo en 250-350Hz que personalmente considero indeseable La solucion es poner un pasa-altos a una de las 2 partes de forma que por debajo de 150Hz no compita con la otra parte y asi pueda cambiarse la polaridad para no cancelar 250-350Hz. De todas formas, cuando la parte delantera es un altavoz pequeño [5-6,5"] el pasa-altos suele ser casi obligado para poder amplificar con 100-180W sin estropear los altavoces por desplazamiento excesivo del cono. Nota : los altavoces no deben de cortarse [corte "subsonico"] demasiado ya que es recomendable que el cono presente un cierto movimiento, siempre dentro de unos limites, debido a que la bobina se ventila mas cuanto mas se mueva el cono, dicho mas claro : Las bajas frecuencias aumentan el aguante de potencia de cualquier altavoz ventilado El mejor corte "subsonico" para conseguir ese efecto de proteccion para el altavoz es un "shelving" [ver post sobre tipos de filtros] o un 1º orden. Espero haber aclarado un poco lo que son las fases y las polaridades [cosas relacionadas diferentes]. Y sobre todo, espero que nadie siga todavia con esa idea primitiva de que la fase es solo 0 o 180º. Calcular Filtros para altavoces Piezoelectricos........................................................... Todos los tweeters piezo de motorola que tengo en el catalogo tienen una capacidad caracteristica de 150nF. La atenuacion la calculas asi :

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att : atenuacion en lineal, no en decibelios. Ct = capacidad del tweeter [150 nF]. Ca = condensador de atenuacion, en serie con el tweeter. att=(1/Ct)/[(1/Ct)+(1/Ca)]

para pasarla a decibelios : att_dB=6 * log(att)/log(2) Si tu etapa es de 50W RMS, en principio no necesitarias atenuador, pero si el piezo te suena mas que el medio, entonces deberias atenuarlo [la sensibilidad tipica de esos piezos es 92dB] - 1.45 dB con un condensador de 820nF. -3.2 dB con un condensador de 330nF. -4.5 dB con un condensador de 220nF. -6 dB con un condensador de 150nF. -8 dB con un condensador de 100nF

Tambien tienes que cortarlo POR ARRIBA poniendole una resistencia en serie, porque a las etapas no les sientan nada bien las cargas capacitivas conectadas directamente [producen inestabilidad y resonancias] y porque tienes que proteger al piezo de la distorsion en forma de ultrasonidos [inaudible] que genera la etapa al recortar la señal R : resistencia que pones en serie con todo. F : frecuencia de corte 20000..30000Hz. C : capacidad de carga = 1/[(1/Ct)+(1/Ca)] R = 1/(2*pi*F*C) Si por ejemplo lo atenuas 3.2 dB y lo quieres cortar a 22khz entonces tienes que poner una resistencia de 68 ohms [valor standard], que la resistencia sea grande para que caliente muy poco y no te derrita nada, 6..8..10W C = 1/[(1/Ct)+(1/Ca)] = 1/[(1/.000000150)+(1/.000000330)] = 103 nF R = 1/(2*3.1415*22000*.000000103) = 70 ohm

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Potencia
POTENCIA RMS.......................................................................................................... ¿Que significa?: "Root of Mean of Squares"="Raiz cuadrada de la media de los cuadrados". La Potencia RMS, es la potencia efectiva de la señal y equivale a la tensión continua que disipa la misma potencia sobre una resistencia de carga en una onda senoidal. El valor es igual a 0,707 del valor de pico. Vef=0.707 Vp. El Valor medio corresponde al voltaje medio después de rectificar la señal en una onda senoidal 0,637 del valor de pico. El valor de pico corresponde al voltaje máximo que alcanza la señal. A la relacion entre el valor de pico y la eficaz se le llama valor de cresta 1.41, una onda cuadrada tiene un valor de 1. La musica tiene un valor de cresta bajo, mientras que la palabra lo tiene mas alto. La potencia RMS es la que sentimos durante algún periodo de tiempo sin que nuestros altavoces sufran y sin que se produzcan daños en este. Mientras que el valor de pico o Máxima es aquella que nuestro altavoz puede reproducir durante un periodo de tiempo sin que este sufra daños. Sabiendo esto lo ideal es que un amplificador tenga una potencia RMS superior en un 10% o 15 % que el altavoz, pero que la potencia máxima que ofrezca el amplificador sea menor que la máxima del altavoz Es recomendable amplificar un altavoz con mas potencia RMS de la recomendada, ya que si lo hacemos con menos, el ampli ajustado al máximo empezara a distorsionar y a generar electricidad convirtiéndose en corriente continua y esto es realmente lo estropea las bobinas y las quema Y es un metodo matematico para calcular cual es la potencia media entregada a una resistencia por un voltaje que varia continuamente conociendo todos los valores instantaneos de ese voltaje [ej: una onda sinusoidal, una onda triangular, "una señal compleja" =musica, etc.] Pero un altavoz se conecta a un voltaje variable que no es otra cosa que la señal de audio que se pretende que reproduzca [que es MUY variable] y suele estar filtrada para reducir el contenido en un rango de "periodos y velocidades de variacion del voltaje"=frecuencias Por cierto : resulta bastante instructivo ver ondas musicales en un osciloscopio digital con "boton de pausa" y "medidor de longitud de ondas" para conocer los tipos de pegada y para caer de la burra acerca de que frecuencias contiene cada pegada y que cantidad de cada una se usa en cada momento de cada pegada pues bien, la potencia entregada al altavoz sube y baja igual que la onda de voltaje es mas, durante una parte del tiempo, es el altavoz el que devuelve potencia al amplificador. De entre las muchas confusiones que abundan en el mundo del audio profesional está la del aguante de potencia (en inglés, power handling). Por una parte, los fabricantes utilizan una variedad de términos tales como potencia de pico, RMS, media, continua o de programa. Por otra, existen diferentes formas de medir el aguante de potencia de un altavoz o caja acústica que producen diferentes resultados. En este tema de audio trataremos de arrojar algo de luz sobre esta cuestión. 1. Potencia

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La potencia es la energía por unidad de tiempo. Se mide en vatios. La potencia que entrega un amplificador a un altavoz se mide a través la división del cuadrado del voltaje (V) por la impedancia (Z) : V² Potencia = ----Z Según que tipo de voltaje utilicemos, lograremos un tipo de potencia. Si el voltaje es de pico, la potencia será también de pico. Si el voltaje es RMS, obtendremos potencia media (RMS). El RMS (del inglés, root-mean-square), es sólo una herramienta matemática que extrae el valor medio de una señal alterna, es decir, con valores positivos y negativos. 2. Pruebas de potencia Para determinar el aguante de potencia de un altavoz, se lo ha de someter a una prueba de potencia. Ésta consiste en alimentar el altavoz con señal de prueba, que normalmente consiste algún tipo de señal de ruido con un rango dinámico controlado, durante un tiempo determinado, habitualmente entre 2 y 100 horas. La señal de prueba suele ser alguna forma de ruido rosa. El ruido rosa es una señal aleatoria que posee la misma energía en todas la bandas de frecuencia. Por otro lado el ruido rosa no es constante, sino que posee una cierta dinámico. EL ruido rosa nos permite de esta forma realizar estudios donde se pone a prueba no sólo el aguante térmico del altavoz, sino también el aguante mecánico. El rango dinámico de una señal se expresa con el factor de cresta, que es la relación entre la potencia de los picos y la potencia de la media de la señal. La figura que puede verse a continuación muestra una señal de ruido rosa con un factor de cresta de 6 dB, es decir, que la potencia del pico es 6 dB mayor que la potencia media de la señal. Ello equivale a una relación de 2 a 1 entre el voltaje de pico y el RMS, que corresponde a una relación de 4 a 1 entre la potencia de pico y la potencia media ("rms"), puesto que la potencia se calcula en base al voltaje al cuadrado. Esta dinámica es la especificada habitualmente por la normas internacionales.

Existen varias normas que especifican procedimientos a la hora de realizar las pruebas. Las más relevantes son : 2.a. La norma AES2-1984 Ésta es una norma para componentes de altavoz realizada por el Audio Engineering Society. Es de uso muy habitual y, aunque es solo para componentes, se aplica también, a veces, a cada una de las vías de un sistema activo. Especifica una señal de ruido rosa con factor de cresta de 6 dB, con un ancho de banda de una década. Por ejemplo, un altavoz de bajos podría usar una banda de 60-600 Hz, mientras que una unidad de agudos podría usar una de

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1500-15000 Hz. El gráfico muestra el espectro de ambas. La duración de la prueba es de dos horas, tras la cual el componente no deber mostrar daño apreciable.

2.b. La norma IEC268-1 (1985) Esta es una norma realizada por la Comisión Electrotécnica Internacional. Especifica una señal de ruido rosa con espectro IEC de programa y factor de cresta de 6 dB. El espectro de programa IEC intenta ser un espectro que se aproxime al contenido de una señal musical real, y tiene por ello menos agudos y menos graves. La ilustración que sigue muestra este espectro comparado con los dos ejemplos de espectros AES. La duración de la prueba es de cien horas, tras la cual el altavoz no deber mostrar daño apreciable. 2.c. La norma EIA RS-426-A (1980) Esta es una norma del la Asociación de Industrias Electrónicas de los EEUU. La duración de la prueba es de ocho horas, tras la cual el altavoz no deber mostrar daño apreciable. La señal también es ruido rosa con factor de cresta de 6 dB, con un contenido en frecuencia que puede verse en la figura comparativa. 3. Tipos de especificaciones de potencia 3.a. Potencia media. Este tipo de potencia suele denominarse erróneamente RMS, al utilizar el cálculo el voltaje RMS. La razón de este error es que el RMS sólo tiene sentido aplicarlo en parámetros que tienen signo negativo y positivo. La potencia sólo tiene signo positivo (va del amplificador al altavoz, no al contrario), y por ello no se le aplica el RMS, sino que simplemente se media. La potencia media es, por tanto, aquella que utiliza el voltaje RMS para su cálculo. 3.b. Potencia de programa. La potencia de programa es un término arcaico que proviene de antiguas pruebas de potencia con senoidal. Hoy en día, no tiene un significado concreto. Para muchos fabricantes, es, simplemente, el doble de la potencia media, aunque otros fabricantes usan relaciones diferentes a 2:1. Puede usarse como guía para la elección de amplificador. Por ejemplo, un altavoz de 300W de potencia media y 600W (2x300W) de potencia de programa podría utilizar un amplificador de 600W de salida. Esto es para aplicaciones de gran control, para aplicaciones más habituales con cierto abuso del sistema este amplificador sería quizás demasiado grande. 3.c. Potencia de pico. Corresponde al cálculo de la potencia en base a los voltajes de pico. Para una señal de 6 dB de factor de cresta, la potencia de pico es cuatro veces más que la potencia media. Así pues, para señales de potencia con factor de cresta de 6 dB, las potencias quedarían como sigue: Potencia Media Relación 1 Ejemplo 300W

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Programa 2 600W Pico 4 1200W (¡no siempre!) 3.d. Continua. Simplemente especifica que la señal está presente todo el tiempo, ya que existen normas que especifican señal intermitente. 4. Causas de averías de altavoces Las causas de avería de un componente suelen se dividen entre térmicas y mecánicas. Las causas del fallo térmico de un componente pueden ser :

    

exceso de potencia de entrada señales fuera de la banda pasante (radio frecuencia, frecuencias subsónicas). La energía que no se convierte en sonido se convierte en calor recorte (clip) del amplificador, la causa más común de fallo térmico corriente continua entregada por el amplificador, caso poco habitual en los amplificadores profesionales de hoy en día excesiva ecualización, principalmente de agudos, puesto que esta zona de frecuencias los componentes poseen una eficiencia muy baja y generan mucho calor

Para prevenir los fallos térmicos, evite recortar el amplificador de potencia y asegúrese de que sólo envía al altavoz aquellas frecuencias que éste puede reproducir, utilizando filtros paso-alto y/o paso-bajo para limitar la banda de frecuencia que alimenta el altavoz. Las causas del fallo mecánico se deben al excesivo movimiento del altavoz. El altavoz tiene más excursión (movimiento hacia delante y hacia detrás) cuanto más baja es la frecuencia. Esto quiere decir que una señal con la frecuencia lo suficientemente baja y con el nivel suficiente, puede sacar la bobina móvil del entrehierro, con el consiguiente daño de la bobina, que probablemente rozará, y posiblemente acabe también cortándose o con cortocircuito. En los casos mas extremos el soporte de la bobina golpeará la pieza polar inferior y se deformará. Para prevenir fallos mecánicos, no utilice señales por debajo de la banda de utilización del componente o cajas, y use un amplificador de la potencia adecuada. 5. Cómo elegir la potencia del amplificador Es general, se debe elegir un amplificador cuya potencia de salida esté por encima del aguante de potencia del altavoz. Esto se debe a que un amplificador sólo entrega la potencia especificada con señal senoidal, y entrega mucha menos potencia para una señal real con dinámica. Por ello, se recomiendan amplificadores que entreguen un 50% más de potencia que la potencia media (RMS) del altavoz. Por ejemplo, para una caja de 450W, podríamos usar un amplificador que entregara 700W. Si utilizamos un amplificador pequeño, no obtendremos el nivel suficiente ni la sensación (de nivel) suficiente, así que tenderemos a saturar el amplificador y con ello pondremos en peligro la integridad del altavoz.

Potencia RMS vs Altavoz............................................................................................ La potencia que se suministra a un altavoz, no es necesariamente comparable, con la que el altavoz necesita para un funcionamiento idoneo, sobre todo en el caso de los subs, y sobre todo si van en cajones, tanto sellados como, ventilados. No solo los parametros electricos del altavoz tienen mucho que ver,como han apuntado por hay sobre la sensibilidad, frecuencia de resonancia y otros. La textura y peso de la membrana, El tipo de suspension (simple, doble, invertida, etc), el material de la misma, la rigidez del spider (araña), y si este es sencillo, doble, plano o invertido, la calidad de las soldaduras de los terminales a la bobiuna, la flexibilidad de esos cablecillos, el sellado de los mismos a la membrana o spider, el diametro de la bobina y la seccion del cable de la misma asi como su forma (hay bobinas con

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hilo exagonal, lo cual permite una mayor potencia con un motor mas plano), el sistema de refrigeracion de la misma, la excursion maxima de la membrana (Xmax), y si la bobina puede o no puede "picar" al final de su recorrido dependiendo del diseño del motor,la perfeccion con que se adapta el chasis del altavoz al lugar donde lo vas a fijar sin que el chasis se "retuerza", la posicion de instalacion (verticaL, horizontal, inclinado, invertido, y, seguro que me dejo mas factores. Asi pues, antes de decir que un altavoz se rompe, o no, por tener mas o menos vatios, debemos asegurarnos, de si realmente se ha roto por ese motivo, o por otro, ya que he visto tomas traseras de refrigeracion de la bobina tan cerca de su pared posterior (en un cajon), que es imposible que entre o salga aire, y, llegue a quemarse tarde o temprano). Por supuesto, la manera en que aportan los vatios las etapas, tambien es de vital importancia, pero os estais mareando sin motivos. Yo he contribuido al montaje de dos sub de 15" y 4 ohmios de 200 vatios rms, alimentado con una etapa Harman Kardon, de 20 vatios por canal, y sonaba de lujo (4 años campeon de España en Audio Car y Novocar), y tambien he montado dos JLW6 de 15" y 300 vatios rms, con una Audison Sedicci que rendia unos 1000 vatios, y sonaba de narices, etc, etc, etc. Todo depende, de los ajustes de filtraje y ganancia que le demos, de la ecualizacion o los controles de graves y agudos, etc (por cierto, la ganancia de la etapa al 70%, me parece una burrada, con perdon). En cuanto al Hi-Fi de casa, en el ultimo Sonimag, tuve la gran suerte de poder escuchar unas cajas electroestaticas de 2 metros de altura, 300 vatios cada una, y 4 millones la pareja (estaban de oferta), de la reputadisima marca HI-End Martin Logan, alimentadas con dos etapas de potencia (una por caja), Krell (no recuerdo el nº del modelo) que ofrecian 1.000 vatios rms cada una. Y te aseguro que sonaron perfectamente durante MUCHO, MUCHO, TIEMPO, ya que estos sistemas, se "calientan" durante unas horas, antes de una audicion. No creo que el diastribuidor en España estuviera dispuesto a "cargarse" las cajas. Un ampli de guitarra Marshall, tira 500 vatios y su 15" solo tiene 300 rms, y funciona sin quemarse, pero si le conectas un bajo te lo cargas. Con esto quiero decir, que todo depende, del uso que hagamos de ello. Menor potencia, puede causar el destrozo de la bobina por exceso de voltaje, ya que esa falta de potencia, impulsa muy bien la membrana, pero no puede frenarla, solucion: un encierre muy pequeño y hermetico, la frenara. Una amplificacion superior al altavoz, nos ofrecera una dinamica impresionante, y un sonido impactante, pero si pinchamos un tema, con picos musicales muy bestias, y estamos al maximo de volumen, un par de minutos bastaran para destrozar algunos de los componentes mencionados al principio. En fin, todos teneis razon, ya os lo he dicho al principio. Las teorias son indispensables, pero a la practica, suelen variar. Las potencias "R.M.S.","musical" y "pico" que el fabricante dice que puede aceptar un altavoz son solamente estimaciones hechas por el fabricante, son cifras ORIENTATIVAS, no deben tomarse al pie de la letra Un altavoz que diga "100W RMS" nunca va a estropearse por el mero hecho de conectarlo a un amplificador de "200W RMS" y oir un poco de musica con el, si alguien opina lo contrario no tiene mas que hacer la prueba,pero ese mismo altavoz tampoco se va a estropear por el mero hecho de conectarlo a un amplificador de "50W RMS" y oir otro poco de musica Aunque muchos de vosotros penseis lo contrario, los altavoces NO TIENEN NADA QUE VER con las bombillas, una bombilla de 12v se funde cuando le pones 24v y una bombilla halogena de 24v tiene una vida mas corta si se usa con 12v [porque la temperatura es menor y no se activa el ciclo halogeno que renueva el filamento evaporado] pero repito que UN ALTAVOZ NO ES UNA BOMBILLA, tiene mas intringulis xD pregunta estupida [no tan estupida]: "¿entonces cual es la diferencia?" Una bombilla se conecta a un voltaje constante y recibe una potencia constante [eso si, mayor durante el encendido, pero despues se estabiliza], una parte de esa potencia se radia en forma de luz y otra en forma de calor [bueno, vale, si la bombilla se conecta a alterna entonces recibe una potencia variable pero que varia dentro de unos limites conocidos y que tiene un valor efectivo="R.M.S." conocido y constante] Ese efecto de devolcuion fue mencionado por alguien solo que sin saber bien sobre lo que hablaba, esa devolucion de potencia puede estropear amplificadores de diseño kutre, ej: he

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reparado algun unicars viejo con algun final petao por eso, pero con un par de diodos por canal se arregla el problema] Asi que, ya de mano, quitaos todos de la cabeza esa idea estupida de que "conectar un altavoz a un amplificador de 100W RMS es entregarle 100W RMS al altavoz" = FALSO Lo unico que se puede asegurar es que la potencia que recibe un altavoz aumenta con el volumen al que este sonando, por cierto que la relacion es : "3dB mas de presion cada vez que se doble la potencia" [y no 6dB como mencionaba alguien por ahi, 6dB es cuando se dobla el voltaje] Tambien se puede establecer entre que valores varia esa potencia "media" recibida por el altavoz : MINIMO : 0, encencido pero en silencio MAXIMO : EL DOBLE de la potencia RMS del amplificador, cuando la onda esta tan distorsionada que se vuelve cuadrada Es decir, un inocente radiocassete de 15W RMS [4x30/4x35/4x40/4x45/etc.] puede entregar al altavoz aproximadamente 30W RMS de onda cuadrada [pura distorsion] como maximo y al mismo tiempo, un amplificador de 30W RMS puede entregar 30W RMS de onda sinusoidal NO-DISTORSIONADA o el doble de onda cuadrada, todo depende del usuario y su capacidad para CONTENERSE a la hora de dar volumen Tambien es poco conocido el hecho de que, aun cuando el amplificador ha empezado ya a recortar [no da mas voltaje de pico], si se sigue aumentando el volumen, sigue aumentando tambien la potencia transferida al altavoz hasta llegar a ese "techo" del doble de la potencia RMS del amplificador donde la señal se ha convertido en distorsion por completo Bien, ahora los mas avispados ya sabreis de donde viene esa "escuela" del car-audio que dice que el altavoz tiene que poder soportar el doble de potencia RMS de la que entrega el amplificador, es un intento de hacer sistemas "a prueba de burros de esos que siguen subiendo el volumen hasta el maximo y no perciben ni les molesta la distorsion" El metodo es bueno, pero no perfecto, si eres burro te puedes cargar los altavoces igual aunque soporten el doble de potencia [o si te pones mas burro, el triple] ¿Por que? para entenderlo hay que tener en cuenta algunas cosas Alguna vez os habeis preguntado en que se emplea la potencia en un altavoz? Perdidas en forma de calor en el motor. Perdidas en forma de calor en la bobina Deformar la araña [es como un amortiguador]. Mover el cono y la bobina que pesan lo suyo. Comprimir el aire exterior. Comprimir el aire interior de la caja. etc.

En condiciones normales, un altavoz de coche tiene un rendimiento en potencia de entre el 0,2% y el 1,5% aproximadamente, [yo lo siento mucho pero no tengo la culpa de que sean asi de cutres, los equipos profesionales de directo tienen rendimientos tipicos de 10% en [sub]graves y medios y 30% en agudos, por eso suenan lo que suenan suenan] Voy a ser bueno y asumir un rendimiento del 1%, eso significaria que el 1% de potencia se usa en comprimir aire y el 99% se pierde.. . ¿En que se pierde? pues sobre todo en mover el cono y deformar la araña, y tambien una *PEQUEÑA* parte en el motor y la bobina

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Claro que eso es si el cono se mueve, porque si el cono esta quieto, entonces ese 99% de potencia se disipa en forma de calor en la bobina y la bobina podría no soportarlo. Para potencias pequeñas SI lo soporta Notese tambien que a un altavoz pueden aplicarsele a la vez una señal musical y una componente continua, sumadas las dos, con lo cual la componente continua se disipa totalmente en la bobina mientras que la señal musical mueve el cono Y claro, es un hecho poco conocido que la señal musical es asimetrica, es decir, el valor de pico NO SUELE SER IGUAL HACIA ARRIBA QUE HACIA ABAJO, veanse ondas de musica al osciloscopio para demostrarlo Pero eso no introduce continua porque la señal se compensa a si misma y cumple que : (amplitudes_arriba*tiempos_arriba)= (amplitudes_abajo*tiempos_abajo) Todo va bien mientras el amplificador no recorte la señal, pero cuando el amplificador empieza a recortar la señal y la señal es asimetrica, entonces SE INTRODUCE UNA COMPONENTE CONTINUA QUE AUMENTA CON EL VOLUMEN y que a niveles de recorte grandes es capaz de calentar las bobinas de los altavoces hasta el punto de deformarlas, despegarlas e incluso quemarlas Si normalmente llevas tu amplificador recortando la señal, considera poner uno el doble de grande [y no hacerlo recortar NUNCA, si haces recortar el grande entonces si que te cargas el altavoz con facilidad] con el grande eliminas el calentamiento por continua y añades un calentamiento un poco mayor por usar mas potencia por lo que el altavoz no sufre mucho mas de lo que venia sufriendo ya, pero eliminas la distorsion y ganas un poco mas de volumen Es tambien poco conocido el hecho de que la distorsion de recorte de un amplificador se muestra en la señal en forma de armonicos="frecuencias extrañas que no deberian estar ahi", que le dan ese sonido caracteristico a la distorsion por recorte y que son frecuencias multiplos enteros ej:2x 3x 4x 5x..40x..etc. de la frecuencia que se esta recortando ej:100hz, el contenido en armonicos depende de cuanto recorte, a mas recorte mas bajos los armonicos. Entendiendo eso, cualquiera que sea un poco espabilao se dara cuenta de que entonces : Al recortar una onda de graves se introducen en ella medios y agudos. Al recortar una onda de medios se introducen agudos y ultrasonidos. Al recortar una onda de agudos se introducen ultrasonidos

Y claro, ahora ya sabreis las 2 razones por que se queman los tweeters en los altavoces coaxiales y kits de varias vias movidos con un solo amplificador [no multi-amplificados] 1- el burro que los usa lleva los agudos a tope porque dice que es la moda entre sus colegas [juro que es un caso veridico] y pone musica heavy metal o hard techno de esta que ademas va ya saturada de agudos 2- el burro que los usa lleva el volumen al doble de lo que da el equipo [no le molesta la distorsion] y los harmonicos generados al recortar los graves y los medios van a parar al pobre tweeter

¿Cuando hay que parar de aumentarle la potencia a un pobre altavoz? Para entenderlo hay que entender las limitaciones de un altavoz :

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Desplazamiento magnetico de la bobina. Desplazamiento fisico del cono. Temperatura de la bobina. Fuerza de rotura de las uniones pegadas. Voltaje y corriente de los filtros pasivos en los kits de varias vias o coaxiales.

El fabricante puede intentar resumir todas esas limitaciones en un valor de potencia "RMS" y un valor de potencia "de pico" pero son poco significativos, es imposible resumir un altavoz en 2 cifras Desplazamiento magnetico de la bobina La bobina tiene un rango de desplazamiento en el cual el numero de espiras metidas en la ranura de la arandela campo es constante, y el empuje por amperio [factor BL], proporcional a ese numero de espiras, es tambien constante, pero la distorsion aumenta rapidemante cuando la bobina se mueve demasiado y cambia ese numero de espiras, Un altavoz no se estropea por superar este desplazamiento, pero suena mal ej: cuando metes graves a saco a los altavoces cutres de serie que tienen menos de 1mm de "Xmax"=[desplazamiento lineal de la bobina].Puede indicarse de 2 maneras : "+-1mm" o "2mm pico-pico". A veces no se sabe si lo que ponen los catalogos es +- o es pico-pico, depende del fabricante pero para los altavoces "de hacer ruiudo" no se suele especificar Xmax [ej:6"x9" coaxiales y demas coaxiales, quien compra eso dificilmente sabra lo que es la Xmax] Desplazamiento fisico del cono El cono y las suspensiones tienen un limite de desplazamiento, si intentas superarlo las suspensiones se ceden y se descentran, y el cono puede rozar en el chasis, solo algunos fabricantes serios dan tambien esta limitacion [de coche pocos], si no la dan entonces mejor no superar la Xmax magnetica Temperatura de la bobina Normalmente las bobinas se queman a 180º y empiezan a oler a 100º o antes, pero mejor no sobrepasar los 60º-70º porque los pegamentos y los materiales se reblandecen y se deforman y eso acorta la vida del altavoz ¿Como medir la temperatura de trabajo de una bobina con un polimetro y el termometro tipico de casa? Desconectar al altavoz. Medir la resistencia de la bobina EN FRIO. Medir la temperatura ambiente. Conectar el altavoz. Usar el altavoz al volumen habitual durante 5-15 minutos. INMEDIATAMENTE : desconectar, medir la resistencia de la bobina y volver a conectar.

Para bobinas de cobre: t0 = temperatura ambiente inicial. R0 = resistencia inicial en frio. r = resistencia(s) medida(s) en caliente. t = temperatura de la bobina

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t = t0+[r-r0]/[r0*.00393]

La diferencia de temperatura entre la bobina y el ambiente es relativamente proporcional a la potencia entregada esos watios son solo una manera de comparar, no son valores reales, ya que como dije, la potencia real entregada por un amplificador depende totalmente de la señal y es muy dificil de establecer. Fuerza de rotura de las uniones pegadas Las uniones pegadas de un altavoz soportan una fuerza que se dobla cada vez que se cuadruplique la potencia de pico entregada al altavoz, trabajando por debajo del valor de pico que dice el fabricante no deberia haber problema y trabajando al doble de ese valor tampoco he visto problema nunca, es mas facil romper altavoces por usar cajas reflex diminutas con un solo reflex a un lado que cargan asimetricamente el cono y lo retuercen hasra rasgarlo o despegarlo Voltaje y corriente de los filtros pasivos en los kits de varias vias o coaxiales. Los coaxiales y los 2 vias baratos suelen ser muy delicados a la hora de sobrepasar el valor "de pico" de potencia indicado por el fabricante, el condensador del tweeter suele ser una mierda de electrolitico de 25v o 35v [25v pico = 160w pico] [35V de pico = 300w pico], que se jode y explota o simplemente deja pasar los graves al tweeter cuando calienta y se acaba quemando o cortando el tweeter. Os recomiendo que cambieis esa basura por condensadores MKT de 500 pelas que son "pa siempre" los inductores de nucleo de ferrita que llevan algunos kits en el crossover tienen una corriente de saturacion tan baja que a volumenes altos no filtran nada, se saturan los inductores y dejan pasar los medios al grave, ademas el amplificador ve una impedancia mas baja y sufre mas, mejor que sean con nucleo de aire Pues bien, respetando todas esas limitaciones de las que he hablado, podeis amplificar los altavoces con amplificadores todo lo grandes que querais que no va a pasar nada Como si te cojes tus 6x9 y los conectas a una etapa de 300 RMS por canal si sabes, no pasa nada. Controla a que volumen no calientan demasiado las bobinas, no superes el voltaje de los condensadores y que el cono no se mueva demasiado [ej : +-4mm, 8mm pico-pico] La verdadera relacion que es relativamente segura [PARA UN USUARIO RESPONSABLE CON UN CIERTO TACTO A LA HORA DE USAR EL EQUIPO] es usar amplificadores de aproximadamente el doble de la potencia RMS especificada en los altavoces y mantener el recorte al minimo, permitir recorte solo en ciertos instantes cuando necesites volumen adicional, etc. Los equipos profesionales de directo que yo uso suelen ir asi, y las instalaciones de coche que asesoro tambien Por que es una buena idea usar un amplificador del aproximadamente el doble de la potencia RMS que soporta el altavoz. Espero que os haya quedado claro que la potencia media que suministra realmente un amplificador a un altavoz, sea con una señal musical o sea con ruido rosa, no tiene nada que ver con la potencia RMS del amplificador

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La potencia RMS del amplificador simplemente es la potencia media que podria llegar a entregar COMO MAXIMO el amplificador al altavoz sin distorsion con una onda sinusoidal pura [normalmente de 1Khz], NO CON MUSICA Pero la media de potencia entregada en la realidad depende totalmente de la señal que se amplifique Por otro lado, hay que tener en cuenta que la potencia RMS que soporta un altavoz, que suele venir estimada bajo alguna de las normativas. Es la potencia media que puedes aplicarle al altavoz durante un cierto tiempo sin estropearlo, es la "POTENCIA DE ROTURA menos uno" asi que es aconsejable andar un poco por debajo de ella. LA POTENCIA MEDIA QUE ENTREGA REALMENTE UN AMPLIFICADOR AL ALTAVOZ CON SEÑAL MUSICAL (SIN RECORTE) NO ES LA POTENCIA RMS DEL AMPLIFICADOR SINO QUE ES UNA FRACCION DE ELLA y esa fraccion depende mucho del tipo de musica Ejemplos tipicos :
Aviso que no son datos comprobados estrictamente, son solo orientativos para que entendais de que va el tema, los ejemplos no son demasiado buenos pero ahora mismo no se me ocurren unos mejores, lo siento.

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hard-techno : aprox. 1/2 [50%]. heavy metal : aprox. 1/3 [33%]. dance/house : aprox. 1/4 [25%]. rock/pop : aprox. 1/5 [20%]. clasica : aprox. 1/6 [16%].

Ejemplos : - si pones un tema de la oreja de van gogh con tu amplificador de 100W y subes el volumen al punto maximo donde no haya recorte, la potencia media entregada por el amplificador al altavoz sera de aprox. 100/4=20W - si pones el tema lady/modjo pues te encuentras con que la potencia media entregada sera de aprox. 100/4=25W - en cambio, si pones una sesion de dj.pepo, la potencia media entregada al altavoz sera de aprox. 100/2=50W Si el altavoz fuera de 50W RMS, lo que ocurriria es que escuchando a tope "la oreja de van gogh" el altavoz no iria forzado. Con "lady/modjo" tampoco iria forzado. Pero escuchando la sesion de "dj.pepo" el altavoz estaria en el limite entre estropearse o sobrevivir.

Bien, de aqui es de donde vienen los terminos "potencia musical"="potencia de programa" que se basan en asumir un tipo de musica, con su fraccion de potencia media correspondiente, normalmente entre 1/3 y 1/5 La "potencia musical"="potencia de programa" es el tamaño de amplificador [en RMS] mas grande que se podria usar con un altavoz y un cierto tipo de musica sin peligro para el altavoz [sin recorte, siempre hablo sin recorte], es decir, es el tamaño de amplificador que recomienta el fabricante para usos "normales" Ahora entendereis eso que ponen los altavoces cutres que hay en el supermercado "40W RMS - 120W music" significa algo asi como que puedes usarlos con 120W de "alejandro sanz" pero no con 120W de "sepultura", con 50W de "sepultura" ya irian mas que contentillos Para los altavoces coaxiales y kits de varias vias el problema se complica, hay que considerar la capacidad de potencia de cada via por separado y que porcentaje de la potencia entregada por el amplificador va a ir a parar a cada via.

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Esos porcentajes dependen por completo del contenido de frecuencias de la señal que se utilice [del tipo de musica] Pongamos el caso hipotetico de un 6x9 cutre de 3 vias, donde el fabricante dice 100W RMS : Las potencias RMS que soporta cada via, con ruido rosa con factor de cresta de 6dB y en una cierta banda de frecuencia, seran algo asi : Altavoz de graves, 60W RMS - 60-800 Hz. Altavoz de medios, 25W RMS - 800-6000 Hz. Altavoz de agudos, 15W RMS - 6000-25000 Hz.

Pues bien, cuando el fabricante dice que ese altavoz soporta 60+25+15=100W RMS esta suponiendo que al altavoz se le aplica una señal que contiene esas proporciones de potencia: 60/100 --> 60% graves. 25/100 --> 25% medios. 15/100 --> 15% agudos.

Cuanto mas se aleje de esos porcentajes sea la señal que se le aplique al altavoz coaxial, menos potencia aguantara Ejemplos : Si la señal que metes es 50% de agudos, entonces el altavoz aguantaria tan solo 30W RMS [15 de agudos mas otros 15 de lo demas]. Si la señal que metes es 50% de medios, entonces el altavoz aguantaria 50W RMS o menos [25 de medios mas lo de las otras vias]. Si subes los agudos es mucho mas facil que tus coaxiales se estropeen [queman los tweeters]. Si pones el loudness y das volumen a saco entonces haces que el cono se mueva demasiaso y estropeas [se estiraja] la araña, aunque el altavoz seguira sonando, va a tener cada vez mas distorsion en graves por mala linealidad de la araña. Notese que una cosa es la distorsion del altavoz y otra la del amplificador, son cosas diferentes.

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Bien, ahora ya sabeis por que los 6x9 y los coaxiales se joden con esa facilidad y esa soltura, son muy delicaos, a parte que el diseño y los acabados dejan mucho que desear Os recomiendo los vias separadas, 2 o 3 vias separadas siempre te da mucha mas categoria que un coaxial, pero hace falta tener muchos detalles en cuenta para que quede bien y suene bien, detalles que incluso muchos instaladores desconocen, el car-audio es algo mas que conectar cables y atornillar altavoces De todas formas, los 6x9 los de gama media/alta, no los de 11000 pelas] si se usan con musica "normal" y se modera uno bastante con la distorsion, se pueden amplificar con 100W sin mayor problema, y si se les añade un corte pasa-altos para reducir el movimiento del cono, se puede llegar a los 200W [solo recomendado para quien tenga experiencia, pero el que tenga experiencia y un poco de gusto no va a poner nunca unos 6x9 en su coche. Pero el que sea burro seguira estropeandolos con su etapa de 50W [quemando tweeters y medios y reventando condensadores. Bien, teniendo en cuenta todo lo que he explicado. ¿Por que el doble de potencia RMS en el amplificador que en el altavoz? Asumamos que queremos que el altavoz nos dure, entonces deberiamos hacerle llegar como mucho una potencia media que sea, por ejemplo, la mitad de la potencia RMS que puede soportar [tambien podrian ser 2/3].

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Para un altavoz de 100W RMS entonces, segun esto, no deberiamos ir mucho mas alla de los 50W de media de potencia de la señal Si asumimos musica "normal" sin extremismos, teniendo en cuenta lo que explique antes, encontramos una relacion 4:1 entre potencia RMS del amplificador y potencia media entregada al altavoz realmente. Eso significa que con un amplificador de 200W RMS y ese tipo de musica le estariamos entregando al altavoz 50W de media, lo cual es razonable para un altavoz de 100W RMS Y de ahi viene esa relacion 2:1 [ligada a un tipo de musica y a un usuario responsable] AVISO: PARA SISTEMAS DE VARIAS VIAS CON DIVISION DE FRECUENCIA PASIVA EL TEMA ES MAS DELICADO Y HAY QUE ANALIZAR EL CONTENIDO DE GRAVES/MEDIOS/AGUDOS DE LA MUSICA QUE SE VA A ESCUCHAR. El 2:1 no seria valido para otros tipos de señal musical mas "cargados" o "machacones". El que quiera un equipo para oir "hard-techno" o "heavy-metal" lo tiene un poco mas dificil, tendra que irse a por unos altavoces mas grandes. unos tweeters que soporten mas potencia de la habitual, o bien por ejemplo, poner 2 tweeters juntos conectados en serie. En el caso del "hard-techno" ademas necesitara que el refuerzo de baja frecuencia tenga un aguante de potencia extra, proximo a la capacidad RMS del amplificador. Ademas hace falta un 6º sentido para poder diferenciar la distorsion de la musica en esos tipos de musica y saber cuando hay algun amplificador recortando, porque en el mundo del car audio muy pocos amplificadores tienen un indicador de "clipping"=recorte.

AH, se me olvidaba, para los que seais mas bestias existen unos trucos para proteger los altavoces : Uno muy muy viejo es poner una bombilla de 12V/5W o 12V/10W en serie con cada tweeter, segun vas dando caña la bombilla se va encendiendo y limita la potencia que llega al tweeter, la distorsion que se introduce es casi despreciable ya que la resistencia de la bombilla varia muy despacio, tambien se pueden usar bombillas con pequeños altavoces de medios. Otro mas sofisticado es usar "reles termicos bimetal" que son unas pastillitas que tienen dentro una pletina hecha con una aleacion de 2 metales, de tal forma que cuando se calienta tiene una dilatacion no-uniforme que hace que se doble la pletina tiene un contacto como el de un rele en un extremo y cuando se calienta la pletina se abre el contacto. Los reles termicos bimetal vienen calibrados para una cierta corriente RMS y al superarla DURANTE UN CIERTO TIEMPO se abren y tardan unos segundos en volver a cerrarse son un buen mecanismo para limitar la potencia RMS que se quiera entregar a un altavoz. Para escoger el rele adecuado : P_RMS = I_RMS^2 * R Pongo el limite teorico bajo, en 4 W, porque os aviso que los reles bimetal son perezosos a la hora de cortar, es cuestion de comprar varios valores y experimentar hasta encontrar el adecuado para cada altavoz, ademas son baratos y evitan catastrofes Para que sean seguros repito que hay que poner un limite de potencia razonable, ej: entre 1/5 y 1/2 de la RMS soportada por el altavoz, si pones mucho no cortan nunca y si pones poco cortan muy pronto [no espereis acertar a la primera] El unico distribuidor de estos reles que conozco es MONACOR y la referencia empieza por "SFB-...", el que quiera conseguirlos no tiene mas que ir a la tipica tienda de electronica o a algun sitio donde vendan MONACOR y buscarlos en el catalogo

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Un ejemplo para el final El ejemplo es real, es la instalacion de mi propio coche (Pikatxu, para los amigos), ya lo veras en Maxi. Monto un 6" de Hertz, que es y trabaja como sub. Las especificaciones que nos interesan en esta cuestion son: 91 dB de sensibilidad (perfecto por que los medios tienen 89 dB, lo cual me evita tener que atenuarlos excesivamente, ya que van con la misma etapa); Fs 38´7 Hz (Cuando un altavoz entra en resonancia, la membrana vibra por si sola, resuena, por que le administramos la frecuencia que la hace resonar, al igual que una copa de cristal fino, puede romperse con una frecuencia determinada, en este caso aguda, tal y como hemos visto en las peliculas. Estas frecuencias resonantes, 38 Hz en este caso, debemos evitar que lleguen con la misma intensidad que las demas, ya que se suman ambas, y si tenemos 90 dB a 40 Hz, seguramente pasaremos de 95 dB a 38Hz. Es todo lo contrario que hacen los SPL yankees para sacar mas presion del altavoz. La Fs nos indica entre lineas la potencia que debemos suministrar, como veras luego); La curva de impedancia, que suele estar relacionada directamente con la Fs y la respuesta de frecuencia (Normalmente los ohmios suben, e decir que a partir, aprox, de la Fs, en el caso que no tengamos la curva de impedancia, sabemos que auentaremos el doble de impedancia, como minimo, por cada media octava que disminuya la frecuencia. Concreto, si a 38 Hz tengo 4 Ohms, a 29 Hz tendre 8 Ohms y a 19 Hz tendre 16 Ohms, por lo que la etapa me entregara menos potencia, en esas frecuencias, dato que tendre en cuenta para saber la potencia que administrarle; 280 de pico y 140 rms. Por ultimo compruebo fisicamente el altavos, si la suspension es de goma, se que podre administar mas vatios ( 130 p.ej.) que si es de espuma (100 +/-). Si el spider es plano, se que no podre administrar tantos vatios (100 como mucho) como si fuera reforzado (140 o mas). Si el cono que forma la membrana es mas exponencial, es decir, mas profundo y como una trompeta, se que su sonido sera mejor en cuanto a profundidad (podre manejarlo con menos vatios si quireo cortar por debajo de 80 Hz, unos 70 u 80 vatios)que no en pegada (que necesitaria mas vatios, para mantener una dinamica, si no los transistores de una etapa convencional, no llegarian, y recortarian la señal). Pues segun estos datos, ajusto la potencia de la etapa. Como en mi caso tengo: 91 dB, perfecto; Una Fs baja, de 38 Hz que me permite trabajar con pocos vatios, ya que no los necesito para "frenar" la resonancia; La suspension de goma, algo que no me favorece si quiero poner pocos vatios; el spider plano, que me va ideal por ser mas "docil"; el cono poco exponencial, por lo que administrarle menos potencia, lo volvera mas "blando" y a su vez profundo, Asi pues como la etapa que lo va a mover da solo 50 Wrms, necesitare un cajon hermetico y menor de un tercio de su Vas, si no la membrana ira loca con tan poca potencia, y un filtro pasa bajo que en lugar de cortar a 80 Hz 12 dB/oct, corte mas alto y con una pendiente mayor, asi la entrega de esos 50 Wrms, sera mas aprovechada, y como es un Sub, tiene ya pendiente propia a partir de 200 Hz. Ademas esos 50 Wrms de la etapa se veran aumentados, ya que la señal que entrara en la misma sera de 5 volt. de la fuente mas otro tantos del Eq, algo que nadie tiene en cuenta, al igual que las fuentes concorte y ganancia para cada salida, o los contrles de graves, o el Loudnes. Si a una etapa de pocos vatios, le sumamos todo esto, no solo sube su corriente, tambien su potencia, y por lo tanto su dinamica, sobre todo en etapas high Current o sea no estabilizadas
POTENCIA RMS

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Alimentación
Baterias..................................................................................................................... Creo que hay algo que todos estais pasando por alto : UNA CUALIDAD COMUN A *TODAS* LAS BATERIAS DE PLOMO-ACIDO ES QUE SE ESTROPEAN SI SE PERMITE QUE LA TENSION DE CELDA BAJE DEMASIADO [descarga] Y eso es inevitable, puede haber baterias con una capacidad especialmente alta de sobrevivir a ese fenomeno, pero las afecta a todas, Cada ciclo de descarga, aunque sea solo al 50%, reduce *para siempre* la capacidad de almacenamiento de cualquier bateria Es totalmente normal que despues de varios ciclos de descarga te encuentres con que la bateria almacena menos energia que una pila de boton La culpa de eso no es de la bateria, es de el desaprensivo que permite que la bateria se descargue Pero como siempre seguira habiendo gente que se compre una OPTIMA ROJA y piense que por haberle costado el triple que una normal va a ser a prueba de bomba pues creo que debo cambiar mi punto de vista sobre eso, para que nadie se equivoque mas : - OPTIMA ROJA : Menor caida de tension pero a la hora de descargarse es como una bateria normal o mas delicada aun, *SOLO INDICADA PARA USUARIOS SUFICIENTEMENTE RESPONSABLES COMO PARA MANTENERLA EN BUEN ESTADO DE CARGA* [y eso implica no usar el equipo demasiado tiempo con el motor apagado] [sospecho ademas que la optima roja se degrada con el calor o con las tensiones de carga altas >14.4V] - OPTIMA AMARILLA : Algo [20%] mas de caida de tension pero se degrada mucho menos con las descargas, *INDICADA PARA USUARIOS DESPISTADOS QUE SOMETEN A LA BATERIA A CICLOS PROFUNDOS DE CARGA/DESCARGA TODOS LOS DIAS* Sobre el consumo de un equipo de audio, decir que como todos habreis comprobado es en forma de picos que se repiten periodicamente [observar cambio de intensidad en las luces], no es un consumo continuo, de ahi viene la idea de elegir una bateria con buena capacidad de corriente instantanea Y por ultimo poner un ejemplo : En nuestro coche de exhibicion llevamos 3 OPTIMA ROJAS que al dia de hoy sobreviven sin problema, creo que tienen ya casi 2 años. Cuando me consultaron recomende las ROJAS porque son las que tienen la menor resistencia interna, ademas poniendo 3 se reduce a 1/3 la descarga individual de cada una [alargando muchisimo la vida util] y se obtiene 2/3 menos de caida de tension El resultado de eso [en paralelo con 4 Faradios] es que con 6 amplificadores de 2x300 RMS [3 de ellos en puente] haciendo un total de aprox 4800W RMS todavia no he sido capaz de apreciar caida de intensidad visible en las luces, y no ha sido por falta de intentos El equipo se enseña a gente casi todos los dias pero el coche apenas se mueve, lo que si se hace es, periodicamente, dejarlas cargando toda la noche con una corriente pequeña [Tambien hay que decir que no se suele usar el equipo completo ni ponerlo a tope].

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Tipo de Instalaciones
Esquemas mas usuales de instalación....................................................................... En este segundo capítulo vamos a repasar las disposiciones más usuales que se suelen realizar en sistemas de audio para coche, comenzando desde la típica instalación de serie que traen de fábrica la mayoría de automóviles hasta llegar a una instalación totalmente amplificada y que incluye asimismo la instalación de un subwoofer. Antes de pasar a explicar los diferentes tipos de instalaciones aclararemos que cuando citamos, por ejemplo, a un sistema de vías separadas para la parte delantera, en realidad nos estamos refiriendo al kit formado por una pareja de dichos sistemas, uno para el canal delantero derecho y otro para el canal delantero izquierdo. Asimismo, el subwoofer incluido en los gráficos es del tipo autoamplificado o activo, por lo que en ellos no aparece la etapa de potencia necesaria para alimentarlo. Hay que tener esto en cuenta, ya que la instalación de un subwoofer pasivo sin una correcta alimentación solamente lleva a obtener distorsión y a una pronta rotura del subwoofer. Por último hay que tener una consideración adicional, y es que para conseguir que una instalación esté equilibrada en cuanto al aporte de subgraves se suele adoptar la norma de que la potencia con la que se van a alimentar el o los subwoofers ha de ser similar a la de la suma de todas las potencias dedicadas al resto de los altavoces del vehículo. Es decir, que si tenemos un sistema de 4x50w RMS, la potencia con la que deberemos alimentar el subwoofer será de unos 200w RMS aproximadamente.

INSTALACIONES SIN AMPLIFICACION EXTERNA

TIPO 1 Es la instalación de audio con la que la mayoría de automóviles llegan a nuestras manos al adquirirlos en un concesionario. Suele estar formada por un sistema de dos vías separadas para la parte delantera y una pareja de altavoces coaxiales para la parte trasera. Todos estos elementos admiten poca potencia de entrada y son alimentados por el amplificador interno de la fuente, y además suelen ser de una gama media-baja. Los resultados obtenidos con este esquema de instalación suelen ser pobres, tanto en calidad de sonido como en la obtención de graves.

TIPO 2

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En este segundo esquema de instalación se usan sistemas de vías separadas, tanto para la parte delantera como para la parte trasera. Asimismo se han elegido componentes de una mayor calidad y gama más alta que los que traía la instalación de serie del vehículo. Con este cambio se nota ya un cambio en lo que a calidad y nitidez de sonido se refiere, aunque los graves obtenidos siguen siendo pocos. Hay que tener muy claro que al decir mayor calidad no estamos diciendo mayor potencia admisible. Para la mayoría de fuentes del mercado, lo ideal son unos altavoces con una potencia de entrada de unos 25-30w RMS, y hay disponibles componentes de una gran calidad en este rango de potencias.

TIPO 3 En este tercer esquema se le incluye la instalación de un subwoofer a lo que ya teníamos en el segundo esquema de instalación. Con ello se consigue aumentar la cantidad y calidad de los graves. Hay, sin embargo, que tener mucho cuidado a la hora de elegir la potencia del subwoofer, ya que si incluimos un subwoofer demasiado potente, los graves se ―comerán‖ al resto de las frecuencias y resultará en un sonido desagradable de escuchar, siendo ―el remedio peor que la enfermedad‖. Además hay que filtrar el subwoofer en LPF (paso bajo), cosa que se hace fácilmente con el filtro incorporado que traen la inmensa mayoría de las etapas. El principal inconveniente de este esquema de instalación es que, ante la imposibilidad de poder filtrar los altavoces del habitáculo, los graves van a parecer venir desde detrás, lo que será malo a la hora de intentar crear una buena escena sonora.

INSTALACIONES CON AMPLIFICACION EXTERNA

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TIPO 1 En esta instalación se va a usar en la parte delantera un sistema de vías separadas alimentado por un amplificador o etapa de dos canales, mientras que en la parte trasera se va a utilizar un sistema de vías separadas, pero esta vez sin amplificar, por lo que dichos componentes deberán de soportar menos potencia continua de entrada. Este tipo de instalación es una manera económica de comenzar a disponer de un equipo de audio de alta calidad, ya que al recaer el peso de la potencia en la parte delantera se consigue una buena imagen sonora.

TIPO 2 Se trata básicamente de la instalación anterior, pero con la inclusión de un subwoofer, lo que garantizará que la calidad sonora ya obtenida se vea complementada con una mayor cantidad de frecuencias graves y subgraves.

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TIPO 3 En este caso se van a usar sistemas de vías delanteras similares tanto en la parte delantera como en la trasera, amplificado todo ello por una etapa de cuatro canales. Con ello se va a obtener un sistema de alta calidad y más equilibrado que en los casos anteriores, ya que aquí los pasajeros de los asientos posteriores podrán disfrutar de la calidad obtenida en la misma medida que los pasajeros que ocupan las plazas delanteras.

TIPO 4 Este cuarto tipo es una pequeña variación del anterior, variación que consiste en que se cambia la etapa de cuatro canales por dos etapas de dos canales. Esta diferencia puede no notarse casi nada en el caso de equipos de poca potencia, pero el hecho de que cada pareja de canales cuente con su propia etapa se traduce en que cada etapa recibirá un mejor aporte de electricidad, y en el caso de instalaciones de gran envergadura todo esto se traduce en que no se producirán pérdidas de calidad por falta de aporte de energía, sobre todo en la reproducción de graves. Otra ventaja de usar dos etapas podría venir dada de las mejores posibilidades a la hora de realizar filtrajes, pero hoy en día la gran mayoría de etapas multicanal dispone de filtros independientes para cada canal o pareja de canales, así que esta justificación puede

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obviarse, tomándose como más importante la ya citada de disponer de doble fuente de alimentación.

TIPO 5 Se trata de una instalación como la explicada en el tercer tipo, pero con la inclusión de un subwoofer, con las ventajas en la cantidad y calidad de graves que ya se han citado anteriormente. En este tipo de instalaciones el filtrado adecuado de los altavoces y subwoofer adquieren un papel esencial si queremos que los graves parezcan venir de delante y no de detrás, lo que arruinaría una buena imagen sonora

TIPO 6 En este caso se utilizará una disposición de altavoces y subwoofer como la del tipo anterior, pero en vez de alimentar el subwoofer con una etapa independiente o usar un subwoofer autoampliflicado se va a usar una etapa de cinco canales para amplificar todo el sistema. Presenta la ventaja de un menor cableado y ocupar menos espacio, pero nos coartará a la hora de una hipotética mejora futura del equipo, ya que mientras que los cuatro canales del habitáculo serían puenteables el canal del subwoofer quedaría ―estorbando‖.

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TIPO 7 Es una instalación del tipo 4 a la que se le ha añadido un subwoofer, lo cual conlleva las ventajas ya explicadas en apartados anteriores.

OTROS TIPOS Gracias a la posibilidad de puentear canales que nos ofrecen la inmensa mayoría de las etapas del mercado hay bastantes posibilidades a la hora de alimentar un equipo, como el usar una etapa de dos canales para alimentar las vías traseras y una de cuatro canales con dos alimentando las vías delanteras y los otros dos puenteados para alimentar el subwoofer, una etapa de dos canales para las vías delanteras y una de cuatro canales para las vías traseras y el subwoofer............ aunque siempre es preferible alimentar el subwoofer con una etapa por separado, ya que se van a necesitar grandes aportes de energía para poder moverlo, y compartirlo con la alimentación de otros altavoces suele suponer una disminución de calidad, no sólo de los graves, sino del resto de las frecuencias. Lo que nunca recomendamos es el amplificar la parte trasera y no amplificar la parte delantera. Esta práctica suele excusarse en la posibilidad que nos ofrece la bandeja, en contraposición a las puertas, de poner altavoces de gran tamaño y que soportan gran potencia. Aunque hoy en día hay altavoces que caben en los huecos de serie que la mayoría de los vehículos tienen en las puertas y que son capaces de manejar potencias muy elevadas, la práctica de poner kits de bandeja y/o altavoces ovalados en la bandeja y alimentarlos con altas potencias mientras se mantiene en la parte delantera la instalación de serie sigue estando muy extendida.

Este tipo de instalaciones consigue una imagen sonora nefasta, ya que todo el sonido viene de detrás nuestro, como si en un concierto nos pusiéramos de espaldas al escenario, cosa que nadie hace. Y además, para los más prácticos, se suele dar la situación de que los pasajeros traseros nos pidan que bajemos el volumen porque dicen que se están quedando sordos mientras que nosotros incluso lo subiríamos todavía más. Esta situación se agrava más, si cabe, cuando además de lo citado se instala un subwoofer.

En resumen, lo que nos interesa es un obtener una instalación equilibrada, ya que tanto un aporte tanto deficiente como excesivo de cualquier frecuencia, sobre todo de agudos, graves y subgraves va a deparar en una escucha que va a resultar molesta. Además de ello, se busca que nos de una imagen sonora lo más real posible, lo que se traduce en que el sonido parezca provenir de delante nuestro.

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Cableado
Cables libres de Oxigeno--------------------------------------------------------------------Todo el mundo ha oido hablar del cable libre de oxigeno pero casi nadie sabe de que va el tema asi que intentare aclararlo un poco. El cobre que se usa en el cable OFC tiene una pureza ligeramente superior (ej:99,95%) al cobre utilizado en el cable normal (ej:99%) Las impurezas son indeseables porque le dan al cobre propiedades semiconductoras haciendo que la caida de tension en el cable tenga mala linealidad para corrientes muy proximas a 0 amperios [muy muy pequeñas] y produzca "distorsion de cruce" en la señal, pero la distorsion es demasiado pequeña como para apreciarla con aparatos normales Pero el mundo esta lleno de casualidades y coincide que los transistores de salida de la inmensa mayoria de los amplificadores de coche trabajan en clase B y eso tambien produce distorsion de la señal en la zona donde la corriente pasa por 0 y cambia de signo, pero en este caso hablamos de una distorsion visible al osciloscopio y facilmente medible con un analizador de distorsion, mucha mas distorsion que un cable de cobre con impurezas Por lo tanto, la distorsion de cruce del amplificador es de la misma naturaleza que la del cable, pero de bastante mayor magnitud, por lo que la distorsion del cable se puede considerar despreciable EN OTRAS PALABRAS : NO TIENE SENTIDO PONER CABLE OFC PARA LOS ALTAVOCES SI TU AMPLIFICADOR NO ES CLASE-A [o clase AB con corriente de reposo optima] [la clase-A esta, por naturaleza, libre de distorsion de cruce, simplemente porque no existe tal cruce] No voy a tratar el tema de si se puede o no oir la distorsion de cruce, solo dire que esta compuesta por armonicos muy altos con respecto a la fundamental Lo que si es importante en altavoces es la seccion del cable, para que la resistencia del cable sea parecida o si es posible menor que la impedancia de salida del amplificador y no se pierda el factor de amortiguamiento R_Cable[cobre] = .0168947 * Long[m] / Seccion[mm^2] R_cable << (R_altavoz/Factor_amortiguamiento) En alimentacion de etapas, masa y remote es todavia mas irrelevante el tipo de cable que se use ya que la linealidad de esos cables no tiene ninguna importancia, dentro de un amplificador la corriente de alimentacion pasa por semiconductores mucho menos lineales que cualquier cable. Lo que si importa es la seccion de los cables de alimentacion, que debe ser lo suficientemente grande como para que la caida de tension en el cable no sea la dominante En previos si que creo que es importante que el cable sea OFC porque las corrientes que circulan por el previo son muy muy pequeñas y estan en la zona de cruce/cambio de signo Lo que diferencia un buen de un mal cable de previo es la capacidad vivo-pantalla y la linealidad de esta capacidad [que depende del material dielectrico utilizado] En general es mejor el cable que tenga la menor capacidad vivo-pantalla por metro, que sera normalmente el que tenga la malla mas separada del vivo

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Con los materiales dielectricos no puedo meterme en este momento porque no estoy documentado El apantallamiento de los cables de previo dentro de un coche es poco importante, ni si quiera es necesario doble apantallamiento, el chasis apantalla todo el coche contra la radiofrecuencia ambiental [radio, television, moviles, etc] y las variaciones de voltaje en los cables proximos al previo son pequeñas, el apantallamiento doble se hace necesario solo cuando los previos van junto a cables con grandes variaciones de voltaje, ej : 220/380V AC Es poco conocido el hecho de que el apantallamiento de los cables solo proteje contra parasitos electrostaticos [acoplamiento capacitivo] pero no puede hacer absolutamente nada contra la induccion producida por los campos magneticos que curiosamente son [junto con los lazos de masa] la principal causa de parasitos en los coches Otro detalle muy importante son las conexiones, la pureza del cobre del cable sirve de poco cuando el contacto lo hacen solamente unos pocos hilos y encima estan oxidados, el cobre oxidado es mal conductor y tiene muy mala linealidad, segun se oxida va cambiando de color : cobre brillante -> cobre mate -> marron -> negro -> verde oscuro -> verde claro Cuanto mas oxidado peor linealidad Por eso recomiendo : ESTAÑAR LAS PUNTAS DE TODOS LOS CABLES Y DESPUES QUITAR LA RESINA RASPANDO [o usar terminales], asi se evita que los prisioneros corten los hilos del cable y los trozos de hilo entren dentro de las etapas/loros y causan misteriosas averias a los 2 dias de instaladas, sin contar que despues de conectar y desconectar varias veces el cable acaba hecho un asco. ESTAÑAR LOS CABLES A LOS TERMINALES, un terminal estañado no se suelta nunca del cable ni hace mala conexion por oxidarse el cobre. ESTAÑAR TODOS LOS EMPALMES, un empalme estañado nunca se suelta ni se oxida ni pierde el contacto. LIJAR EL PUNTO DE MASA Y DESPUES DE ATORNILLADO PINTARLO O ECHAR ALGO PARA QUE NO SE OXIDE, la pintura no es conductora y los tornillos pavonados o con baños anti-oxidacion tampoco son buenos conductores. EN LAS PUERTAS, ESTAÑAR [CON CUIDADO] LOS CABLES A LOS TERMINALES DE LOS ALTAVOCES, a la larga se sueltan o se oxidan las conexiones. CUIDADO CON LOS FILTROS PASIVOS EN LAS PUERTAS, a la larga se pueden acabar mojando Y terminar hechos un asco si estan en mal lugar.

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Lo que puse sobre la impedancia del cable es valido para frecuencias bajas y medias Para altas frecuencias hay que considerar tambien la inductancia del cable, que depende de : La distancia, cuanto mas largo mas inductivo el cable. La separación entre conductores, cuanto mas separados mas inductivo

La inductancia produce un aumento de la impedancia del cable a partir de aprox 10 Khz, ademas de demoras de fase en la señal Si la inductancia de los cables de cada tweeter es diferente, la imagen se desplazara ligeramente hacia el lado menos inductivo Una forma de minimizar la inductancia de un cable es trenzar los 2 conductores, de forma que vayan muy juntos pero nunca paralelos, lo mas perpendiculares posible Trenzar los cables tiene ademas otras propiedades interesantes :

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Un error muy frecuente en las instalaciones de audio es llevar todos los cables de altavoz juntos y paralelos, intentare explicar por que : Una de las leyes del electromganetismo dice [en plan simplificado] que las variaciones en la corriente que circula por un conductor producen caidas de tension proporcionales a esa corriente todos los conductores proximos La caida de tension producida depende de : Es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre cables. Aumenta si se aumenta la longitud que los cables tengan en comun. Aumenta si los cables estan rodeados de un materian ferromagnetico, ej: el hierro del chasis del coche. Es proporcional al coseno del angulo que formen los cables [maxima para 0º, nula para 90º] . Cuanto mas alta la frecuencia mas induccion

Ademas, dire que este fenomeno es la principal causa de parasitos en los coches, pero eso lo tratare en otro momento El efecto de la induccion magnetica entre cables de altavoz proximos es "diafonia" = "intercambio de señal entre cables" Pero la impedancia de un altavoz no es lineal, la corriente consumida no es proporcional al voltaje porque la bobina junto con el motor forman una inductancia con nucleo de hierro [el del motor] cuyo valor disminuye con la corriente Eso hace que la corriente que circula por los cables este distorsionada con respecto al voltaje, esa no-linealidad no seria ningun problema si no fuera porque la corriente [distorsionada] de cada cable induce voltajes [distorsionados] en los demas cables vecinos, haciendo ademas que los amplificadores "peleen" unos contra otros y tengan que entregar mas corriente de la necesaria El cable de cada altavoz debe ir ligeramente separado de los de los demas altavoces para minimizar la induccion, de lo contrario se produce distorsion innecesaria y pequeñas alteraciones de la imagen e incluso de la respuesta de frecuencia Una alternativa a separar los cables es trenzarlos, un cable trenzado tiene 2 ventajas : El campo magnetico generado por cada conductor cancela al del otro conductor, por lo tanto no se inducen voltajes en los cables de alrededor. Los campos magneticos externos inducen voltajes iguales en los 2 conductores trenzados por lo que no hay una induccion neta, solo una induccion en "modo comun" que normalmente es inofensiva

Por ejemplo : fabricantes de coches como Audi o BMW trenzan los cables de altavoz de preinstalacion asi como diversos cables de señal utilizados en los sistemas electronicos de los coches para reducir la induccion y aumentar la inmunidad a parasitos electromagneticos Otro ejemplo, si cojeis un catalogo de cables exoticos, vereis cables trenzados a precios astronomicos, por lo que os recomiendo que amarreis cable normal a la manilla de la puerta de la cocina y lo trenceis vosotros mismos en los ratos libres [cuanto mas perpendiculares lo hilos mejor]

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