Sensibilidad de los altavoces y nivel máximo de presión sonora (SPL): qué significan estas cifras para los compradores profesionales.

Dos cifras que aparecen en la parte superior de la ficha técnica de cualquier altavoz profesional generan más confusión que ninguna otra: la sensibilidad y el nivel máximo de presión sonora (SPL). Ambas se imprimen en decibelios, se suelen indicar a un metro de distancia y se interpretan como una medida de volumen. No son la misma medida, y un comprador que las considere intercambiables dimensionará mal el sistema, ya sea pagando por una potencia de amplificador que la sala no necesita o eligiendo cajas acústicas que no alcanzan el nivel requerido.

Este artículo explica qué describe cada cifra, cómo se relacionan entre sí y con la potencia del amplificador, y qué preguntas se deben hacer al fabricante antes de incluir esos valores en las especificaciones de compra. Todos los valores de la caja acústica citados aquí corresponden a la información publicada en la página del producto Audfine; los valores de los transductores son los datos publicados en las páginas de los transductores Audfine. Cuando no se especifica una condición de referencia en la hoja, el artículo lo indica en lugar de darla por sentada.

¿Qué es lo que realmente mide la sensibilidad?

La sensibilidad es un indicador de eficiencia. Indica la presión sonora que produce una caja acústica a una distancia determinada con una entrada eléctrica específica, por lo que describe la eficacia con la que la caja convierte la potencia del amplificador en salida acústica. En la industria se utilizan dos convenciones comunes: 1 vatio a 1 metro y 2,83 voltios a 1 metro. Para una carga de 8 ohmios, ambas equivalen a la misma cifra, por lo que aparecen casi indistintamente en las hojas de datos; para una carga de 4 ohmios, no. Cuando una hoja muestra un valor en dB sin especificar la convención, es lo primero que hay que preguntar.

Lo que hace que este número sea útil en las decisiones de compra es la regla de los 3 dB: duplicar la potencia del amplificador suministrada a una caja acústica aumenta su salida en 3 dB. Por lo tanto, una caja acústica con una salida de 98 dB alcanza el mismo nivel que una con una salida de 95 dB utilizando aproximadamente la mitad de la potencia del amplificador. En un sistema de doce cajas acústicas, o en un lugar donde la potencia disponible es limitada, esa diferencia determina cuántas cajas acústicas se pueden utilizar y cuánta amplificación se debe comprar y transportar.

Es igualmente importante tener claro lo que la sensibilidad no indica. No dice nada sobre el volumen máximo que puede alcanzar el altavoz, ni sobre el ancho de banda. Un valor tomado en el pico de la respuesta no es comparable con uno promediado en todo el rango de funcionamiento, y ninguno indica qué sucede en el límite de baja frecuencia, donde la excursión, y no la potencia, se convierte en la limitación.

Lo que describe el SPL máximo

El nivel máximo de presión sonora (SPL) es el límite superior: el nivel más alto que el fabricante indica que la caja acústica puede producir, normalmente a un metro de altura. Las hojas de datos difieren en dos aspectos importantes. El primero es la potencia nominal de la que se derivó la cifra: la potencia continua (RMS) o la potencia pico. El segundo es si el valor se calculó a partir de la sensibilidad y la potencia o si se midió en una caja acústica terminada. Una cifra derivada de la potencia pico será aproximadamente 3 dB superior a la cifra de la misma caja acústica derivada de la potencia continua, lo cual es suficiente para distorsionar una comparación entre dos hojas que, por lo demás, parecen similares.

La distinción entre pico y continuo también influye en el comportamiento del sistema durante su uso. El valor de pico describe transitorios cortos. El material de programa sostenido se sitúa por debajo de este valor, ya que una bobina móvil que se calienta pierde potencia de salida —efecto generalmente conocido como compresión de potencia— y porque el limitador dentro de una caja acústica activa existe específicamente para mantener el transductor dentro de sus límites térmicos y mecánicos.

La distancia es más importante de lo que suelen reconocer las especificaciones técnicas. En condiciones de campo libre, el nivel disminuye aproximadamente 6 dB cada vez que se duplica la distancia, por lo que un altavoz con una potencia nominal de 131 dB a 1 metro resulta ser de unos 125 dB a 2 m y 119 dB a 4 m. En salas reales, se añade la ganancia por resonancia en los límites, y un conjunto de varios altavoces correctamente acoplados se comporta de forma diferente, por lo que conviene considerar estos cálculos como una estimación para la planificación, no como una predicción.

Cómo se relacionan las dos figuras: leer una hoja de principio a fin

La comprobación práctica consiste en verificar si la sensibilidad, la potencia y el nivel máximo de presión sonora (SPL) son coherentes entre sí. La relación es logarítmica: la salida es igual a la sensibilidad más diez veces el logaritmo de la relación de potencia. Aplicándola a tres ejemplos publicados de la gama Audfine:

• NX-915 : sensibilidad de 97 dB con 400 W RMS: 97 + 10 log ₁₀ (400) ≈ 123 dB, que es la cifra máxima de SPL publicada.
• PRX918 : sensibilidad de 98 dB con un pico de 2000 W: 98 + 10 log ₁₀ (2000) ≈ 131 dB, de nuevo la cifra publicada.
• HDL50-A : sensibilidad de 104 dB con un pico de 4400 W: 104 + 10 log ₁₀ (4400) ≈ 140 dB, la cifra publicada.

Cuando el valor aritmético y el impreso difieren, prevalece el valor impreso: es la cifra que el fabricante publica para ese modelo. La diferencia suele explicarse por el umbral del limitador, por los límites de excursión en la parte inferior de la banda o por una cifra de sensibilidad promediada en un rango más amplio que el pico de la respuesta. En todos los casos, cabe preguntarse de qué potencia nominal se derivó la cifra de SPL. Las hojas de datos completas del altavoz activo NX-915 de 15 pulgadas , el subwoofer activo PRX918 de 18 pulgadas y el sistema de altavoces line array autoamplificado HDL50-A incluyen las tres cifras juntas.

Sensibilidad a nivel del transductor: por qué los woofers y los transductores de compresión responden de forma tan diferente.

Las mismas dos cifras aparecen en las hojas de especificaciones de los transductores, con una importante diferencia en la escala. Un driver de compresión conectado a una bocina es un dispositivo mucho más eficiente que un cono de radiación directa. En toda la gama publicada por Audfine, los woofers registran valores entre 95 dB y 98 dB, mientras que los drivers de compresión registran valores entre 106 dB y 110 dB, una diferencia de aproximadamente 10 dB o más; el driver de compresión CD3601 de 1,42 pulgadas tiene una potencia nominal de 106 dB con una potencia RMS de 50 W, frente a los 95 dB a 98 dB de los drivers de cono.

Esa diferencia explica por qué una caja acústica pasiva de dos vías nunca es simplemente un crossover con dos altavoces conectados directamente. La sección de alta frecuencia se atenúa, normalmente mediante una red de resistencias en el crossover, hasta que su nivel coincide con el del woofer. También explica por qué la sensibilidad es uno de los cuatro parámetros que deben coincidir al reemplazar un transductor: si se instala un transductor de diferente sensibilidad, el equilibrio de la caja se altera, independientemente de si la impedancia y el marco son correctos. Los fundamentos de estos valores se explican con más detalle en nuestra guía sobre woofers, tweeters y drivers de compresión .

Sensibilidad publicada y nivel máximo de presión sonora (SPL) en toda la gama Audfine.

La tabla que aparece a continuación recoge las dos cifras tal como figuran en cada página de producto, junto con la potencia nominal y la respuesta en frecuencia impresas a su lado. Los valores se reproducen tal cual se publicaron; la condición de referencia de sensibilidad no se imprime en las hojas y debe confirmarse durante la consulta.

Hay dos aspectos que conviene tener en cuenta. Primero, los cinco modelos de arreglos lineales activos abarcan desde 95 dB hasta 104 dB, por lo que el presupuesto del amplificador para un nivel objetivo determinado no es el mismo en toda la gama, incluso cuando se utilizan los gabinetes juntos. Segundo, los subwoofers se agrupan en 98 dB y 131 dB, pero la potencia necesaria para alcanzar esa cifra varía según el gabinete: un gabinete simple de 18 pulgadas y un gabinete doble de 18 pulgadas alcanzan el mismo límite máximo publicado con diferentes canales de amplificación. Este tipo de cuestiones a nivel de sistema se abordan en la guía del comprador de sistemas de altavoces PA activos y en la guía técnica de arreglos lineales activos .

Sensibilidad publicada del controlador: woofers y controladores de compresión

Para los compradores que especifican transductores en lugar de cajas acústicas terminadas, la columna de sensibilidad es el primer filtro. Los woofers y drivers de compresión Audfine publicados se enumeran a continuación, con la potencia y el ancho de banda impresos en la misma hoja.

Qué especificar al comprar altavoces a un fabricante chino

La cifra de decibelios en una hoja de datos solo es útil para una fábrica si la consulta especifica las condiciones en las que se basa. Para los compradores que preparan una solicitud de cotización a un fabricante de altavoces profesionales en China , los siguientes elementos convierten esos dos números en algo que un proveedor puede cotizar y utilizar como base:

1. Indique la referencia. Especifique si se requiere sensibilidad a 1 W/1 m o a 2,83 V/1 m, y la impedancia nominal a la que se aplica la figura.
2. Indique el ancho de banda. Pregunte si la cifra es un valor máximo único o un promedio en un rango determinado, y solicite ese rango en hercios.
3. Pregunte cómo se obtuvo la cifra de SPL. Si se calculó a partir de la sensibilidad y la potencia, o si se midió en un altavoz; y, en caso de haberse calculado, si se utilizó el valor RMS o el valor pico.
4. Establezca una tolerancia. Una tolerancia especificada (±1 dB o ±2 dB) es lo que permite verificar la cifra en las muestras entrantes.
5. Indique el objetivo a la distancia de escucha, no a 1 m. Especifique el nivel requerido en la última fila y la distancia de proyección, para que el fabricante pueda calcular el número de altavoces necesarios.
6. Indique la potencia disponible del amplificador por canal. La sensibilidad y la potencia disponible determinan conjuntamente si un modelo preseleccionado alcanza el objetivo.
7. Para gabinetes activos, pregunte qué función cumple el limitador DSP interno. El ajuste del umbral determina en gran medida qué parte del valor pico publicado se puede utilizar en el material de programa.
8. Para programas de fabricación de equipos originales (OEM) y de marca blanca, indique si es necesario reproducir las cifras publicadas. Solicite unidades de muestra y datos de medición antes de programar una producción.

Preguntas frecuentes

¿Un valor de sensibilidad más alto es siempre la opción correcta?

No por sí solo. Un valor más alto significa menor potencia de amplificación para el mismo nivel, lo cual es importante cuando la potencia es limitada o cuando varios altavoces comparten un amplificador. No indica nada sobre el ancho de banda, la frecuencia de resonancia del altavoz ni la potencia de salida disponible antes de que intervenga el limitador. Léalo junto con la respuesta en frecuencia y la potencia nominal.

¿Se pueden comparar los valores máximos de SPL entre dos proveedores?

Solo si ambos valores se obtuvieron de la misma manera. Un valor calculado a partir de la potencia máxima será aproximadamente 3 dB superior al calculado a partir de la potencia continua para el mismo gabinete. Antes de comparar, pregunte a cada proveedor qué valor se utilizó y si el número se midió o se calculó.

¿Cuánta potencia de amplificación necesita un gabinete?

Trabaje a partir del nivel objetivo, no del gabinete. Cada duplicación de la potencia añade 3 dB, por lo que pasar de un gabinete de 95 dB a uno de 98 dB equivale a reducir a la mitad la potencia del amplificador para obtener la misma salida. Cuando el objetivo es fijo, la sensibilidad determina las especificaciones del amplificador.

¿Cambian estas cifras cuando se utilizan varios armarios a la vez?

Sí. Los altavoces muy próximos entre sí que emiten el mismo contenido de baja frecuencia se suman en nivel, mientras que los altavoces adyacentes que cubren diferentes partes de la banda no se suman de la misma manera. Las cifras publicadas para un solo altavoz son el punto de partida, no el resultado del arreglo; por eso, las configuraciones del arreglo deben especificarse con el fabricante en lugar de extrapolarse.

¿Dónde puedo obtener las condiciones de referencia para las cifras de Audfine?

Los valores publicados se reproducen en la página de cada producto. Si en la ficha técnica no se indica la convención de medición ni la derivación del valor SPL, envíe el número de modelo junto con su consulta y el equipo de ingeniería lo confirmará, junto con los datos dimensionales y la disponibilidad de muestras.

Conclusión

La sensibilidad indica la eficiencia con la que una caja acústica convierte la potencia del amplificador en señal de salida; el SPL máximo indica hasta dónde llega esa señal antes de alcanzar el límite especificado por el fabricante. Compare la primera con su presupuesto para el amplificador, compare la segunda con el nivel que necesita a la distancia de escucha y confirme la referencia de ambas antes de incluirlas en las especificaciones. Las cifras publicadas por Audfine ofrecen a los compradores un conjunto consistente de datos para comparar dentro de la gama y para citar al realizar una consulta.

Para mediciones específicas del modelo, unidades de muestra o consultas de fabricantes de equipos originales (OEM), póngase en contacto con el equipo de ingeniería de Audfine e indíqueles el nivel de rendimiento y la distancia de lanzamiento deseados.