ALTAVOZ DE CÚPULA (TWEETER)

ALTAVOZ DE CÚPULA (TWEETER)

Conviene decir que no sólo un tweeter puede ser un altavoz de cúpula. El altavoz de cúpula funciona básicamente igual que el de cono, pero en éste la superficie radiante no es un cono, es una cúpula. La cúpula tiene la característica de que la resonancia en esa estructura es absorbida de manera muy eficiente y prácticamente no causa efectos audibles, pero tiene como desventaja que la aceleración no es igual en todos los puntos de la cúpula, siendo el centro el más perjudicado. Como consecuencia, se produce una pérdida de eficiencia respecto a su equivalente en forma de cono, pero con un sonido mejor al evitar la resonancia.

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ALGUNOS PROBLEMAS Y LA SOLUCIÓN ADOPTADA

FLUJO MAGNÉTICO NO CONSTANTE

El principal problema de una bobina de voz es que se desplaza, y no en todos los puntos recibe la misma cantidad de flujo magnético, por lo que la fuerza de reacción contra ese campo magnético dependerá de su posición.

En el gráfico superior se puede ver el porqué. La bobina de voz literalmente abandona el campo magnético. Este problema se agrava a medida que crece el desplazamiento, por lo que es conveniente reducir estos desplazamientos al mínimo, lo que se hace con drivers más grandes, utilizando dos drivers o con menos SPL.

Campo asimétrico

campo simétrico

Estos dos son los casos posibles, siendo el primero el habitual en muchos tipos de altavoces. Tan sólo unos pocos altavoces de gran calidad y precio compensan este fenómeno. En la sección "asimetrías" hay más detalles.
En cualquier caso se produce distorsión armónica, de orden predominantemente par en el primer caso y de orden predominantemente impar en el segundo.

La forma en la que decae el flujo frente a Xd es indicador de cómo se creará distorsión. En el segundo gráfico se ha dibujado de manera muy exagerada. Si el entre-hierro es demasiado grande, una mínima variación en la posición de la bobina de voz hará variar el flujo que recibe. Si la bobina de voz es demasiado pequeña, se saldrá de la zona donde es constante. Habitualmente un entrehierro grande dará una mayor eficiencia con un imán menor, pero es acosta de aumentar la distorsión. A veces un gran imán si es indicativo de calidad (para altavoces de un mismo tamaño, diámetro de bobina y eficiencia)

La única solución que existe a este problema es aumentar la longitud de la bobina de voz y/o reducir la del entrehierro. De esta manera un driver con THD=5% con Xd=1mm puede pasar a tener un 1% con ese mismo desplazamiento. XMAX es el parámetro que mide la excursión lineal del diaragma. Se puede calcular de varias formas, la más correcta es la medida en la que tanto la elasticidad de la suspensión como el campo magnético son constantes dentro de un margen. En todo caso XMAX determina el desplazamiento máximo del diafragma dentro de unas condiciones que dependen del fabricante que pueden ser la habitual o la máxima que garantiza que no se puede romper la suspensión por una excesiva excursión lineal. En algunos casos se indican ambas.

XMAX se calcula como | longitud bobina-longitud entrehierro | /2
NOTA: estas dimensiones pueden ser denominadas altura en vez de longitud por algunos fabricantes.
La distorsión creada por esta limitación depende del desplazamiento, y el desplazamiento depende a su vez de la frecuencia y del SPL. La excursión lineal es inversamente proporcional a la frecuencia, y directamente proporcional al SPL.
No sólo creará distorsión armónica, también creará IMD, y mucha, ya que el desplazamiento en las frecuencias graves es mucho mayor que en las agudas.