¿Qué constituye un buen orador?
Para ser precisos, deberíamos llamar a" oradores" un sistema de altavoces. Es un sistema compuesto por unos transductores, un divisor de frecuencia, un gabinete y algunas partes adicionales.
El diseñador del sistema de altavoces debe comprender las complejas interacciones entre los componentes del sistema de altavoces.
Ensamblar buenas piezas no garantiza un buen sistema. (Nota: en el próximo artículo, me referiré al sistema de altavoces simplemente como altavoz).
Si se debe usar una palabra para describir el proceso de diseño de altavoces, creo que el término" compensación" es el más adecuado. Porque existe una compensación entre el rendimiento del altavoz y el costo final.
Por eso nos resulta difícil comparar altavoces de diferentes fabricantes. Si solo observa un determinado índice de rendimiento (como la potencia nominal), un determinado altavoz puede verse mejor. Pero cuando consideramos el rendimiento general del sistema de altavoces, puede ser ligeramente inferior.
¿Por qué algunos altavoces son mucho más caros? Para comprender mejor este problema, veamos&en los componentes del altavoz.
La verdad sobre el transductor
El transductor es el corazón del hablante. Estos transductores convierten la energía eléctrica en energía sonora. La mayoría de los transductores de refuerzo de sonido son transductores de pistón.
En comparación con los transductores investigados y producidos a principios del siglo pasado, el diseño moderno básicamente no ha cambiado mucho en el principio de funcionamiento. Con el desarrollo de la tecnología han aparecido mejores materiales, livianos y de bajo costo. Sin embargo, el principio de sonido del altavoz es básicamente la vibración de las moléculas de aire circundantes a través del movimiento del pistón.
No existe un transductor que pueda proporcionar la energía necesaria para escuchar en el rango de frecuencia completo. Por lo tanto, la mayoría de los altavoces están diseñados con frecuencia bidireccional o tridireccional, con transductores integrados dedicados de baja frecuencia, media frecuencia y / o alta frecuencia.
En comparación con el diseño de dos vías, el diseño de tres vías requiere más transductores, por lo que el diseño de tres vías es más caro.
Parte muy importante del diseño del marco del lavabo
El proceso de diseño del marco del lavabo es un factor importante que afecta el precio de los transductores de baja frecuencia. El marco del lavabo del altavoz fabricado mediante el proceso de estampación tiene un coste menor debido a su sencillo proceso de fabricación y al bajo consumo de materias primas. Es menos probable que el marco del altavoz hecho de un proceso de fundición a presión se deforme debido a la vibración del cono.
Al mismo tiempo, en comparación con el marco de lavabo de tipo estampado, el marco de lavabo de fundición a presión es más grande en calidad y peso y, en consecuencia, el costo de producción también es más alto. Dado que la mayor parte de la energía eléctrica cargada en el transductor se consume en forma de energía térmica, podemos optimizar su rendimiento mejorando el rendimiento de disipación de calor.
La selección del material del cono debe sopesar su calidad, resistencia y costo. Aunque hemos podido utilizar algunos materiales especiales (materiales esotéricos) para hacer conos de altavoz, los materiales de papel siguen siendo los más utilizados, porque es una buena opción después de sopesar varios atributos. El costo de un transductor de baja frecuencia es probablemente entre decenas de dólares y cientos de dólares.
La motivación de diseño de los diseñadores de sistemas de altavoces determina qué material de cono eligen. Si hay restricciones de precio y costo, elegirán una unidad con un costo menor. Si se trata de buscar una mayor calidad y rendimiento, tenderán a elegir modelos de unidades de mayor precio.
La unidad de frecuencia media y la unidad de alta frecuencia del altavoz del sistema de refuerzo de sonido suelen adoptar el diseño de carga de bocina. Si bien la carga de la bocina proporciona altos niveles de presión sonora, también puede controlar el patrón de radiación del sonido. El cuerno puede estar hecho de muchos materiales, como madera, metal, fibra de vidrio y plástico.
La bocina de plástico ABS se usa con mayor frecuencia debido a su bajo costo, peso liviano y producción simple. El cuerno de fibra de vidrio es más fuerte, pero debido a que es difícil de fabricar, el costo aumenta en consecuencia. El tamaño de la bocina de baja frecuencia es grande, por lo que a menudo se utilizan materiales de madera.
El controlador de la bocina (transductor) juega un papel fundamental en el sistema de altavoces. Los controladores piezoeléctricos con un costo relativamente bajo o controladores de compresión se pueden utilizar en el diseño de cargas de bocina. Los altavoces cónicos también se pueden utilizar como controladores de bocina.
El controlador de compresión es la mejor opción para la reamplificación de frecuencias intermedias y altas. Los controladores de compresión son superiores a los controladores piezoeléctricos de bajo costo debido a su mayor eficiencia y fidelidad.
La estructura del imán del transductor también es un factor importante que afecta el costo. La gran estructura del imán puede generar una mayor densidad de campo magnético (generalmente equivalente a una mayor eficiencia), lo que aumentará el peso del imán en consecuencia. Este tipo de estructura de imán debe tener un marco de lavabo fundido a presión como soporte antes de que pueda usarse. Los elementos de tierras raras, como el neodimio, requieren solo una pequeña parte de neodimio para generar un campo magnético más fuerte en comparación con los materiales magnéticos tradicionales. El neodimio es también el más caro de los materiales magnéticos de uso común.
Algunos fabricantes de altavoces producirán sus propios transductores. Esto les permite controlar mejor la cadena de suministro y optimizar el rendimiento de los componentes en un sistema de altavoces específico.
La mayoría de los fabricantes de altavoces considerarán a los fabricantes de equipos originales como sus proveedores de transductores. Los fabricantes de equipos originales son muy eficientes en la producción, porque para eso son buenos. La mayoría de los fabricantes de equipos originales producen y venden transductores de uso general para clientes habituales. Al mismo tiempo, también realizan diseños patentados según las especificaciones de los fabricantes de altavoces.
Divisor vital
Aunque la función del crossover no se ha tomado en serio, podría decirse que el crossover es la parte más difícil del diseño de los altavoces. La tarea principal de la división de frecuencia es limitar la banda de la señal transmitida a cada transductor, y el transductor solo funciona dentro del rango de frecuencia donde se puede convertir en energía sonora. En principio, el divisor de frecuencia es equivalente al sistema de transmisión de la transmisión de un automóvil.
Cuando acelera suavemente el automóvil de 0 a 60 mph, un buen sistema de transmisión puede hacer que las ruedas giren más rápido (mayor frecuencia). El cambio de marcha debe ser natural, suave y perfecto. Un buen diseño de divisor de frecuencia debería ser el mismo. Puede realizar una transición suave entre baja frecuencia, media frecuencia y alta frecuencia.
El divisor de frecuencia pasivo, por otro lado, es una red de filtros compuesta por dispositivos eléctricos pasivos, como resistencias, condensadores e inductores. Los prefabricados de uso general producidos en masa se pueden usar como divisores de frecuencia pasivos, pero al final, el divisor de frecuencia debe optimizarse de acuerdo con su transductor correspondiente. Este trabajo lo realiza mejor un ingeniero de diseño.
Algunos divisores de frecuencia se montarán en la placa de circuito impreso (PCB). Esta instalación no solo es simple y hermosa, sino también fácil de producir en masa, lo que reducirá los costos de producción en consecuencia. Este método de instalación es muy adecuado para aplicaciones de baja potencia, pero si el controlador está sobrecargado, la placa de circuito impreso se dañará debido al sobrecalentamiento.
La placa de circuito impreso (PCB) también puede doblarse o romperse debido a una inductancia excesiva. Esta es la razón por la que muchos fabricantes insisten en el diseño de cable rígido del divisor de frecuencia (Hard Wire). El diseño de conexión dura debe completarse manualmente y el efecto de apariencia después de la finalización a menudo no es muy bueno. Pero en comparación con un divisor de PCB, un divisor de diseño cableado es más robusto (y más caro).
Algunos sistemas de altavoces no tienen un crossover integrado. Este tipo de sistema de altavoces está impulsado por un equipo de procesamiento electrónico profesional. Después de que la señal se envía al amplificador de potencia para completar el proceso de procesamiento de la señal, lo llamamos un sistema de altavoces de cruce activo.
En teoría, tal diseño debería poder ahorrar el costo de producción del altavoz en sí (menos componentes), pero este tipo de altavoz requiere un procesador externo cuando se construye el sistema, e incluso más canales de amplificador de potencia, por lo que el costo final tiende para ser más alto. En comparación con los altavoces cruzados pasivos, los altavoces cruzados activos pueden proporcionar una mayor fidelidad y un mayor nivel de presión sonora (SPL).
Sin embargo, en comparación con el diseño de cruce activo, un altavoz de diseño de cruce pasivo de alta calidad puede proporcionar una excelente calidad de sonido a un costo total más bajo, y es relativamente simple de conectar y depurar.
Caja
El gabinete del altavoz y su estructura también son factores importantes que afectan el precio de los altavoces. El gabinete debe ser muy fuerte y resistente. La caja vibratoria en sí es un transductor, que interactuará con otros transductores y reducirá el rendimiento de todo el sistema. Una caja resistente requiere mucha calidad, muchas costillas o ambas cosas. El precio es el gran peso del gabinete.
El hormigón es una buena opción como material de la caja, pero solo es adecuado para un sistema de subwoofer personalizado. El tablero de fibra de densidad media (MDF) también es un material más adecuado para la fabricación de gabinetes. El tablero de fibra de densidad media tiene alta densidad y bajo costo, pero el material en sí es muy pesado y es fácil de doblar después de estar húmedo.
Las cajas hechas de tableros de partículas tienen un costo bajo, pero deben evitarse tanto como sea posible. La madera contrachapada es más ligera y resistente que el MDF, pero hay espacios entre las capas. El contrachapado de abedul báltico es la mejor opción para el material del gabinete (más de 11 capas y no hay espacios entre las capas), pero también es la madera más cara en la producción de altavoces.
El material compuesto tiene alta resistencia y bajo peso, pero el costo es alto. La fibra de vidrio tiene una alta rigidez y es resistente a la intemperie, pero debido a que es difícil de fabricar, el costo es más alto que el de la madera y el plástico.
En los últimos años, el plástico moldeado se ha convertido gradualmente en un gabinete de altavoz de uso común. La caja moldeada tiene un peso pequeño y se puede procesar para que sea resistente a la intemperie. Después de años de producción en masa, el alto costo original del molde se puede diluir. Este tipo de estructura de gabinete es muy práctico para altavoces con gabinetes más pequeños, pero los altavoces con gabinetes grandes requieren materiales más rígidos.
Los altavoces que se elevan por encima del auditorio deben tener partes especiales para colgar (puntos de suspensión). Y debe pasar por una prueba de tracción (prueba de tracción) para garantizar la firmeza y seguridad de la caja y las piezas colgantes.
No hay una gran diferencia en apariencia entre los altavoces montados en el techo y los altavoces montados en el piso y los altavoces montados en pilares. Sin embargo, los altavoces montados en el techo tienen requisitos más altos para la estructura del gabinete, los soportes de suspensión y las pruebas, por lo que el costo suele ser mucho mayor.
