PARÁMETROS THIELE-SMALLClase 3

21/02/2014

INTRODUCCIÓN Actualmente se conoce de manera muy detallada el comportamiento a baja frecuencia de un

altavoz. Se puede modelar matemáticamente su comportamiento y de ahí deducir cómo le

afectaría un tipo de caja determinado.

La simulación tiene efectos muy beneficiosos. Sobre todo desde el momento que está ayudada

por un ordenador, donde la capacidad de calcular es ilimitada comparada con los cálculos que

hay que hacer. Se puede desarrollar una caja óptima sin tener que construir ninguna caja, en

un tiempo muy corto y sin gastos.

Éstos parámetros son muchos, en esta tabla no están incluidos todos. Los parámetros Thielle-

Small fueron descubiertos por Thielle y usados para el diseño y análisis por Small, y en realidad

son 4, Vas, Qes, Qms y Qts, con ellos ya se puede determinar el volumen óptimo de una caja:

INTRODUCCIÓNNombre descripción unidades definición

Flujo magnético Flujo magnético en el entrehierro

Factor de fuerza Valor de la fuerza producida por la bobina de voz en el entrehierro ante una corriente de 1 A

Frecuencia de resonancia

Hertzios Frecuencia la que vibra el altavoz espontáneamente ante cualquier perturbación

Nombre descripción unidades definición

Inductancia de la bobina de voz

Inductancia de la bobina de voz en el entrehierro. Se mide a 1 Khz habitualmente, siempre que sea muy diferente de

Rendimiento de referencia

(%) Cantidad de energía sonora radiada en la banda útil de frecuencias. Se calcula teóricamente, no tiene que ver ni con acoplamiento acústico ni con fenómenos de radicación. Es diferente de SPL que se mide experimentalmente.

Nombre descripción unidades definición

elasticidad Elasticidad de la suspensión

Potencia nominal Potencia de un sistema de referencia en el que está integrado el driver. Se determina experimentalmente. También se llama System power.

Potencia máxima Potencia que se garantiza que el altavoz puede soportar durante un intervalo determinado de tiempo, 10ms es habitual, ante una señal de entrada determinada.

Nombre descripción unidades definición

Sobretensión eléctrica

Amortiguación de la resonancia por motivos puramente electromagnéticos

Sobretensión mecánica

Amortiguación de la resonancia por motivos puramente mecánicos (fricción)

Sobretensión total Amortiguación de la resonancia por ambos motivos

Nombre descripción unidades definición

Resistencia DC Ohmios Resistencia DC de la bobina de voz. Es inferior a la impedancia nominal

Resistencia mecánica

Kilogramo/segundo Resistencia mecánica de la suspensión.

Superficie de la membrana

Superficie del diafragma. Se calcula tomando como radio la distancia entre el centro del driver hasta la mitad de la suspensión.

Nombre descripción unidades definición

Elasticidad acústica Volumen de aire con la misma elasticidad que la suspensión del altavoz

Volumen desplazado

. Importante para calcular el SPL máximo.

Nombre descripción unidades definición

Excursión lineal máxima

Desplazamiento lineal máximo del diafragma. Se puede calcular de varias formas, la más correcta es la medida en la que tanto la elasticidad de la suspensión como el campo magnético son constantes dentro de un margen. En todo caso Xmax determina el desplazamiento máximo del diafragma dentro de unas condiciones que dependen del fabricante: Baja distorsión de la respuesta y/o garantía de no sobrepasar las capacidades mecánicas del driver.

Nombre descripción unidades definición

Impedancia Nominal Impedancia que debe estar preparado Impedancia nominal. La impedancia real no debe ser menor del 80% del valor, pero puede sobrepasarse.

DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS THIELE-SMALL Se necesita un generador de señal senoidal, el ordenador vale

perfectamente, y un polímetro.

Hay que seguir los siguientes pasos:

PASO 1

Medir de manera precisa Fs, Re y Rmax. Rmax es la resistencia a la

frecuencia de resonancia.

es el lugar donde más alta es la impedancia del altavoz. Se puede ir

barriendo con el generador de señal hasta que se encuentra.

PASO 2

Ahora, con la siguiente fórmula se debe hallar un valor de impedancia:

Es la media geométrica de las resistencias. En los puntos que la

impedancia del altavoz es ro, ahí se encuentran los dos polos que definen

el filtro paso alto que modela el comportamiento del altavoz.

Esos puntos son dos frecuencias, f1 y f2.

PASO 3

Ya tenemos todos los datos, ahora hallaremos los parámetros Q con las

siguientes fórmulas:

𝑄𝐸𝑆=𝑄𝑀𝑆

𝑅𝑀𝐴𝑋−1𝑄𝑀𝑆=

𝑓 𝑠×2√𝑅𝑀𝐴𝑋

𝑓 2+ 𝑓 1𝑄𝑇𝑆=

𝑄𝑀𝑆+𝑄𝐸𝑆

𝑄𝑀𝑆×𝑄𝐸𝑆

PASO 4 Y ahora queda hallar Hay dos métodos, el de la masa y el del volumen. Para hacerlo en

casa, es más sencillo y preciso el del volumen, que se explica a continuación.

Se requiere una caja de un volumen conocido, en la que se debe colocar el altavoz.

La caja debe estar perfectamente sellada, y la unión entre el altavoz y la caja no debe

tener fisuras, perdería aire y las mediciones serían incorrectas.

Ahora hay que volver a medir y aplicar la siguiente fórmula. Lo que sucederá es que

aumentará, porque se ha añadido una elasticidad al altavoz, el volumen contenido en

la caja. Se trata de ver como se modifica su respuesta bajo condiciones conocidas y así

se pude llegar a saber cómo se comportará bajo otras condiciones conocidas.

PASO 4

𝑉 𝐴𝑆=𝑉 𝐶𝐴𝐽𝐴(( 𝑓 𝑠2

𝑓𝑠 )2

−1)