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Respuesta en potencia

La respuesta en potencia es la suma total de la potencia acústica radiada en todas las direcciones. En el caso de un gabinete, se puede medir tomando varios puntos de una esfera imaginaria alrededor del objeto. Es decir que esta medición captura el sonido promediado en todas las direcciones, y no solo en una dirección o un punto específico, como lo es la respuesta en frecuencia. Junto con la “Directividad“, la respuesta en potencia nos proporciona una idea de cómo va a interactuar un gabinete en el ambiente de escucha, explica cuanta energía total por frecuencia va a ser radiada. Esto es de suma importancia cuando se tienen en cuenta las reflexiones en los lugares cerrados o semi-cerrados (ver Reflexiones tempranas y reverberación).

Fig 1: Fuente omnidireccional y superficies reflejantes.

Por ejemplo, si tomamos una fuente omnidireccional, o cuasi-omni, como lo puede ser un subwoofer en bajas frecuencias y lo acercamos a una gran superficie reflejante en uno de sus lados, la respuesta en potencia va a ser la misma, pero la respuesta en frecuencia se va a modificar. Por cada superficie que se agregue el nivel de presión sonora va a incrementarse en 6dB, como puede observarse en la figura 1. Así en el caso de colocar un subwoofer en una esquina se pueden lograr teóricamente hasta 18 dB SPL de incremento (sin tener en cuenta los modos del recinto).

Fig 2: Fuente omni y directiva de misma potencia acústica.

En realidad, los 6dB se deben en parte al cambio en la impedancia de radiacion, y un cambio en el factor de directividad (la fuente deja de ser omnidireccional). De hecho el índice de directividad (Directivity index, DI) se define como la diferencia entre el nivel en una dirección específica, comparada con la de una fuente omnidireccional de misma potencia acústica. El factor de directividad (Q), es la relación entre ambas cosas. Ambos se relacionados a través de la ecuación:

DI=10*log (Q)

De esta manera los sistemas de cobertura angosta, como un gabinete de line array en su eje vertical, son de alta directividad. Mientras que los sistemas de gran cobertura son de baja directividad, como puede ser un subwoofer.

Uno de los propósitos de las bocinas (o de las guías de onda), es el de adaptar los ángulos de cobertura vertical y horizontal de una fuente, modificar su directividad. Típicamente los drivers de compresión presentan una caída en altas frecuencias en su respuesta en potencia, pero la combinación de la respuesta en potencia con el factor de la directividad de una bocina puede lograr una curva plana (al menos en el eje). De esta manera la respuesta en el eje es la suma de la respuesta en potencia del driver y el índice de directividad de la bobina, como se observa en la figura 3.

Fig 3: Driver y bocina.

 

Eduardo Sacerdoti

Investigación & Desarrollo – Equaphon

Eduardo Sacerdoti

3 Comments

  1. Por que se dice que se aumenta 6 dB cada vez que sumamos una superficie cuando tendría que ser 3 dB lo que produce cada superficie, ya que el Q (factor de directividad), es : UNA SUP, Q=2 (ID=3dB), DOS SUP., Q=4 (ID=6dB) Y TRES SUP., Q=8 (ID=9dB). ID=10*log (Q).

    • Hola Simon, muy buena la observación. Clásicamente se toma que Lp = Lw + 10log(Q/4*pi*r^2), es decir que el nivel de presión sonora es igual al nivel de potencia acústica de la fuente más una corrección por distancia y directividad. Lo que no se tiene en cuenta en ese cálculo es la coherencia del sonido reflejado. Podemos asumir, especialmente en bajas frecuencias, que todo lo que se refleje en las superficies va a estar ‘en fase’ con el sonido directo (siempre y cuando la fuente se encuentre muy cerca). Esto se traduce en un incremento de presión sonora de 6 dB, algo parecido a sumar dos fuentes iguales.
      Espero haber aclarado.
      Saludos!

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