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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Altavoces en el coche. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Altavoces Para crear un buen sistema de audio para automóvil moderno, claramente no es suficiente instalar "altavoces" ya preparados y conectarlos a la radio. Por lo tanto, después de la historia de las radios, conviene considerar los diseños modernos de altavoces utilizados por los automovilistas. La segunda parte de este artículo proporcionará una tabla de los principales parámetros de los cabezales dinámicos de producción nacional. En los próximos números de la revista continuaremos describiendo las etapas de selección, colocación e instalación de los componentes del sistema de audio en un automóvil. Al elegir cabezales o altavoces electrodinámicos para el sistema de audio de un automóvil, coloquialmente denominados "altavoces", debe recordar que no existe un ideal en la naturaleza. Cada marca tiene sus propios seguidores, por lo que descubrir cuáles de ellos son "dignos de todos" es, por decir lo menos, inútil. Se debe dar preferencia a quienes desempeñan mejor sus funciones. No olvide que cuando los desarrolladores mejoran un determinado indicador o parámetro, a menudo hacen concesiones a expensas de otros. Por tanto, no existen ni pueden haber soluciones universales que sean igualmente aplicables en todos los casos. Tenga en cuenta también que no existe una metodología única para probar los sistemas acústicos de automóviles (AS). Además de una serie de métodos estandarizados, muchos fabricantes utilizan los suyos propios, exagerando sus ventajas e incluso recurriendo a mentiras descaradas al evaluar sus propios productos. Consideremos, por ejemplo, la fantástica potencia de cientos de vatios indicada en unas cabezas de aspecto modesto y de origen dudoso. De todos los tipos conocidos de transductores acústicos en sistemas de audio para automóviles, los cabezales dinámicos de radiación directa y los emisores piezocerámicos de rango medio y alta frecuencia han encontrado un uso generalizado. El altavoz dinámico fue inventado y patentado por los estadounidenses Rice y Kellogg en 1925, y los cambios más notables en su diseño estuvieron asociados con la llegada de nuevos materiales para la fabricación de conos y sistemas magnéticos. A pesar de sus desventajas inherentes, es bastante universal y todos los demás tipos de emisores (cinta, electrostáticos, etc.) tienen un alcance limitado. Su uso en un coche plantea una serie de problemas, pero puede resultar interesante a la hora de crear sistemas de audio únicos. Para facilitar la navegación a la hora de elegir emisores acústicos, recordemos sus parámetros principales y las designaciones en inglés aceptadas que utilizan la mayoría de los fabricantes extranjeros. impedancia, ohmios - resistencia eléctrica total del cabezal del altavoz, normalmente normalizada por módulo a una frecuencia de 1 kHz e igual a 4 ohmios, con menos frecuencia - 8 ohmios. También hay cabezales con una impedancia de 10 o 6 ohmios (esta última cifra es típica de los productos de empresas japonesas). Hubo un tiempo en que los altavoces de automóvil con una impedancia de 2 ohmios estaban bastante extendidos (esto permitía obtener una potencia significativa con un voltaje de suministro bajo), pero ahora se han vuelto muy raros. Los emisores piezoeléctricos menos comunes en la banda de frecuencia operativa (por encima de 5 kHz) tienen una impedancia capacitiva bastante alta, de decenas a cientos de ohmios. Debe recordar esto al elegir un amplificador: algunos de ellos funcionan de manera inestable con una carga capacitiva. Nivel de sensibilidad característico (SPL) - esta es la presión sonora promedio que desarrolla el altavoz. Se mide a una distancia de 1 m con una potencia de entrada de 1 W (normalmente a una frecuencia fija de 1 kHz, a menos que se especifique lo contrario en la documentación del cabezal). La sensibilidad real de los cabezales de los coches es de unos 90 dB/W 1/2 m, aunque algunos drivers LF y bocinas piezoeléctricas tienen una sensibilidad superior a 100 dB/W 1/2 m, aunque hay que tener en cuenta que algunos fabricantes utilice una medición de voltaje fija de 2,8 B, lo que proporciona cifras más impresionantes para cabezales de baja impedancia. Dado que los emisores piezoeléctricos tienen una impedancia bastante alta, se desarrolla 1 W de potencia a voltajes muy altos, que a menudo exceden el máximo permitido, por lo que su sensibilidad se mide a un nivel de voltaje más alto (generalmente de 5 a 12 V). La distancia a la que se mide la presión sonora para algunos emisores puede ser incluso de 0,5 m, por lo que un consejo: para no equivocarse en su elección, preste atención a la nota a pie de página, que indica las condiciones para medir este parámetro. Rango de respuesta de frecuencia, Hz, kHz, indica los límites de frecuencia dentro de los cuales las desviaciones de la presión sonora no exceden ciertos límites. A veces se indica una clara desigualdad en la respuesta de frecuencia, en otros casos se puede evaluar utilizando el gráfico adjunto al producto. A menudo no hay ninguna información adicional. Potencia eléctrica nominal (manejo de potencia nominal), W - energía suministrada a largo plazo. Se refiere a la cantidad de potencia que un altavoz puede soportar durante un período prolongado de tiempo sin dañar el cono envolvente, sobrecalentar la bobina móvil u otros problemas. Potencia eléctrica máxima (manejo de potencia máxima), W - la potencia de entrada máxima que el altavoz puede soportar durante un breve periodo de tiempo sin riesgo de sufrir daños. Factor de distorsión armónica (distorsión total), %, está indicado en muy raras ocasiones. Dado que este parámetro depende de la frecuencia, los valores se dan para varias frecuencias fijas o en forma gráfica. Para los cabezales de medios y graves, existen varios parámetros más que describen completamente sus características eléctricas y mecánicas cuando funcionan en modo pistón (más sobre esto a continuación). Estos parámetros fueron introducidos por primera vez por A. Thiele y posteriormente por R. Small. En honor a los autores, se denominan parámetros de Thiel-Small. Su lista completa es bastante grande, pero el conjunto mínimo requerido incluye lo siguiente. Frecuencia de resonancia natural (Fs), Hz, cabezales de altavoz en espacio abierto. En este punto su impedancia es máxima. Volumen equivalente (Vas), m3 . Se trata de un volumen cerrado de aire excitado por el cabezal, que tiene una flexibilidad igual a la flexibilidad del sistema móvil del cabezal. Factor de calidad total (Qts - cantidad adimensional) El cabezal del altavoz en la frecuencia de resonancia tiene en cuenta todas las pérdidas. Los siguientes parámetros son componentes del factor de calidad total y se proporcionan en la documentación con relativa poca frecuencia. Factor de calidad mecánica (Qms - cantidad adimensional) Los cabezales de los altavoces a la frecuencia de resonancia tienen en cuenta las pérdidas mecánicas. Factor de calidad eléctrica (Qes - cantidad adimensional) Los cabezales de los altavoces a la frecuencia de resonancia tienen en cuenta las pérdidas eléctricas. El factor de calidad total de la cabeza es inferior a 0,3...0,35 se considera bajo, más de 0,5...0,6 se considera alto. Conociendo el factor de calidad completo y la frecuencia de resonancia del cabezal, podemos sacar una conclusión sobre el diseño acústico requerido para el mismo. Si la relación Fs/Qts es 50 o menos, el cabezal está diseñado para funcionar en una caja cerrada. Para trabajar en bass reflex, es recomendable utilizar cabezales en los que este indicador sea 90 o más. Los cabezales instalados en las puertas o en la bandeja trasera funcionan prácticamente en una caja cerrada. Para trabajar en estas condiciones, se debe elegir un cabezal con un factor de calidad total alto (no inferior a 0,5) y una frecuencia de resonancia de al menos 45 Hz. Una de las características de diseño más importantes de un cabezal dinámico es el material del difusor, del que depende en gran medida la calidad del sonido. El cabezal ideal debería tener un difusor completamente rígido y sin masa montado sobre una suspensión completamente flexible. Todos los diseños existentes están lejos de esto. A medida que aumenta la frecuencia de la señal, comenzando en una frecuencia llamada frecuencia de corte del pistón, el difusor deja de oscilar como una unidad. La interferencia resultante de las ondas sonoras de diferentes partes del difusor provoca la aparición de picos y caídas locales en la respuesta de frecuencia, coloreando el sonido. Las deformaciones de un difusor real provocadas por una rigidez insuficiente provocan la aparición de vibraciones naturales en el material del difusor. Deben suprimirse eficazmente, de lo contrario es inevitable la aparición de distorsiones de intermodulación (sobretonos) y "difuminación" del ataque de la señal del pulso. La no linealidad de la suspensión también provoca una distorsión de intermodulación. Por tanto, el material del difusor debe combinar una gravedad específica baja con una rigidez elevada y una atenuación elevada. Encontrar un compromiso con requisitos tan contradictorios obliga a los diseñadores a utilizar nuevos materiales que coexistan con éxito con los antiguos. Al mismo tiempo, la solución de algunos problemas a menudo conduce a la aparición de otros nuevos. Por paradójico que parezca, los difusores de papel hasta ahora combinan con éxito todas las características necesarias. Los difusores de papel se han utilizado en cabezales desde su “nacimiento”. Inicialmente estaban pegados, hoy en día se fabrican principalmente mediante métodos de fundición y prensado y se impregnan con compuestos sintéticos. Los difusores cónicos prensados son baratos y tecnológicamente avanzados, pero tienen una serie de desventajas (principalmente baja rigidez) y se utilizan solo en diseños económicos. Los difusores de mayor calidad se fabrican mediante fundición. La pulpa de papel líquida se aplica a una matriz, generalmente hecha de una malla metálica, y, cuando se endurece, forma una pieza en bruto difusora. Con esta tecnología, gracias al uso de una generatriz curva y un espesor de difusor variable, decreciente desde el centro hacia los bordes, es posible solucionar parcialmente el problema de rigidez. Los difusores de papel se pueden utilizar en casi todo tipo de cabezales. Las ventajas de tales difusores son una excelente amortiguación interna, una ausencia casi total de resonancias locales y una transición suave de los modos de funcionamiento de pistón a zona. Una respuesta de frecuencia suave le permite no preocuparse por el comportamiento del cabezal fuera de la banda de frecuencia operativa, lo que permite utilizar los filtros cruzados más simples con una pendiente baja y una distorsión de fase mínima. La valoración subjetiva de la calidad del sonido es alta. La principal desventaja de los difusores de papel es su rigidez relativamente baja, que puede afectar la elaboración de detalles sonoros finos. La resistencia mecánica es baja y esto limita la entrada máxima de potencia. La dispersión tecnológica de los parámetros de los cabezales producidos en masa es relativamente grande, lo que, con altos requisitos de calidad de sonido, puede requerir su selección preliminar. Los parámetros cambian con el tiempo y bajo la influencia de la atmósfera, a pesar de la impregnación de la pulpa de papel y las capas protectoras. Esta última circunstancia limita el uso de cabezales con difusores de papel en los sistemas de audio del coche sin tomar medidas especiales. Desafortunadamente, esto dificulta el uso en automóviles de cabezales de alta calidad destinados a sistemas de audio "domésticos". El polipropileno se utilizó por primera vez como material para la fabricación de difusores durante el desarrollo de monitores para los estudios de sonido de la BBC en 1975 y ahora se utiliza ampliamente en cabezales para una amplia variedad de propósitos. Debido a una amortiguación interna bastante grande, un difusor de polipropileno diseñado adecuadamente puede proporcionar una respuesta de frecuencia uniforme y suave a valores altos de presión sonora específica. Para aumentar la dureza, se utilizan aditivos minerales: cuarzo, mica, silicato de magnesio. Las ventajas de los cabezales con difusores de polipropileno son una respuesta de frecuencia muy suave, un sonido neutro, buenas características de impulso, una transición suave al modo de zona y resistencia a la intemperie. Los mejores ejemplos de difusores de polipropileno no son inferiores a los de papel en términos de transparencia sonora, pero debido a su rigidez limitada son inferiores en términos de "detalle" de la imagen sonora. El principal campo de aplicación son los cabezales de banda ancha y de baja frecuencia. Los compuestos de tejido de fibra de carbono tienen una combinación única de gravedad específica baja con una rigidez muy alta. Sin embargo, debido a una amortiguación interna insuficiente y a la compleja estructura anisotrópica del material, la transición al modo de banda va acompañada de numerosos picos y caídas en la respuesta de frecuencia cerca del borde superior del rango operativo. Para suprimir con éxito los armónicos no deseados se necesitan filtros de separación con una gran pendiente y, en ocasiones, se requiere el uso de circuitos de corrección selectiva o correctores especiales. Esto complica enormemente el diseño del sistema y crea problemas de distorsión de fase. El principal campo de aplicación son los subwoofers. El kevlar es conocido sobre todo como material para los chalecos antibalas. Las primeras cabezas de Kevlar fueron lanzadas a mediados de los años 80 por la empresa francesa Focal y la alemana Eton. La rigidez de los difusores de Kevlar es inusualmente alta, por lo que los problemas propios de los difusores de alta rigidez aparecen con toda fuerza. A frecuencias de 3...4 kHz y superiores, aparece un sonido característico de "Kevlar": una respuesta de frecuencia irregular, consecuencia de la transición brusca del difusor superrígido al modo de zona. Para el oído, esto se percibe como un sonido duro y agresivo, claramente disonante con el sonido del mismo parche en la parte inferior del rango de frecuencia media. Los diseñadores de tales sistemas se ven obligados a instalar filtros de cruce de cuarto orden bastante complejos (24 dB/oct.), complementados con un circuito de corrección sintonizado a la frecuencia de resonancia "Kevlar", generalmente en el rango de 5...7 kHz. . El efecto sonoro "Kevlar" es consecuencia de la combinación de una alta rigidez con bajas pérdidas internas. Para mejorar la amortiguación, Eton ha desarrollado un material de tres capas compuesto por dos capas de compuesto de Kevlar y una capa rígida alveolar pegada entre ellas. Focal utiliza un material similar llamado Aerogel. Otros fabricantes utilizan un revestimiento de goma amortiguador en la parte inferior del difusor o un collar de suspensión ancho para suprimir resonancias no deseadas. El principal campo de aplicación son los cabezales de baja frecuencia y los subwoofers. Los intentos de utilizar difusores metálicos no pueden considerarse exitosos, ya que su importante masa reduce la sensibilidad de los cabezales a 84...87 dB. La falta de amortiguación interna provoca la aparición de picos pronunciados en frecuencias de 5...10 kHz. El sonido penetrante y ronco de las “campanas” de bocinas instaladas en parques o plazas es la pesadilla de cualquier amante de la música. Los difusores metálicos se utilizan sólo en ciertos modelos de subwoofers y cabezales HF tipo domo. Desde principios de los años 70 se conocen estructuras tridimensionales rígidas con una superficie radiante plana y un relleno interior en forma de panal o de polímero espumado. A menudo se les daba una forma rectangular o poliédrica con esquinas redondeadas. En una de las variantes de altavoz S-90 se utilizaron controladores dinámicos de baja frecuencia con controladores planos. La gran masa del difusor en este caso reduce en gran medida la sensibilidad del cabezal, y las vibraciones de flexión de los difusores convencionales en el rango de radiación zonal dan paso a vibraciones volumétricas y oscilaciones transversales de un difusor pesado. Amortiguar este último es muy difícil. Los “Tweeters” con cúpulas blandas de seda o materiales sintéticos prácticamente han sustituido a los emisores de alta frecuencia con difusor. La característica de diseño de los cabezales de cúpula es que toda la superficie radiante está dentro de la bobina móvil y no fuera, como ocurre con los cabezales difusores. La ventaja de los domos blandos es que una excelente amortiguación interna crea los requisitos previos para obtener una respuesta de frecuencia suave con una caída suave en el borde superior del rango operativo y una buena respuesta transitoria. Su desventaja es su limitada capacidad de sobrecarga, lo que impone mayores exigencias a la frecuencia y/o pendiente del filtro de cruce. El alto perfil de la cúpula (por razones de rigidez) empeora el patrón de radiación en comparación con las cúpulas metálicas más planas y, a menudo, requiere que los diseñadores utilicen lentes acústicas divergentes, y esto es una fuente potencial de distorsión por difracción en la respuesta de frecuencia. Con la llegada de los tweeters de cúpula, se intentó implementar el concepto de cúpula dura. Después de experimentar con polímeros, los diseñadores se decidieron por el metal. A mediados de los años 80 comenzaron a introducirse cúpulas ultrafinas hechas de titanio y aluminio; Para su fabricación se utilizaron métodos de electrólisis de precisión y deposición al vacío. Como corresponde a los cabezales con difusores rígidos, los "tweeters" con cúpula metálica tienen un pico de respuesta de frecuencia característico en frecuencias de 25...30 kHz de hasta 3...12 dB. Bajo ciertas condiciones, pueden surgir condiciones para que estos componentes se intermodulen con otros en el rango de audio. Para el oído, esto puede percibirse como un timbre sonoro “metálico”. Cabe señalar que el sonido de los mejores ejemplos de cúpulas metálicas es transparente, limpio y se acerca al sonido de los emisores electrostáticos. La ventaja de un domo duro es que funciona sin deformación en todo el rango de frecuencia de funcionamiento, proporcionando un alto nivel de detalle y transparencia del sonido. La característica de directividad debido al perfil bajo de un domo de este tipo es mucho mejor que la de los domos blandos; sin embargo, el pico característico de la respuesta de frecuencia ultrasónica puede provocar una coloración del sonido desagradable. Lamentablemente, la gama de emisores de alta frecuencia con difusor cerámico existentes es insuficiente. Infinity fue la primera empresa en producir tweeters cerámicos compactos para automóviles. De hecho, son metal-cerámica: sobre una fina base metálica se aplica una capa aún más fina (5...10 micrones) de cerámica de óxido puro, que tiene una dureza excepcional. Debido al pequeño espesor del revestimiento, la rigidez de la cúpula aumenta ligeramente, pero la ausencia de matices "metálicos" contribuye a la reproducción más precisa del sonido de las frecuencias superiores. Los cabezales de los automóviles tienen varios tamaños estándar según el sistema de pulgadas: 7,5 cm (3"), 8,7 cm (3,5"), 10 cm (4"), 13 cm (5"), 16 cm (6"), 20 cm ( 8"), 25 cm (10"), 30 cm (12"). Además de las cabezas redondas, se utilizan ampliamente las elípticas de 4x6, 5x7 y especialmente de 6x9 pulgadas (también se les llama "bardanas"). Este diseño no tiene ventajas especiales aparte de las de diseño. La mayoría de los fabricantes incluyen el tamaño de la cabeza en pulgadas o centímetros en la designación del modelo, lo que facilita un poco su selección "ausente". El set de entrega incluye redes protectoras para la cabeza y sujetadores. Los cabezales destinados a sustituir los de fábrica en piezas estándar del coche se suministran sin pantallas (“custom fit”). Los altavoces utilizados en los automóviles se pueden dividir en varios grupos según sus funciones y características de diseño. Los altavoces de banda ancha se construyen a base de cabezales electrodinámicos con un único difusor o con un difusor cónico adicional pegado a una bobina móvil común. Además, los altavoces de banda ancha utilizan cabezales con controladores coaxiales o controladores de alta frecuencia adicionales montados en un soporte difusor común. En los sistemas de audio para automóviles más caros, se utilizan altavoces componentes (separados): de baja frecuencia, de media frecuencia y, a veces, combinados en dos bandas: "tweeters" de rango medio-bajo y alta frecuencia. En la mayoría de los sistemas de banda ancha también se utilizan altavoces de frecuencias bajas (subwoofers). El diseño acústico de los cabezales pasa por su integración en elementos de la carrocería del vehículo o su implementación en carcasas independientes. Ahora, más específicamente sobre las características de los altavoces en diferentes bandas de frecuencia de audio. Debido a la transición del difusor del modo de funcionamiento de pistón al modo de zona, el patrón de radiación de los cabezales de banda ancha convencionales se estrecha al aumentar la frecuencia y la salida disminuye. Para compensar este fenómeno, se introduce en el diseño un difusor cónico adicional con un ángulo de apertura más pequeño. El efecto de su introducción se nota más en cabezales con difusor grande. El material del difusor adicional es papel o papel de aluminio. El difusor principal de los cabezales de banda ancha suele estar fabricado en papel o polipropileno. La mayoría de los cabezales de banda ancha para automóviles están representados por modelos con difusores redondos con un diámetro de 7,5...10 cm, también hay cabezales con difusores elípticos. La banda de frecuencia reproducida de los cabezales de banda ancha simples en realidad está limitada desde arriba a 8...12 kHz, los cabezales con un difusor adicional: 12...16 kHz. El límite inferior de frecuencias reproducidas, dependiendo del tamaño del cabezal, varía de 100...120 Hz para los de tamaño pequeño a 40...60 para los de frecuencia más baja. Para reducir diversas distorsiones, se introducen emisores MF-HF adicionales (hasta cuatro) en los cabezales de banda ancha de los automóviles. Tanto los fabricantes como los vendedores llaman completamente incorrectamente a estos cabezales multibanda. De hecho, la banda de frecuencia del emisor principal no está limitada de ninguna manera y los emisores adicionales se conectan a través de filtros simples de primer orden (a menudo son condensadores de óxido). Para evitar sobrecargar emisores adicionales con una señal potente, la frecuencia de corte de dicho "filtro" es relativamente alta (6...10 kHz). La mayor parte de los cabezales de este tipo están representados por modelos con difusor redondo (diámetro 10...16 cm) o elíptico (aproximadamente 15x23 cm). La banda de frecuencia reproducida por los altavoces de este grupo se ha ampliado a 18...25 kHz. El límite inferior de la banda de frecuencia reproducida es el mismo que el de cabezales similares con un único difusor. Como controladores de rango medio adicionales se utilizan cabezales dinámicos de tamaño pequeño y controladores piezoeléctricos difusores. Los emisores de HF suelen fabricarse a partir de cabezales dinámicos de cúpula de pequeño tamaño o placas piezocerámicas (en modelos económicos). Dado que el emisor adicional se instala dentro del difusor del cabezal principal cerca de su eje o coaxialmente con él, los cabezales de este tipo se denominan “coaxiales”. Estructuralmente, estos emisores están montados sobre un “puente” montado sobre un soporte difusor, o sobre un soporte unido al núcleo del sistema magnético. Todos los cabezales de banda ancha para automóviles requieren un volumen bastante grande detrás del difusor para su funcionamiento normal. Si se viola esta condición, la desigualdad de la respuesta de frecuencia en la región de baja frecuencia aumenta drásticamente. Los altavoces de este grupo son aplicables como principales sólo en sistemas de audio para automóviles de nivel básico. En los sistemas de alta calidad, los cabezales de banda ancha se utilizan como cabezales traseros y la banda de frecuencia suministrada se limita a 400...2500 Hz. También es posible utilizar cabezales de banda ancha sencillos como emisores de frecuencias medias en sistemas de tres vías. En los sistemas de audio de alta gama se utilizan varios cabezales para reproducir las frecuencias bajas, medias y altas por separado. Esto le permite colocarlos en los lugares más adecuados dentro del automóvil para una mejor transmisión de la imagen sonora. Un crossover separado proporciona una selección óptima de frecuencia de crossover en sistemas multibanda. Tenga en cuenta que los kits de cabezales también se venden como kits listos para usar que contienen componentes para separar filtros. Estos kits están destinados a sistemas de audio de nivel medio. Sin embargo, la calidad de los elementos cruzados puede variar mucho. Los condensadores de óxido y las bobinas de núcleo magnético ahora son comunes incluso en kits costosos, pero los equipos de más alto nivel usan solo filtros cruzados de alta calidad o usan amplificación de dos o tres vías. Los cabezales de graves y medios suelen tener un diámetro de 13...20 cm y, al igual que los de banda ancha, también están diseñados para funcionar en una carcasa de volumen relativamente grande. Es difícil trazar una frontera clara entre ellos: todo depende de si los cabezales deben funcionar en un altavoz de dos o tres vías. Algunos de ellos funcionan bien en recintos cerrados y con reflejos de graves. El material del difusor puede ser muy diferente, desde papel hasta Kevlar, por lo que el límite superior de la banda de frecuencia reproducida es muy individual para cada modelo: de 2...3 a 5...8 kHz. El límite inferior de los mejores modelos de hecho cae a 30...40 Hz, lo que permite, con cierta dosis de ingenio, crear un sistema de audio para el automóvil con reproducción de sonido de alta fidelidad sin un subwoofer separado. Los cabezales de subwoofer de baja frecuencia tienen un diámetro de más de 16 cm y requieren un diseño acústico especial para su funcionamiento normal (por ejemplo, una carcasa cerrada, bass reflex), si lo fabrica usted mismo, debe confiar en las recomendaciones del fabricante o seleccionar el Diseñe y haga sus cálculos usted mismo [1]. Para ello, también se pueden utilizar programas de cálculo proporcionados por grandes empresas fabricantes en Internet [2-4]. Los parámetros Thiel-Small necesarios para ello suelen estar disponibles en la documentación adjunta a los cabezales. Como regla general, en la instalación de un automóvil, un subwoofer reproduce una banda de frecuencia inferior a 80...90 Hz, aunque se conocen otras opciones de distribución de frecuencia. Los diseños de subwoofer no se analizan aquí. Los cabezales con cúpulas de tela suave o de metal duro se utilizan como emisores de HF en los sistemas de audio de los automóviles. Según la valoración subjetiva, el sonido de estos emisores difiere significativamente y ambos tipos de cabezales tienen sus adeptos. Como dicen, “depende del sabor y del color…”. El diámetro de las cúpulas emisoras de los tweeters varía notablemente: de 15 a 50 mm. La mayoría de los fabricantes ofrecen la posibilidad de orientar los cabezales mediante piezas de instalación especiales incluidas en el kit. Existen algunas peculiaridades en el diseño de los emisores de alta frecuencia instalados en los sistemas de audio de los automóviles. Su pequeño tamaño significa que se pueden colocar casi en cualquier lugar, lo que los hace convenientes para la configuración del escenario sonoro. Para aumentar la eficiencia de este método, la frecuencia de corte del filtro HF a veces se reduce a 1,5...2 kHz, mientras que la potencia suministrada a los emisores aumenta al 30...40% de la potencia total del sistema. En tales casos, llenar el espacio magnético con un “líquido” ferromagnético protege la bobina del sobrecalentamiento. La sobrecarga del cabezal se elimina mediante un filtro de bloqueo más complejo y un limitador de corriente basado en un barretter. En condiciones de aficionado, para ello utilizan una lámpara incandescente con un voltaje de 6...12 V, conectándola en serie con el cabezal. Los controladores de bocina de rango medio y de alta frecuencia en los sistemas de audio de los automóviles son exóticos, pero el interés en ellos está aumentando gradualmente. La sensibilidad de los parches de bocina puede alcanzar 97...105 dB/W1/2m, lo que permite reducir la potencia del amplificador. Una bocina es un tipo especial de diseño acústico y se puede fabricar fácilmente de forma independiente [5]. A principios de los años 90, los altavoces multidireccionales de muy alta calidad ya preparados se utilizaban ampliamente en los automóviles, pero ahora prácticamente han desaparecido de escena, dando paso a los altavoces coaxiales y de componentes. Los llamados "altavoces para coche" que se venden actualmente, cajas de plástico de paredes finas con cabezas diminutas, no son más que un juguete. Los modelos masivos de cabezales dinámicos para automóviles ofrecidos por Kenwood, Pioneer, Sony, Clarion, Panasonic, Philips, Prology y Pyramid ahora están ampliamente disponibles para la venta. Los modelos de gama alta son producidos por Focal, Infinity, Kicker, Precision Power, Rockford Fosgate, MTX, Phoenix Gold, Jensen y otros. El elevado coste de estos productos les obliga a prestar atención a los jefes nacionales. Los cabezales dinámicos de fabricación nacional para altavoces de automóviles han aparecido hace relativamente poco tiempo y, si es imposible comprarlos, los radioaficionados tendrán que depender de cabezales para uso general. Al final de este artículo, hay una lista de cabezales dinámicos de producción nacional que son muy adecuados para su uso en altavoces de automóviles. Dado que los radioaficionados pueden tener a su disposición tipos obsoletos de cabezales dinámicos, también se incluyen en la tabla que figura aquí.
El autor obtuvo información sobre los parámetros de muchas fuentes, en particular [1, 5]. Sin embargo, no siempre fueron exhaustivos; esto por sí solo explica los “espacios en blanco” en el cuadro. Desafortunadamente, los parámetros de Thiel-Small no se dan para cabezales dinámicos domésticos, por lo que algunos de los parámetros se obtuvieron experimentalmente. Los significados alternativos (en casos de discrepancias entre diferentes fuentes) se indican entre paréntesis. El autor agradece a todos los que ayudaron en la compilación de la tabla. Literatura
Autor: A. Shikhatov, Moscú
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