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Medición de Impedancia en Altoparlantes

Los altoparlantes se especifican con una impedancia nominal que normalmente es de 8Ω o 4Ω. Sin embargo, al colocar las puntas de prueba de un multímetro en sus bornes, difícilmente podamos leer esos mismos valores. Esto se debe a que la impedancia del parlante es dependiente de la frecuencia y, con un multímetro, sólo somos capaces de medir resistencia de corriente continua (DC) o, dicho de otro modo, de frecuencia cero. Entonces, ¿cómo se mide la impedancia de un parlante?

Ante problemas de este tipo, siempre es bueno recurrir a las definiciones de lo que se intenta obtener. La impedancia eléctrica es la relación entre tensión y corriente en un determinado componente (ver Impedancia (Z) y Impedancia del altoparlante), es decir:

Z=V/I

Planteado de este modo, el problema se reduce a medir la tensión en bornes del parlante y compararla con la corriente que está circulando en el mismo. El principal problema es que, en la práctica, la medición de corriente es un poco más tediosa que la medición de tensión porque involucra medir campos magnéticos o interrumpir el circuito con una carga suficientemente baja que no lo altere. Por lo tanto, se suele preferir medir tensión en lugar de corriente.

Circuito básico de medición

El esquema de la figura 1 es un ejemplo de cómo obtener los valores que necesitamos sin tener que medir corriente.

El circuito representa un generador de señales con amplitud constante (Vg) y frecuencia variable (f). Está conectado, en serie, con una resistencia R y con el altoparlante Z que queremos medir. A medida que la frecuencia varíe, el valor de R se mantendrá constante mientras que el de Z cambiará de acuerdo con las características del parlante. Por Ley de Kirchhoff sabemos que la tensión entregada por el generador debe ser siempre igual a la suma de las caídas de tensión en R y Z, entonces, Vr y Vz cambiarán en proporción a Z para mantener la igualdad Vg = Vr+Vz. Por otro lado, al ser un circuito serie, la corriente en todo momento será igual a Vr/R.

De este modo, con dos multímetros, una resistencia de referencia y un generador de señales, es posible conocer la diferencia de potencial Vz y la corriente Iz=Vr/R para diversos valores de frecuencia. La expresión final queda definida como:

Z = Vz/Iz = Vz*R/Vr

Esta es una manera simple de medir la magnitud de la impedancia de un parlante. Pero la simpleza tiene su costo. Con este método es necesario medir de a una frecuencia por vez, o sea, para caracterizar un parlante en el espectro audible con buen detalle se deberían realizar, al menos, unas 10 mediciones y aún así faltaría información. Además, este método no aporta información sobre el diagrama de fase de la impedancia, sólo nos permite obtener su magnitud. De todas formas, vale la pena dedicar unos minutos a analizarlo y entenderlo porque es el principio de funcionamiento de muchos de los medidores comerciales más complejos.

En un siguiente post se explicará como realizar esta misma medición usando una placa de sonido como instrumento de medición y un software gratuito para realizar las cuentas.

Ing. Facundo Ramón
Investigación & Desarrollo – Equaphon

Facundo Ramón

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