Home-theater-designers
Cualquiera que haya estado interesado en el audio durante un tiempo probablemente haya desarrollado una preferencia por un cierto estilo de altavoz y una determinada configuración de controlador. Esta preferencia puede basarse en la experiencia personal, la opinión de un revisor de confianza, el conocimiento técnico o incluso algunos esfuerzos en la construcción de altavoces de bricolaje. En realidad, hay muchas formas de construir un buen altavoz y ciertamente hay espacio para el gusto personal. Aún así, a menudo me sorprende lo poco que la mayoría de las personas (incluso algunas que están profundamente involucradas en el audio) comprenden realmente las implicaciones de rendimiento de las diferentes configuraciones de controladores.
Mucho de esto se explica en El libro de cocina de diseño de altavoces . Cuando leí por primera vez The LDC hace 20 años, probablemente aumentó mi comprensión de cómo funcionan los altavoces en un orden de magnitud. Lo que presentaré aquí es mucho menos técnico. Animo a todos los audiófilos y revisores a profundizar más y obtener una copia del LDC, que ahora está en su séptima edición y que fue escrito por Vance Dickason, editor de la revista Voice Coil y uno de los diseñadores de altavoces más experimentados del mundo.
Para comprender por qué algunas configuraciones de controladores funcionan mejor que otras en determinadas situaciones, es importante comprender un par de principios generales:
1) En igualdad de condiciones, cuanto mayor sea el diámetro de un controlador, más bajas serán las frecuencias que puede reproducir y más dificultad tendrá para reproducir altas frecuencias. Nuevamente, ese es un principio general, cierto solo cuando todas las demás cosas son iguales.
2) La dispersión de un controlador (la uniformidad con la que dispersa el sonido en todas las direcciones) es principalmente una función de su diámetro o, en el caso de controladores de forma ovalada o rectangular, sus dimensiones horizontales y verticales. Una buena regla general es que la dispersión de un controlador comienza a estrecharse (o 'haz') a la frecuencia cuya longitud de onda corresponde con la dimensión del controlador. Para calcular esto, divida 13,512 (la velocidad del sonido en pulgadas al nivel del mar) por el área de radiación efectiva del conductor. Por ejemplo, un woofer de 6.5 pulgadas con un diámetro de área de radiación efectiva de cinco pulgadas (medido desde el pico del sonido envolvente hasta el pico opuesto) comienza a emitir a aproximadamente 2.702 Hz, o 13.512 dividido por cinco.
La dispersión es importante porque le da al altavoz un sonido grande, abierto y natural. Si la dispersión de un altavoz es pobre, parecerá que el sonido proviene de la caja del altavoz en lugar de un cantante o un instrumento real. Una mala dispersión en los medios también puede crear una coloración de 'manos ahuecadas' en las voces, como si los cantantes tuvieran las manos ahuecadas alrededor de la boca.
Es posible que ya haya descubierto cuál es el mayor dilema en el diseño de los altavoces: cuanto más pequeño es el controlador, más amplia es su dispersión (consulte la tabla de medidas a continuación, haga clic en la foto para verla en una ventana más grande) sin embargo, cuanto más pequeño es el controlador, menos puede manejar bajas frecuencias. Un poco más de contemplación podría llevar a la comprensión de que 'más simple es mejor' rara vez se aplica a los hablantes. Cuanto más simple sea el altavoz, es más probable que tenga alguna combinación de respuesta de frecuencia desigual, mala dispersión, falta de respuesta de graves y / o agudos y / o alta distorsión.
Consideremos los pros y los contras de algunas de las configuraciones de controladores de altavoz más populares. Una nota: hay innumerables factores que influyen en el rendimiento de los altavoces, incluido el diseño y los materiales del altavoz, el diseño y los materiales del recinto, la carga de graves del recinto, las pendientes de cruce, etc. Sin embargo, esos factores están fuera del alcance de este artículo, que trata específicamente de las configuraciones del controlador. Para una comprensión más profunda del funcionamiento interno de los altavoces, consulte el Libro de recetas de diseño de altavoces u otro trabajo de referencia en profundidad.
Unidireccional (controlador único, rango completo)
Algunos audiófilos y revisores se inclinan por los diseños de un solo controlador porque creen que eliminar el circuito de cruce para dividir la señal de audio en graves y agudos produce una mayor pureza sónica. El problema es que esto tiene un costo, que a menudo es extremo. Los controladores de rango completo más grandes tienen una respuesta de alta frecuencia desigual y una dispersión extremadamente pobre en los agudos. Controladores de rango completo más pequeños, como el de 3,5 pulgadas utilizado en el altavoz Role Audio Sampan FTL recientemente revisado aquí , pueden tener una respuesta de agudos bastante suave e incluso una dispersión de entre 5 y 7,5 kHz, por lo que pueden sonar bien, pero debido a que las frecuencias de resonancia de esos controladores tienden a ser de 100 Hz o más, ofrecerán poca o ninguna respuesta de graves . En comparación con un tweeter decente de una pulgada, su respuesta de agudos no será tan suave y su dispersión no será tan amplia.
Dicho esto, en productos de bajo costo, los controladores de rango completo a veces son la mejor opción. Recuerdo con cariño los sistemas Cambridge SoundWorks económicos y de excelente sonido diseñados por el legendario Henry Kloss, que incluían altavoces de rango completo de 2,5 o tres pulgadas en recintos en forma de cubo, aumentados por un módulo de bajos de paso de banda económico pero eficaz. Muchas veces he aconsejado a los fabricantes de barras de sonido de bajo precio que usen controladores únicos de rango completo en lugar de woofers y tweeters separados a esos precios, es casi imposible encontrar un tweeter que suene decente e incluir un circuito de cruce adecuado.
Altavoces con pequeños controladores de rango completo, como Sampan FTL o el Sommeliers de Kvart & Bolge Sound (que se muestran aquí) tienen sus encantos, a menudo ofrecen una respuesta plana y una dispersión hermosamente consistente desde el rango medio bajo hasta el agudo más bajo, lo que se traduce en una reproducción de voz suave y natural. Sin embargo, no suenan tan aireados o espaciosos como un altavoz con un tweeter típico de una pulgada, y no suenan muy alto ni entregan muchos graves. Pero se pueden aumentar con un subwoofer.
No veo cómo los altavoces que utilizan controladores individuales más grandes pueden considerarse productos de alta fidelidad. A algunos audiófilos les gustan, pero por lo que puedo decir, su atracción es más filosófica que musical. La respuesta de frecuencia y las anomalías de dispersión que introducen estos altavoces son fáciles de escuchar y medir, por lo que, en mi opinión, no hay una forma creíble de llamar a su sonido natural o neutral. Algunos de estos altavoces añaden un super-tweeter para una respuesta de agudos más extendida, pero su respuesta de frecuencia general seguirá siendo áspera y su dispersión estrecha en los agudos inferiores y medios superiores.
que es mas barato uber o lyft
También hay altavoces de panel electroestático y magnetoplanar de rango completo, como los fabricados por MartinLogan y Magnepan, respectivamente. Se trata de un asunto completamente diferente porque irradian el sonido hacia atrás y hacia adelante, lo que ayuda a contrarrestar los problemas de dispersión causados por las grandes superficies radiantes de los paneles. Muchos de estos altavoces utilizan paneles curvos para ampliar su dispersión. No pueden ofrecer graves profundos a volúmenes altos o el tipo de imagen enfocada que puede producir un buen altavoz dinámico (es decir, conos y domos), pero muchos audiófilos y revisores consideran que estos altavoces se encuentran entre los mejores disponibles en cualquier mercado. precio.
Bidireccional (woofer / tweeter)
Los parlantes que combinan un solo woofer y un solo tweeter son los más comunes, y algunos audiófilos y críticos los consideran los mejores, a menudo citando la máxima de 'más simple es mejor'. Una vez más, esa noción no se aplica. Sí, los altavoces de dos vías son típicamente más simples que los modelos de tres vías, pero esa simplicidad requiere un compromiso que tiende a ocurrir en frecuencias entre dos y cuatro kHz, donde el oído es más sensible.
El problema con los altavoces de dos vías se produce en el punto de cruce, la frecuencia a la que el sonido pasa del woofer al tweeter. Como discutimos anteriormente, cuanto más grande es el woofer, más su dispersión comienza a reducirse a frecuencias más altas. Entonces, a medida que pasa del rango medio a los agudos, la dispersión se estrecha a medida que se acerca al punto de cruce, luego se abre de nuevo a medida que el sonido pasa al tweeter, que generalmente tiene una o 0.75 pulgadas de diámetro y, por lo tanto, dispersa el sonido ampliamente hacia arriba en la octava superior de los agudos (entre 10 y 20 kHz).
Una solución es utilizar un woofer más pequeño, en cuyo caso sacrificará la respuesta de graves. O puede mover el punto de cruce hacia abajo, para que el woofer no esté activo en las frecuencias altas. Pero luego comienza a poner una tensión excesiva en el tweeter, que probablemente no tiene suficiente área de radiación o excursión (movimiento de adelante hacia atrás) para reproducir esas frecuencias más bajas.
Obviamente, muchos diseñadores de altavoces han hecho este compromiso con éxito porque hay innumerables altavoces de dos vías que suenan muy bien. Con algunas excepciones, prefiero altavoces de dos vías con tweeters de una pulgada y woofers de no más de 5,25 pulgadas, con puntos de cruce de alrededor de 2,2 kHz aproximadamente. Por supuesto, cualquier altavoz de dos vías se puede aumentar con un subwoofer.
Sin embargo, aquí hay dos excepciones. En primer lugar, algunos controladores de alta frecuencia tienen suficiente respuesta en el rango medio como para que se puedan cruzar de forma segura a un woofer a una frecuencia más baja, generalmente entre 800 Hz y 1,5 kHz. Estos incluyen tweeters de bocina que utilizan controladores de compresión (no tweeters de cúpula con una guía de onda en forma de cuerno), algunos tweeters de cinta y paneles electrostáticos y magnetoplanar. Es por eso que el diseño de dos vías funciona bien, por ejemplo, en altavoces de bocina de JBL y Klipsch, así como en altavoces electrostáticos de dos vías de MartinLogan.
La otra excepción es que los woofers grandes con poca masa en movimiento y alta sensibilidad pueden producir un rango medio con un sonido natural y pueden cruzarse a frecuencias relativamente altas. A menudo, el woofer tendrá un borde plisado (la parte que conecta el cono a la canasta) en lugar del marco de medio rollo más común. Con uno de estos, puede obtener un sonido de rango completo de dos vías. Los ejemplos incluyen Monitores profesionales JBL M2 (mostrado aquí) y el Altavoces de orangután DeVore Fidelity .
Tres vías (woofer / rango medio / tweeter)
La mayoría de los diseñadores de altavoces que conozco consideran que un diseño de tres vías es la mejor opción. Un diseño de tres vías le brinda la ventaja de los altavoces pequeños de rango completo descritos anteriormente: respuesta de frecuencia plana y dispersión constante en la mayor parte del rango vocal. Esto se debe a que los puntos de cruce suelen rondar los 300 a 600 Hz entre el woofer y el rango medio y de 2,8 a cuatro kHz entre el rango medio y el tweeter. Obtiene la amplia dispersión de un tweeter de una o 0.75 pulgadas sin preocupaciones sobre la distorsión o falla del tweeter. El diseñador también puede usar un woofer más grande (o dos o tres) para obtener una respuesta de graves más profunda. Un altavoz de tres vías bien diseñado puede ofrecer un manejo de alta potencia, un sonido extremadamente natural sin grandes anomalías en el equilibrio tonal y un rendimiento medido cercano a la perfección.
Sin embargo, eso no quiere decir que los altavoces de tres vías sean perfectos en todos los sentidos. Los parlantes que usan un controlador de rango medio que es del mismo tamaño o un poco más pequeño que el woofer son comunes, sonarán más fuerte que los parlantes con controladores de rango medio más pequeños, pero por lo general no ofrecen esa dispersión de rango medio uniformemente amplia. Además, he escuchado algunos parlantes de tres vías donde el controlador de rango medio se cruzó a un woofer grande a una frecuencia demasiado alta, lo que hace que las voces suenen anormalmente hinchadas porque provienen de un woofer grande.
También es difícil fabricar un altavoz de tres vías a bajo costo. El diseñador tiene que agregar el controlador de rango medio, un gabinete interno separado para el controlador de rango medio, un gabinete más grande en general y, por lo general, dos o tres inductores adicionales, dos o tres condensadores adicionales y una resistencia adicional. Multiplique el costo de estas piezas adicionales por cinco o seis veces para obtener el aumento en el precio minorista, luego agregue un poco más para un envío más costoso y comenzará a comprender por qué hay pocos parlantes de tres vías con un precio inferior a $ 400 por par.
Una variante común del altavoz de tres vías es el altavoz de dos vías y media. Esto generalmente emplea un tweeter y dos o tres woofers a juego. El woofer más cercano al tweeter se cruza con el tweeter de forma normal. Los woofers debajo de él tienen un filtro de paso bajo, generalmente de 300 a 800 Hz, por lo que aumentan la salida de graves del woofer superior pero en su mayoría permanecen fuera del rango medio. Si ejecutara todos los woofers en paralelo, cruzando todos hacia el tweeter, interferirían entre sí en el rango medio, produciendo haces de sonido verticalmente estrechos (llamados 'lóbulos') a ciertas frecuencias. Si bien los diseños de dos vías y medio le brindarán más graves que los modelos de dos vías comparables, aún presentan los mismos desafíos que los altavoces de dos vías cuando se trata de seleccionar el punto de cruce correcto entre el woofer y el tweeter.
Cuatro y más
Una vez que ingresa a modelos de mayor precio, los altavoces de cuatro y cinco vías se vuelven comunes. En su mayor parte, estos son básicamente modelos de tres vías con un woofer grande agregado para bajos más profundos. Tienen todas las ventajas de los modelos de tres vías con aún más graves, pero a un costo mayor. Un diseño de cuatro vías es especialmente beneficioso para altavoces con cruces de primer orden debido a las tensiones que ejercen sobre sus conductores.
Acabo de tocar la superficie de este tema aquí, y lo animo a aprender más sobre él leyendo el LDC u otro buen libro de referencia sobre oradores.
que significa desenrollar en twitter
Recursos adicionales
• Crossovers de primer orden: ¿panacea o problema? en HomeTheaterReview.com.
• Los pros y los contras de varios subwoofers en HomeTheaterReview.com.
• Cómo elegir un subwoofer para sonido envolvente o estéreo en HomeTheaterReview.com.