Cómo funciona un altavoz de graves

Un woofer funciona convirtiendo señales eléctricas en vibraciones mecánicas para producir ondas sonoras de baja frecuencia. A continuación, se explica paso a paso su funcionamiento:

1. Entrada eléctrica

• El altavoz de graves recibe una señal eléctrica de corriente alterna (CA) de un amplificador o fuente de audio. Esta señal transporta la información de audio (por ejemplo, notas graves, golpes de batería) en forma de diferentes niveles de voltaje.

2. Interacción de la bobina móvil

• La señal eléctrica fluye a través de la bobina móvil, un cilindro de alambre enrollado firmemente y unido a la parte posterior del cono del woofer.

• La bobina móvil se encuentra dentro de un espacio magnético creado por un imán permanente (o una combinación de imanes y una estructura ferromagnética).

• Cuando la corriente eléctrica pasa a través de la bobina móvil, se genera un campo magnético (mediante electromagnetismo). Este campo interactúa con el campo del imán permanente, lo que provoca que la bobina móvil se mueva hacia adelante o hacia atrás según la polaridad de la señal (dirección del flujo de corriente).

3. movimiento del cono

• La bobina móvil está conectada rígidamente al cono (diafragma), una estructura ligera y rígida (generalmente hecha de papel, kevlar o materiales compuestos).

• A medida que la bobina móvil se mueve, empuja o tira del cono en sincronía con la señal eléctrica. Por ejemplo:

• Un voltaje positivo mueve el cono hacia afuera (alejándolo del imán).

• Un voltaje negativo atrae el cono hacia adentro (hacia el imán).

• Este movimiento de vaivén se llama excursión.

4. Desplazamiento del aire y ondas sonoras

• El movimiento del cono desplaza el aire que tiene delante, creando ondas de presión (ondas sonoras).

• Los movimientos más amplios del cono (mayor excursión) desplazan más aire, produciendo frecuencias graves más fuertes o más profundas.

• La frecuencia del sonido depende de la rapidez con la que el cono se mueve hacia adelante y hacia atrás:

• Las bajas frecuencias (por ejemplo, de 20 a 200 Hz) requieren movimientos de cono lentos y amplios (longitudes de onda largas).

• Las frecuencias más altas requerirían movimientos más rápidos y pequeños (pero esto lo gestionan los tweeters/altavoces de rango medio).

5. Suspensión y amortiguación

• El sistema de suspensión del woofer (que incluye la araña y el borde) garantiza que el cono vuelva a su posición neutra con precisión después de cada movimiento.

• Araña: un anillo flexible unido a la bobina móvil y al marco, que proporciona fuerza de recuperación.

• Borde: un anillo de goma o espuma que rodea el borde del cono, permitiendo un movimiento controlado a la vez que evita la distorsión.

• La amortiguación (mediante materiales o circuitos electrónicos) reduce las vibraciones no deseadas (resonancias) después de que la señal se detiene, lo que garantiza unos graves limpios y definidos.

6. Efectos del confinamiento

• La mayoría de los woofers se montan en cajas acústicas (gabinetes de altavoces), lo que afecta a su rendimiento:

• Cajas selladas: proporcionan graves precisos y controlados, pero requieren más potencia para una extensión profunda.

• Cajas con puerto bass reflex (o puerto bass reflex): utilizan un puerto sintonizado para mejorar la salida de baja frecuencia, lo que permite que los woofers más pequeños produzcan graves más profundos.

• Cajas acústicas de paso de banda: optimizan aún más los graves filtrando las frecuencias mediante un diseño con puerto.