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SubWoffer

Los altavoces para bajas audiofrecuencias secundarios son muy populares, en el Home Theater es una de las fuerzas impulsoras.  Sin embargo, un buen sub se agrega muy bien al material de alta fidelidad normal del programa, y especialmente si es fiable y tiene buenas características de respuesta.
La mayoría de altavoces para bajas audiofrecuencias secundarios utiliza un parlante grande en una caja grande, con respiraderos de sintonía con todas las dificultades que la operación convencional exige. Por convencional, quiero decir que el altavoz y el gabinete forman un sistema resonante, usando los parámetros Thiele-Small para obtener una caja que proporcione funcionamiento excelente.

Foto del prototipo terminado

El principio de la frecuencia baja extendida (o ELF) es asombrosamente infrecuente, con un fabricante que he encontrado usándolo en sus sub. Sospecho que hay otro, pero no estoy seguro que use el mismo método - aunque el principio es igual. Puesto que ELF está registrado, no utilizaré el término en este proyecto, sino referiré a mi versión como Subwoofer electrónicamente asistido (EAS). Pensé brevemente del principio electrónico de Subwoofer (ESP) pero decidí que sería tonto:-).

Los principios básicos fueron descubiertos por Edward Long y Ronald Wickersham (aunque es posible que otros hayan utilizado principios similares de antes, hay poca literatura disponible), y ambos precisan que hay algunos problemas importantes en la reproducción del sonido grave, destacando el hecho de que el bajo es la fundación sobre la cual se crea la imagen sonora, y que la respuesta de fase cambiada puede causar "manchas" del sonido en el tiempo. No sé sobre "manchas", solo sé que mi prototipo proporciona bajos más profundos y más firmes que cualquier cosa que he oído antes. La respuesta de fase cambiada causa definitivamente problemas con el sonido, pues el mecanismo de la reproducción confía en dos sistemas resonantes, y cambia el tiempo de ataque y el decaimiento del sonido.

Siegfried Linkwitz desarrolló un circuito que ecualiza el extremo inferior del sistema, pero no afecta las frecuencias más altas. Esto se demuestra y se describe completamente en el proyecto 71, y se debe utilizar con un crossover. Aunque ofrece varias ventajas sobre el sistema de EAS descrito aquí, es también mucho más completo en su conocimiento detallado de los parámetros del parlante.

La electrónica para realizar el proceso necesario es fácil de construir, la única parte dura es un amplificador de potencia, y la elección correcta del parlante. El gabinete es muy fácil, puesto que es pequeño y sellado, nada especial con la resonancia y su sintonía.

¿Qué?  Una caja pequeña, sellada para un subwoofer no puede correcto. Bien, así es, y el principio es absolutamente diferente del convencional. Cuando un parlante está instalado en una caja sellada (o cualquier caja), tendrá una frecuencia resonante más alta que en aire libre. Cuanto más pequeña es la caja, más alta la frecuencia resonante será.

Con el aprovechamiento de EAS, la idea es operar el parlante debajo de la resonancia, donde todos los picos de impedancia se han dejado detrás en las frecuencias superiores, dejando un parlante muy fiable para manejar la gama de frecuencia baja. Con una cierta experimentación, determiné que una caja de 55 litros era ideal (resultó ser 60 litros sin el altavoz, así que con el altavoz instalado está cerca) para el parlante que tengo, 4 ohmios, 250W 380 mm, con una frecuencia resonante al aire libre de 18Hz. En la caja pequeña, esta se aumenta a 63Hz, y define la frecuencia máxima de la operación. La resonancia probablemente debería haber sido una poco más alta, pero suena bien, así que no me preocuparé demasiado.

Baja resonancia, un altavoz en una caja sellada tiene una respuesta que baja 12dB/octava, así que se requieren los medios de proporcionar una señal de impulsión del amplificador que aumente en la misma tasa. Un circuito muy común en electrónica es un integrador, y se utilizan en mucho en el proceso de señal. Un integrador tiene una respuesta de frecuencia que baja 6dB/octava desde D.C., extendiéndose a lo que uno quiera. usando dos integradores obtenemos una respuesta de 12dB/octava y agregando resistencias cambiamos a cualquier frecuencia que nos guste. Incluyendo condensadores podemos construir un filtro pasa altos así la respuesta no parte desde CC.

Figura 1 - Original Filtro/Controlador EAS

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