El termino
Woofer es usado comúnmente para designar al Altavoz diseñado para producir Sonidos de Bajas Frecuencias, frecuentemente entre los 40 Hertz hasta 1000 Hertz, o más.
La palabra surgió de la Onomatopeya Inglesa del ladrido de un
perro, "Woof", este en
contraste con el nombre usado para los Altavoces
de Altas Frecuencias, Tweeters.
Decimos entonces, que el Woofer es un Dispositivo Electromagnético.
Este utiliza un cono, unido por medio
de adhesivos a una Bobina de Voz rodeada, a su vez, por el Campo Magnético de un Imán permanente.
Cuando la Corriente Eléctrica fluye por la bobina, ésta se mueve
respetando la Regla de la Mano Derecha, causando el ascenso o descenso del
cono, dando lugar a un movimiento similar al de un pistón. El movimiento creado
en el cono produce las Ondas Sonoras de salida.
Características
Electromagnéticas
Diseño
Existen muchos retos en el diseño y producción de
un Woofer, principalmente los
relacionados con la Mecánica. Lo más
buscado es que el movimiento del cono reproduzca fielmente los Impulsos Eléctricos aplicados a la
bobina, como lo es manejar Sonidos de
Alto Volumen sin distorsión.
En relación a la Impedancia, ésta debe hacer posible el uso de Amplificadores Electrónicos de bajo costo.
Diseñar un Woofer
implica el máximo rendimiento al transformar la señal de salida de un Amplificador a Ondas Sonoras con alta fidelidad y se complica un poco con el uso
de un Gabinete de Sonido o Caja Infinita.
Si se hace correctamente, los problemas mecánicos
se ven disminuidos.
El Bass Reflex (recinto acústico reflector de bajos) de más
uso fue patentado en Estados Unidos por Albert
L. Thuras, de Laboratorios Bell,
en1932.
Antes de esta fecha, los Altavoces eran empotrados simplemente en otra superficie y las bajas
frecuencias se perdían en la parte trasera del dispositivo.
A.
N. Thiele, en Australia, y más tarde Richard
Small, en Estados Unidos, adaptaron
en un principio los Crossovers para
el diseño de recintos acústicos, particularmente en bajas frecuencias, que es
el rango de operación del Woofer.
Este fue un avance en el diseño de interconexiones
con Woofers y ahora es practicado
casi universalmente, salvo excepciones, por Ingenieros Acústicos.
Para realizar un arreglo beneficioso con Woofers, se deben tener en cuenta los
parámetros Thiele/Small, que son las
Mediciones Eléctricas, Magnéticas y Mecánicas del Altavoz.
Estos datos se incluyen en las especificaciones de
los Woofers de mayor calidad.
La Frecuencia
de Resonancia es uno de estos parámetros. Ésta se define como la
frecuencia material de vibración y se determina por los elementos móviles del Altavoz (Bobina, Cono, Cubre Polvo).
Todos los Woofers
poseen propiedades Eléctricas y Mecánicas que determinan el Recinto Acústico más idóneo para cada
dispositivo.
Las canastas más difundidas son las de metal,
preferentemente de aluminio, para hacerlas de bajo costo; la desventaja con
éstas es que ante presiones fuertes, Volúmenes
Altos o golpes, pueden perder su forma.
Rangos de frecuencia
En condiciones normales de presión, el ser humano
es capaz de escuchar por encima de los 20
Hz.
Un Altavoz
que sea capaz de producir Sonidos de
hasta 50 Hz basta para el Repertorio Musical de la mayoría.
La única excepción real es con órganos muy grandes,
que pueden generar frecuencias realmente muy bajas.
Potencia admisible
Uno de los aspectos más importantes del Woofer es su potencia admisible,
que es la potencia máxima que puede manejar sin dañarse.
En situaciones en que el Woofer emite sonidos con Volúmenes
Altos, la bobina puede sobrecalentarse y deteriorarse.
Existen dos límites: el Térmico y el Mecánico.
El Mecánico
se alcanza cuando el cono supera una cantidad determinada de movimientos y se
daña.
El límite Térmico
se alcanza cuando se aplica demasiada potencia a una bocina y ésta se
sobrecalienta, sin que los límites mecánicos sean superados. Si se sobrepasa el
límite Térmico y la energía no se
disipa de alguna manera, los adhesivos pueden derretirse y la bobina puede
deformarse.
Cualquiera de estos eventos puede mermar, quizá
permanentemente, al Woofer.
Características
Mecánicas
Cono
Todo material del que esté hecho el
cono del Woofer presenta ventajas y
desventajas.
Las propiedades más deseadas en los
conos son resistencia (en el sentido de durabilidad, no de resistividad) y bajo peso.
Materiales poco usuales como el Kevlar o el Magnesio son ligeros y resistentes, pero
presentan algunos problemas con oscilación de Voltaje.
Los materiales como papel y algunos
polímeros no presentan estas oscilaciones no deseadas, pero pueden ser más
pesados y de menor resistencia.
Canasta o Marco
El Marco
o Canasta del Woofer es la estructura que sostiene al cono, la bobina y el imán
en su posición correcta.
Ya que el espacio que tiene la bobina
para desplazarse es tan angosto, es indispensable que sea rígido para evitar
que ésta entre en contacto con el Imán.
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