Simulacion ZE y UDDiseño1

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  • 8/16/2019 Simulacion ZE y UDDiseño1

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    Simulación de la impedancia eléctrica y la

    velocidad del diafragma de un altavoz.

    Luis Fernando Luján López1, Daniel Montoya1

     Ingeniería de Sonido1

     Diseño de sistemas de sonido I 

     Facultad de Ingeniería

    Universidad de San Buenaventura Medellín

     Abstract – Electromagnetically interactions are presented in a

    speaker provided when impedances important features of this

    system are studied. The speed of the diaphragm allows to know

    characteristics of the displacement of the moving parts of thespeaker. In this practice are simulated the electrical impedance (Ze

    and the speed of the diaphragm (!  " 

     #esumen  –   Las interacciones que electromagnéticamente se presentan en un altavoz proporcionan características importantescuando se estudian las impedancias de este sistema La velocidad deldia!ragma permite conocer características del desplazamiento de loselementos móviles del altavoz "n esta practica se simulan laimpedancia eléctrica #$e% y la velocidad del dia!ragma #&D%

    ' ()*"+'(-

    . -imular la impedancia eléctrica y la velocidad del dia!ragma de unaltavoz al aire li/re

    . 0nalizar como cam/ia el comportamiento al variar los parámetros!ísicos del altavoz

    '' '+2(D&33'4

    Las !unciones de trans!erencia permiten conocer !ácilmente elcomportamiento de un sistema "n esta practica se estudia elcomportamiento de un altavoz desde el punto de vista de laimpedancia eléctrica y de la velocidad del dia!ragma

    '''M023( +"42'3(

    "ntre las principales características de un transductorelectromecánico se encuentra la capacidad que tiene de convertir laenergía mecánica en energía eléctrica y viceversa Las interacciones

    que electromagnéticamente se presentan en un altavoz proporcionancaracterísticas importantes cuando se estudian las impedancias deeste sistema

    La impedancia eléctrica se puede conce/ir de !orma compleja comola relación entre el voltaje y la corriente que entran y salen deltransductor 3uando la impedancia eléctrica se modi!ica tiene une!ecto importante en el grado de acoplamiento que va a tener con lossistemas generadores

    "l dia!ragma es una super!icie móvil que radia sonido y esta unida ala /o/ina "l dia!ragma y la /o/ina, cuya masa se e5presa comoMMD se mueven con una velocidad u respecto al reposo "ldia!ragma y la suspensión del dia!ragma se mueven con la mismavelocidad, ning6n otro elemento del altavoz se mueve

    7artiendo de los modelos circuitales eléctrico y mecánico para unaltavoz radiando al aire li/re8 en margen de /aja !recuencia

    De!iniendo de !orma sim/ólica la varia/le S  para representar la

    !unción de trans!erencia y poder o/tener la respuesta de los sistemasen dic9o dominio, se o/tuvieron las siguientes !unciones Lavelocidad del dia!ragma se puede calcular analizando la corriente quecircula por el circuito equivalente

    Figura 1. Circuito equivalente del altavoz.

    7ara la impedancia eléctrica esta dada por la ecuación 1:

    Ze (S )= Rg+ℜ+S (¿ )+  (BL)2

     Rms+S ( Mmd )+  1

    S(Cms)+2 Zm

    #1%

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    De!iniendo 2Zmr  como se o/serva en la ecuación ;:

    2Zmr (S )=π (a4 ) ( po )

    c(S2 )+ 16

    (a3 ) ( po )3

    (S)   #;%

    Del circuito mostrado en la !igura 1 y a partir de métodos de análisisde circuitos se puede o/tener una e5presión para la velocidad deldia!ragma, mostrada en la ecuación

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    0l aumentar al do/le la masa mecánica del dia!ragma se mantiene la!recuencia de resonancia pero la magnitud de la velocidad deldia!ragma se aumenta al do/le

    Figura #. Frecuencia de resonancia obtenida aldoblar la masa mecanica del dia$ragma.

    0l reducir la compliancia mecánica de la suspensión a la mitadtam/ién se mantiene la !recuencia de resonancia y se duplica lamagnitud de la velocidad del dia!ragma

    Figura %. Frecuencia de resonancia obtenida alreducir la cimpliancia mecanica.

    ' 3(3L&-'("-

    La !recuencia de resonancia que se o/tuvo de manera e5perimental!ue de C