El altavoz es un transductor electroacústico que reproduce sonido mediante un proceso eléctrico-mecánico-acústico. Su desarrollo ha incluido innovaciones desde 1861, con diseños que abarcan altavoces dinámicos, electrostáticos y activos, cada uno con características específicas como impedancia, potencia y direccionalidad. Los altavoces presentan variaciones en su rendimiento y distorsión, siendo fundamental su tipo de diseño para determinar la calidad del sonido emitido.

2. El altavoz
 Un altavoz es un
transductor
electroacústico utilizado
para la reproducción de
sonido. La transducción
sigue un doble
procedimiento: eléctrico-
mecánico-acústico.

3. Historia
 Johann Philipp Reis instaló un altavoz eléctrico en su teléfono en
1861; fue capaz de reproducir tonos claros, pero también podía
reproducir el habla amortiguada después de algunas revisiones.
 Alexander Graham Bell patentó su primer altavoz eléctrico
(capaz de reproducir el habla inteligible) como parte de su
teléfono en 1876, que fue seguido en 1877 por una versión
mejorada de Ernst Siemens.
 En 1898, Horace Short patentó un diseño para un altavoz
accionado por aire comprimido; luego vendió los derechos
a Charles Parsons, al que se le otorgaron varias patentes
británicas adicionales antes de 1910.
 Unas pocas compañías, entre ellas la Victor Talking Machine
Company y Pathé, produjeron reproductores de discos utilizando
altavoces de aire comprimido.

4. Características de los altavoces
 Respuesta de frecuencia.
 Impedancia.
 Potencia admitida.
 Sensibilidad.
 Rendimiento.
 Distorsión.
 Direccionalidad.

5. Respuesta de frecuencia
 La respuesta en frecuencia del altavoz no es plana. El
altavoz ideal debería dar una respuesta uniforme es
decir, igual potencia a todas las frecuencias, pero este
altavoz no existe.
Los altavoces de alta calidad son los que tienen un
margen de variación de 6dB para el margen audible los
20 y los 20.000 Hz

6. Impedancia
 La impedancia, conceptualmente, es la oposición
que presenta cualquier elemento o dispositivo al
paso de una corriente alterna, en este caso la fuente
de audio es una mezcla de varias frecuencias con lo
cual la impedancia no tendrá el mismo valor en todo
el rango de frecuencias. La impedancia se expresa en
Ohmios.
Como en los altavoces la impedancia varía en función
de la frecuencia, cada modelo de altavoz en sus
especificaciones técnicas tendrá una curva con esta
relación impedancia-frecuencia distinta.

7. Potencia
 Hace referencia a la potencia eléctrica que admite el altavoz,
no a la potencia acústica. Es la cantidad de energía, en vatios,
que se puede introducir en el altavoz antes de que éste
distorsione en exceso o de que pueda sufrir daños. Dentro de
la potencia se diferencia entre: potencia nominal y potencia
admisible.

8. Potencia Nominal
 Potencia nominal o máxima es aquella que puede soportar el
altavoz sin deteriorarse.
- La fórmula para obtener la potencia eléctrica de entrada necesaria
es:
Donde:
P=I2·Z
P Potencia eléctrica
I Intensidad de corriente eléctrica
Z Impedancia

9. Sensibilidad
 Es el grado de eficiencia en la transducción electroacústica. Es
decir, mide la relación entre el nivel eléctrico de entrada al
altavoz y la presión sonora obtenida.
 Los altavoces son transductores electroacústicos con
una sensibilidad muy pobre. Esto se debe a que la mayor parte
de la potencia nominal introducida en un altavoz se disipa en
forma de calor.

10. Rendimiento
 El rendimiento mide el grado de sensibilidad del altavoz. Es
el porcentaje que indica la relación entre la Potencia acústica
radiada y la Potencia eléctrica de entrada.
 El rendimiento de un altavoz es muy bajo, suele estar
comprendido entre el 1-5 %.
Potencia acústica
potencia eléctrica
· 100

11. Distorsión
 El altavoz es uno de los sistemas de audio que presenta mayor
distorsión. La distorsión tiene causas muy variadas: flujo del
entrehierro, vibraciones parciales, modulación de frecuencia
sobre el diafragma, alinealidad de las suspensiones, etc.
- La mayor parte de la distorsión se
concentra en el segundo y tercer
armónico, por lo que afectará en mayor
medida a los tonos graves.

12. Direccionalidad
 Indica la dirección del sonido a la salida del sistema, es decir, el
modo en el que el sonido se disipa en el entorno.
 En realidad, ningún altavoz da una respuesta, pues sea cual
sea su direccionalidad global, siempre son más direccionales
cuando se trata de altas frecuencias, agudos, que cuando se
trata de bajas frecuencias, graves.

13. Tipos de Direccionalidad
 Un diagrama polar es un dibujo técnico que refleja la radiación
del altavoz en el espacio, en grados, para cada punto de sus ejes
(horizontal y vertical).
 Dependiendo de su directividad se puede decir que un cono de
altavoz es:
 omnidireccional.
 bidireccional.
 cardioide.

14. Omnidireccional o no direccional
 Radían igual en todas direcciones, es
decir, en los 360°.
 Por la importancia de la frecuencia de
resonancia del propio altavoz, es un
diagrama polar muy poco utilizado en
altavoces. Los altavoces que utilizan
esta direccionalidad requieren de
grandes cajas acústicas.

15. Bidireccional
 El diagrama polar tiene forma de ocho,
es simétrico.
 Emiten sonido tanto por delante como
por detrás de igual forma, mientras que
son prácticamente “mudos” en los
laterales.
 Los ángulos preferentes se sitúan en
torno a los 120º.

16. Unidireccionales
 Son los altavoces que emiten el
sonido en una dirección muy
marcada y son “relativamente
silenciosos” en las otras.
 Dentro de los direccionales, los más
utilizados son los cardioides. El
altavoz cardioide se llama así porque
su diagrama polar tiene forma de
corazón.

17. Tipos de altavoces
1. Altavoz dinámico
2. Altavoz electroestático
3. Altavoz piezoeléctrico
4. Altavo de cinta
5. Altavoz de panel o de modos distribuidos
6. Altavoz de carga con bocina
7. Altavoz activo

18. Altavoz dinámico
 La señal eléctrica de entrada actúa sobre la bobina móvil que
crea un campo magnético que varía de sentido de acuerdo con
dicha señal.
 Este flujo magnético interactúa con un segundo flujo
magnético continuo generado normalmente por
un imán permanente que forma parte del cuerpo del altavoz,
produciéndose una atracción o repulsión magnética que
desplaza la bobina móvil, y con ello el diafragma adherido a
ella.

19. Altavoz electrostático
 Estos altavoces tienen una estructura de condensador, con una
placa fija y otra móvil (el diafragma), entre las que se
almacena la energía eléctrica suministrada por una fuente de
tensión continua.

20. Altavoz piezoeléctrico
 En estos altavoces el motor es un material piezoeléctrico, que
al recibir una diferencia de tensión entre sus superficies
metalizadas experimenta alargamientos y compresiones.

21. Altavoz de cinta
 El altavoz de cinta tiene un funcionamiento similar al altavoz
dinámico, pero con diferencias notables. La más obvia, en
lugar de bobina, el núcleo es una cinta corrugada.

22.  Sus propiedades eléctricas, mecánicas y acústicas difieren
drásticamente de los altavoces convencionales ya que
usan el principio de distribución óptima de los modos de
vibración de una lámina rígida delgada que han sido
excitados por un pequeño transductor en un punto del
panel.
Altavoz de panel

23. Altavoz de carga con bocina
• La bocina es un cono alimentado por un motor que permite
aumentar la señal eléctrica de entrada hasta en 10 dB a la
salida, con lo que son muy empleadas cuando se requiere
gran volumen sonoro.

24. Altavoz activo
 Tipo de altavoz caracterizado por el uso de filtros
activos (digitales o analógicos), en lugar de filtros pasivos, para
dividir el espectro de audiofrecuencia en intervalos
compatibles con los transductores empleados.