Conceptos básicos del altavoz de graves: bobina móvil, imán y manejo de potencia.

Un altavoz de graves parece un conjunto sencillo compuesto por cono, suspensión, araña, imán y bobina. Los cuatro parámetros que determinan su comportamiento en la caja acústica —diámetro de la bobina móvil, potencia admisible, sensibilidad y respuesta en frecuencia— están determinados por estos componentes, que se mueven en conjunto. Especificar uno de ellos sin tener en cuenta los demás es una causa frecuente de que una caja acústica terminada no funcione correctamente en el lugar de instalación o no dure su primera temporada.

Esta guía explica qué describe cada especificación publicada, utilizando datos de la gama de transductores profesionales Audfine para que las relaciones sean comprensibles en una línea de productos real. Está dirigida a fabricantes de cajas acústicas, empresas de alquiler, instaladores y talleres de servicio que compran altavoces y fabrican o mantienen sus propias cajas. Audfine es la marca de Ningbo Lesound Electronics Co., LTD., un fabricante y exportador de audio profesional fundado en 2009 en Ningbo, China, que trabaja con marcas internacionales bajo la modalidad OEM y ODM.

Función de un altavoz de graves en una caja acústica profesional

En un sistema de sonido profesional, el woofer es el transductor que mueve el mayor volumen de aire. Convierte la corriente del amplificador en movimiento del cono mediante una bobina móvil suspendida en un espacio magnético, y el cono luego transmite ese movimiento a la sala. Un altavoz de 12 pulgadas en una caja de dos vías, un altavoz de 15 pulgadas en un monitor de escenario y un altavoz de 18 pulgadas en un subwoofer funcionan según el mismo principio; lo que varía entre ellos es la distancia que el cono puede recorrer de forma controlada, la cantidad de calor que el motor puede absorber antes de que la salida disminuya y la frecuencia mínima que el conjunto puede reproducir antes de que la respuesta se atenúe.

Por eso, un altavoz y su caja deben considerarse como un solo elemento. El mismo woofer de 18 pulgadas se comportará de forma muy diferente en una caja sellada, una caja ventilada y un diseño de paso de banda, y el rango de frecuencia publicado para el altavoz describe el transductor, no la caja terminada. Los compradores que comparan las especificaciones de los altavoces de diferentes proveedores suelen comparar transductores; los compradores que comparan cajas terminadas también comparan el resultado de una decisión de ajuste.

Bobina móvil: la especificación que establece el límite térmico

La bobina móvil es un devanado unido a la parte posterior del cono y sujeto al entrehierro magnético. La corriente del amplificador que pasa a través de ella crea una fuerza que impulsa el cono hacia adelante y hacia atrás. Dos características de esta bobina determinan la resistencia del transductor: su diámetro y los materiales con los que están fabricados el devanado y el soporte.

El diámetro de la bobina influye en la potencia que maneja en toda la gama. Las cifras publicadas hacen que esta relación sea fácil de ver. El woofer 12NLD88 de 12 pulgadas utiliza una bobina GBF de 3,5 pulgadas y publica 700 W RMS con 1400 W de pico. El woofer 15NDL100 de 15 pulgadas pasa a una bobina GBF de 4 pulgadas y 800 W RMS con 1600 W de pico. El woofer 18BHP501ND de 18 pulgadas utiliza una bobina GBF de 5 pulgadas y publica 2000 W RMS con 4000 W de pico. En la parte inferior de la gama, el woofer PW127560A de 12 pulgadas funciona con una bobina Kapton de 3 pulgadas a 300 W RMS y 600 W de pico. Una bobina más grande presenta una mayor superficie para disipar el calor, y las cifras de potencia publicadas en toda la gama siguen de forma consistente los tamaños de las bobinas.

Los materiales del molde y del bobinado varían según el modelo. En las especificaciones publicadas aparecen tres tipos de construcción: Kapton en tamaño de 3 pulgadas, TGL en tamaño de 3 pulgadas y GBF en tamaños de 3,5, 4, 4,5, 5 y 6 pulgadas. Cada una se indica con la descripción "IN/OUT", que se refiere a la disposición del bobinado en el molde. Dado que el comportamiento térmico depende tanto de esta construcción como del diámetro, es conveniente consultar con el proveedor durante la fase de especificación, en lugar de deducirlo únicamente a partir del valor de potencia.

El sobrecalentamiento es la principal causa de fallo. Cuando una bobina se sobrecalienta, el primer síntoma suele ser la compresión (el altavoz deja de aumentar el volumen a medida que llega más potencia) y el segundo es un devanado abierto o en cortocircuito. Ambos problemas se evitan ajustando el amplificador a la potencia nominal continua y utilizando un procesamiento que limite la energía a largo plazo en lugar de reaccionar únicamente a los picos.

Imán: ferrita y neodimio en el mismo rango

El imán establece el campo contra el que trabaja la bobina. Se utilizan dos materiales diferentes en toda la gama de altavoces de graves Audfine, y esta elección se refleja en las especificaciones.

Ferrita. Los modelos PW127560A, 12BH300, 12BHP300 y 15X600M incorporan imanes de ferrita, al igual que los woofers de 18 pulgadas 18BHP401DM y 18BH401DM. La ferrita es un material consolidado y ampliamente utilizado, y los conjuntos de imanes resultantes son físicamente más grandes para una intensidad de campo determinada.

Neodimio (NEO). Los modelos 10NDL88, 12NLD88, el woofer de 15 pulgadas 15NDL100, el 15DS115, el 18SW115, el 18BHP501ND y el 21SW152 incorporan imanes de neodimio. El neodimio proporciona el campo magnético necesario con un conjunto mucho más pequeño y ligero, por lo que se utiliza en los modelos de mayor potencia de la gama y en los altavoces de gran formato, donde el peso durante el envío y la manipulación es un factor importante.

Las especificaciones publicadas también registran las dimensiones del imán cuando se indican: el controlador de compresión CD3601 especifica un imán de ferrita de 134 x 17 mm, y los controladores de compresión BH450 y BH453 especifican un imán de ferrita de 115 x 15 mm. La carcasa del imán se especifica por separado como carcasa en T negra, carcasa negra, carcasa en T cromada o carcasa cromada, lo cual es importante tener en cuenta cuando se requiere que un repuesto coincida visual y eléctricamente con un conjunto existente.

Cesta, araña y cono: los límites mecánicos

Tres componentes mecánicos determinan la precisión con la que el conjunto móvil se mantiene alineado bajo carga, y los datos de los tres están publicados.

Cesta. El modelo PW127560A viene con una cesta de acero. El resto de los woofers de la gama —desde el 10NDL88 hasta el 21SW152— incorporan una cesta de aluminio fundido a presión. Esta cesta proporciona una estructura más rígida para el motor y una mejor disipación del calor.

Araña. La suspensión utiliza tres construcciones diferentes. Una araña simple de PC se publica en los modelos PW127560A, 12BH300, 12BHP300 y 15X600M. Una araña doble se publica en los modelos 10NDL88, 12NLD88, 15NDL100, 15DS115, 18SW115, 18BHP501ND y 21SW152. Una araña de silicona se publica en los modelos 18BHP401DM y 18BH401DM. La construcción de araña doble aparece en los modelos que publican las mayores demandas de excursión, lo que la convierte en un indicador útil al comparar dos altavoces del mismo tamaño nominal.

Cono. El cono de papel se utiliza en toda la gama de woofers. En el lado del driver de compresión, el material del diafragma es titanio, que es la combinación habitual con un motor de alta frecuencia.

Manejo de potencia de lectura: RMS y pico

Cada controlador publica dos valores de potencia, que responden a preguntas diferentes. El valor RMS describe la capacidad continua: lo que el controlador puede absorber durante un programa prolongado. El valor pico describe la capacidad a corto plazo ante transitorios. Si se leen juntos, describen el rango de operación; si se leen por separado, cualquiera de ellos puede resultar engañoso.

En este rango, la escalera va desde 300 W RMS y 600 W pico en el PW127560A, pasando por 400 W y 800 W en el 12BH300 y 12BHP300, 500 W y 1000 W en el 10NDL88, 600 W y 1200 W en el 15X600M, 700 W y 1400 W en el 12NLD88, 800 W y 1600 W en el 15NDL100, 1500 W y 3000 W en el 18BHP401DM y 18BH401DM, 1600 W y 3200 W en el 15DS115 y 18SW115, hasta 2000 W y 4000 W en el 18BHP501ND y 21SW152. En todos los casos, el valor pico es el doble del valor RMS, lo que facilita la comparación visual entre ambos.

Para dimensionar un amplificador, la potencia continua es el valor de referencia, con un margen adicional para la dinámica del programa. Cuando un sistema funciona a alto nivel durante horas, el factor limitante es térmico, no mecánico, y viene determinado por la bobina descrita anteriormente.

Sensibilidad y respuesta en frecuencia: los dos números que se comparan

La sensibilidad se publica como una cifra de dB en cada página de producto. En este rango, los woofers varían desde 95 dB en el PW127560A hasta 98 ​​dB en los modelos 12NLD88, 15X600M, 15NDL100, 18BHP401DM, 18BH401DM y 18BHP501ND, con 97,5 dB en los modelos 12BH300 y 12BHP300, 97 dB en el 15DS115 y 96 dB en los modelos 10NDL88, 18SW115 y 21SW152. La cifra describe la cantidad de salida acústica que produce el transductor para una entrada eléctrica determinada, por lo que un número mayor significa una mayor salida desde el mismo canal del amplificador. Los transductores de compresión publican cifras mucho más altas —106 dB en el CD3601 y 110 dB en los BH450 y BH453— porque funcionan dentro de una bocina en lugar de al aire libre.

La respuesta en frecuencia se publica como una banda. Al ordenar el rango por tamaño de cono, se observa la consistencia con la que se mueve el límite inferior: 60 Hz para el 10NDL88 de 10 pulgadas, 55 Hz para el PW127560A de 12 pulgadas, 50 Hz para el 12NLD88 de 12 pulgadas, 45 Hz para los 15X600M y 15NDL100 de 15 pulgadas, 35 Hz para el 15DS115 de 15 pulgadas y 30 Hz para los 18SW115, 18BHP401DM, 18BH401DM y 18BHP501ND de 18 pulgadas y para el 21SW152 de 21 pulgadas. El límite superior varía según la función prevista: 5000 Hz en los modelos 12BH300 y 12BHP300, 3000 Hz en los modelos 12NLD88, 15X600M y 15NDL100, 2500 Hz en los modelos 10NDL88 y PW127560A, 2000 Hz en los modelos 18BHP401DM y 18BH401DM, 1250 Hz en el modelo 18BHP501ND y 1000 Hz en los modelos 15DS115, 18SW115 y 21SW152. Los drivers diseñados para ser conectados a un driver de compresión tienen un límite superior inferior predefinido.

Especificaciones publicadas del woofer

La impedancia publicada es de 8 ohmios para cada woofer de la gama, y ​​el material del cono es papel en todos los casos. La construcción de la araña es de policarbonato simple en los modelos PW127560A, 12BH300, 12BHP300 y 15X600M; doble en los modelos 10NDL88, 12NLD88, 15NDL100, 15DS115, 18SW115, 18BHP501ND y 21SW152; y de silicona en los modelos 18BHP401DM y 18BH401DM.

Drivers de compresión en el mismo sistema

Un woofer se especifica normalmente junto con un dispositivo de alta frecuencia, y la misma disciplina se aplica a la lectura de sus especificaciones. Se publican tres drivers de compresión en la gama. El CD3601 utiliza una bobina móvil CCAW de 1,42 pulgadas (36 mm) con diafragma de titanio y garganta de 1 pulgada, publica 50 W RMS con 100 W pico, sensibilidad de 106 dB y una respuesta de 1500 Hz a 18 kHz, y se monta atornillado. Los BH450 y BH453 utilizan una bobina CCAW de 1,75 pulgadas (44 mm) con diafragma de titanio y garganta de 1 pulgada, publican 60 W RMS con 120 W pico, sensibilidad de 110 dB y una respuesta de 1200 Hz a 20 kHz, y se montan atornillados. Los tres son de 8 ohmios con motores de ferrita.

La lógica de emparejamiento se evidencia en las cifras: cuando un woofer publica un límite superior de 1000 Hz, el punto de cruce y el límite inferior del driver de compresión deben considerarse conjuntamente. Esta es una decisión de diseño que corresponde al fabricante de la caja acústica, y es la razón por la que ambos conjuntos de datos publicados deben figurar en el mismo documento.

Qué especificar al adquirir altavoces de graves de un fabricante chino

Para los compradores que trabajan con un fabricante de altavoces de graves en China, el valor de una consulta clara radica en que elimina las suposiciones que provocan desviaciones en los pedidos posteriores. Una primera consulta útil normalmente abarca ocho puntos:

1. Tipo de caja y volumen interno. Sellada, ventilada o de paso de banda, y la frecuencia de sintonización objetivo. El mismo altavoz publica las mismas cifras independientemente del tipo de caja, por lo que esta debe especificarse por separado.
2. Potencia continua y máxima en el punto de cruce previsto. No solo la potencia nominal del controlador, sino cómo se alimentará realmente el sistema.
3. Impedancia y número de altavoces por canal. Cada altavoz de graves de esta gama tiene una impedancia de 8 ohmios, lo que determina la carga que soporta un único canal del amplificador cuando se combinan los altavoces.
4. Construcción de la bobina móvil. Diámetro más soporte y material del bobinado, ya que el comportamiento térmico depende de la construcción y no solo del valor de potencia.
5. Material del imán. Ferrita o neodimio, a decidir en función del peso y las necesidades de servicio del mercado de destino.
6. Construcción mecánica. Material de la cesta, construcción de la araña y material del cono, especialmente cuando el altavoz reemplaza una unidad existente.
7. Material del programa y ciclo de trabajo. La voz, la música en directo o la reproducción a un nivel alto y continuo generan diferentes demandas térmicas.
8. Alcance de la marca y el embalaje. Si el programa es OEM, ODM o de marca privada, y qué diseño gráfico y embalaje se requieren.

Un proveedor de drivers para altavoces OEM suele responder a esa lista con una selección reducida en lugar de un catálogo completo, lo que acorta considerablemente la fase de muestreo. Trabajar con un único proveedor tanto para el woofer como para el driver de compresión también permite mantener un formato coherente en las cifras publicadas.

Adaptar el controlador al gabinete y al sistema.

Los controladores suelen adquirirse para una de estas tres tareas: ensamblar un nuevo gabinete, reemplazar una unidad defectuosa en un gabinete existente o almacenar repuestos para una flota. Cada uno interpreta la misma especificación de manera diferente.

Los nuevos programas de gabinetes parten de la respuesta objetivo y se basan en el tamaño del cono y la bobina. Cuando el diseño requiere subgraves de un solo transductor grande, el límite inferior de 30 Hz publicado en los modelos de 18 y 21 pulgadas es el punto de partida: el woofer 18BHP501ND de 18 pulgadas y el woofer 21SW152 de 21 pulgadas publican 2000 W RMS con un límite inferior de 30 Hz, y difieren en el tamaño de la bobina, el límite superior y el material del motor. El trabajo de reemplazo y servicio comienza con las cifras publicadas de la unidad defectuosa, donde la impedancia, la sensibilidad y el diámetro de corte deben coincidir antes de considerar cualquier otra cosa. Los repuestos de flota normalmente se estandarizan en la menor cantidad de modelos posible, lo que favorece una gama donde la impedancia y el material del cono son consistentes en todos los tamaños.

Cuando se compra el sistema terminado en lugar de construirlo, la misma gama está disponible en gabinetes completos. La gama de subwoofers autoamplificados se especifica como sistemas terminados, y la guía de compatibilidad de modelos de subwoofers explica cómo se comparan esos gabinetes. Los compradores que construyen sus propios gabinetes y los que compran gabinetes terminados suelen necesitar las mismas especificaciones, pero las utilizan en diferentes etapas del proyecto.

Preguntas frecuentes

¿Qué especificación es la más importante al comparar dos altavoces de graves del mismo tamaño?

El diámetro y la construcción de la bobina móvil son factores clave, ya que de ellos dependen las cifras de potencia y el comportamiento térmico. Dos woofers de 15 pulgadas de esta gama ofrecen una potencia RMS de 600 W con una bobina de 4 pulgadas y de 1600 W con una bobina de 4,5 pulgadas, y la diferencia radica en el motor, no en el tamaño del cono.

¿Un valor de sensibilidad más alto implica un altavoz más ruidoso?

Esto significa una mayor salida acústica con la misma entrada eléctrica. Los 98 dB publicados para los modelos 12NLD88, 15NDL100, 15X600M y 18BHP501ND son 3 dB superiores a los 95 dB publicados para el PW127560A, lo que representa una diferencia real en el rendimiento del mismo canal del amplificador. No describe la salida máxima de la caja, que también depende de la potencia admisible y la excursión.

¿Ferrita o neodimio? ¿Cuál se debe especificar?

La ferrita se utiliza en los modelos PW127560A, 12BH300, 12BHP300, 15X600M, 18BHP401DM y 18BH401DM; el neodimio en los modelos 10NDL88, 12NLD88, 15NDL100, 15DS115, 18SW115, 18BHP501ND y 21SW152. El neodimio reduce el peso del conjunto para el mismo campo, lo cual es importante para el transporte y la manipulación. La decisión se toma mejor en conjunto con el plan de envío y los acuerdos de servicio para el mercado de destino.

¿Es posible adquirir un woofer y un driver de compresión como un par emparejado?

Sí. Los rangos publicados se especifican en un formato consistente, por lo que el límite superior del woofer y el límite inferior del driver de compresión se pueden comparar directamente. Incluya el punto de cruce deseado y el tipo de caja acústica en su consulta.

¿Está disponible la gama de controladores para programas de fabricantes de equipos originales (OEM) y de marca blanca?

Sí. La fábrica trabaja con programas OEM y ODM para marcas extranjeras, y hay muestras disponibles. El alcance de la personalización, el diseño y el embalaje se confirman normalmente en la fase de muestras.

Siguiente paso para tu programa de conducción.

Si necesita especificar un altavoz de graves, la forma más rápida de obtener una respuesta útil es indicar el tipo de caja acústica y su volumen interno, la respuesta deseada, la potencia y el punto de cruce previstos, el ciclo de trabajo y el mercado de destino. Con esta información, podremos determinar qué tamaño de bobina, material del motor y construcción mecánica se ajustan mejor a la aplicación. Audfine es un fabricante y exportador de equipos de audio profesionales con sede en Ningbo, y las consultas de fabricantes de cajas acústicas, distribuidores, empresas de alquiler y talleres de servicio se gestionan directamente desde la fábrica.

Póngase en contacto con la fábrica para indicar sus requisitos de altavoz de graves .