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Voltaje máximo de entrada de un gabinete (Parte I)

En este post se detalla un método práctico no destructivo para determinar el voltaje máximo admisible de un gabinete y conocer sus limites térmicos desarrollado por Pat Brown. Es un método útil ya que no requiere mas equipamiento que un micrófono de medición, un amplificador, una placa de audio, un multímetro True RMS y un software para mediciones acústicas (puede ser gratuito).

Muchas veces las especificaciones de potencia de los fabricantes de parlantes no son suficientes para determinar la tensión RMS máxima que se le puede aplicar o pueden resultar un poco confusas. Esto puede llevar a cometer errores en la estimación del SPL máximo que es capaz de generar un gabinete. La pregunta que surge es: ¿Cuánto volumen le puedo dar a mi sistema sin que este se vea comprometido? Esta prueba intenta responder esta pregunta de una forma más directa que las propias especificaciones del parlante.

Según la ley de ohm, al aplicar tensión a un parlante se genera una corriente eléctrica que depende de la impedancia de este. Esta impedancia tiene una componente resistiva donde se va a disipar gran parte de la potencia, lo que va a generar un calentamiento de la bobina. Este calentamiento puede ser muy grande y tener efectos nocivos en el parlante. Por este motivo, es importante conocer los límites térmicos del componente. Al centrarse en el valor RMS, esta medición no brinda información sobre los limites mecánicos del parlante como por ejemplo la excursión máxima. Para determinar estos valores, se necesitan otros tipos de medición.

La prueba consiste en incrementar el nivel RMS de la señal periódicamente y comparar la respuesta en frecuencia con la del sistema a bajo nivel. La señal propuesta por Pat Brown es ruido IEC 268-1 con un factor de cresta de 6dB. El contenido espectral de este ruido se asemeja bastante al de la música. Sin embargo, es importante aclarar que el resultado obtenido va a depender de la señal con la que hagamos la prueba.

Procedimiento:

  1. Medir la función transferencia del sistema a bajo nivel. Una buena idea es tomar la medición cuando el multímetro marque 3 Vrms. Con esta tensión de entrada, la curva de respuesta en frecuencia obtenida será muy similar a la curva de sensibilidad del sistema y no debería haber compresión alguna.
  2. Utilizar la medición anterior como curva de referencia y setear el software para que muestre la diferencia entre esta y la medición actual.
  3. Una vez seteada la curva de referencia, subir 3 dB el nivel de la señal de entrada. Al principio, cuando el nivel no es lo suficientemente alto el gabinete se comporta de forma lineal y no se observará ningún cambio en la transferencia. La medición mostrará una curva plana en aproximadamente 0 dB lo que indica que no hay compresión.
  4. Seguir aumentando el nivel en pasos de 3 dB.  Eventualmente, el gabinete se comportará de forma no lineal y comenzara a comprimir en alguna frecuencia.
  5. Mantener el nivel por 5 minutos y si la compresión supera los 3dB se dará por terminada la prueba. En el caso que sea menor, repetir el punto 4.

Para tener mayor resolución, cuando se superan los 2dB de compresión se puede comenzar a incrementar la señal de entrada en pasos de 1dB.

Algunas consideraciones importantes de este método:

  • Los resultados van a depender mucho de la señal de excitación que se use. No va a dar los mismo si se utiliza ruido rosa, ruido blanco o música.
  • No necesariamente una tensión admisible grande es un resultado bueno, puede ser síntoma de que el parlante no es muy eficiente.

En la segunda parte de este post, se analizaran los resultados de una medición y se extraerán algunas conclusiones.

Ing. Francisco Maiocchi
Departamento de Ingeniería – Equaphon

Francisco Maiocchi

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