• Impedancia de altavoces

    La impedancia se define como la oposición al paso de la corriente alterna. En un altavoz, la impedancia es diferente para cada frecuencia, por lo que los fabricantes publican "curvas de impedancia". Estas curvas nos dan idea de la impedancia nominal del altavoz, su impedancia mínima, así como sus características de resonancia. Por ejemplo, un altavoz de cono al aire mostrará un pico de impedancia en la frecuencia de resonancia.

    1. Impedancia y resistencia

    Si medimos un altavoz con un multímetro nos dará una lectura diferente, normalmente menor, que la impedancia nominal del altavoz. Por ejemplo, un altavoz de 8 ohmios podrá darnos una lectura de 6 ohmios. La razón de estas diferencias está en que el multímetro mide la resistencia, no la impedancia. La resistencia es la oposición al paso de la corriente continua (en inglés, direct current o DC) y tiene un único valor, mientras que la impedancia es la oposición al paso de la corriente alterna, por lo que es función de la frecuencia y tiene tantos valores como frecuencias de uso. Por tanto, la corriente que entrega el amplificador a un altavoz será mayor en aquellas frecuencias en las que su impedancia sea más baja. De igual manera, la corriente que entrega el amplificador a un altavoz será menor en aquellas frecuencias en las que su impedancia sea más alta.

    El multímetro es válido para una resistencia de las que de usan en los filtros pasivos o los circuitos electrónicos, puesto que su impedancia no varía con la frecuencia. Sin embargo, no es válido para un altavoz, puesto que su impedancia varía con la frecuencia.

    Podríamos decir que, de alguna manera, la resistencia es la impedancia para una frecuencia de 0 Hz, ya que los 0 Hz corresponden a la corriente continua.

    Al igual que una respuesta en frecuencia, una curva de impedancia tiene magnitud y fase. Evitaremos complicar demasiado este documento y nos centraremos en la magnitud.

    En la figura podemos ver una curva de impedancia (magnitud) de un altavoz de cono al aire (curva roja) y otra de una caja pasiva de dos vías con recinto tipo bass-reflex. Ambos tendrían una impedancia nominal de 8 ohmios. La línea recta verde representa una resistencia de 8 ohmios. Podemos comprobar cómo la impedancia varía en función de la frecuencia, y cómo puede caer en ciertas frecuencias por debajo de la impedancia nominal. En el caso del altavoz al aire (línea roja), la impedancia cae hasta 6 ohmios a 200 Hz.


    2. Medida de la impedancia

    Para medir la curva de impedancia necesitamos necesitamos un analizador de laboratorio que nos lo permita. Éstos pueden ser de senoidal barrida (van midiendo la impedancia en todas las frecuencias a medida que van barriendo) o bien utilizar señal de ruido (en cuyo caso miden toda la curva de una sola vez).

    Existen también medidores portátiles de impedancia para instaladores. Estos incorporan un generador de frecuencias, normalmente a 1 KHz, a veces a más frecuencias también, que permite una lectura de la impedancia a esas frecuencias concretas. Si el fabricante nos proporciona el valor de impedancia a esa frecuencia, o bien lo miramos en la curva de impedancia, podremos comprobar si hay irregularidades en la línea de altavoces, comparando el valor que deberíamos obtener con el que nos proporciona el medidor.

    3. Impedancia nominal

    Puesto que una curva de impedancia no es un dato práctico para trabajar y realizar cálculos, los altavoces especifican una impedancia nominal. Ésta suele venir dada como potencias de dos, siendo 2, 4, 8 y 16 ohmios los valores más comunes en refuerzo sonoro. Algunas normas especifican unos porcentages que se permite caer a la impedancia mínima el relación a la impedancia nominal, lo que quiere decir que, incluso si el fabricante especifica correctamente un altavoz, diferentes altavoces con la misma impedancia nominal podrán suponer cargas sustancialmente diferentes para un amplificador, puesto que, por ejemplo, un altavoz con 8 ohmios de impedancia nominal podría tener una impedancia mínima de 8 ohmios, de 6,5 ohmios o incluso de 5,5 ohmios (esto último incumpliría las normas habituales), lo que supone muy diferentes potencias de salida del amplificador (y, por ello, también diferentes probabilidades de que salte la protección térmica cuando se usan varios altavoces).

    4. Parámetros que se extraen de las curvas de impedancia

    Existen multitud de parámetros que se calculan utilizando curvas de impedancia. Por ejemplo, los parámetros Thiele-Small o parámetros de baja señal - que se utilizan para el diseño de cajas - se extraen habitualmente de curvas de impedancia.

    El parámetro más básico que podemos extraer de una curva de un altavoz de cono al aire (curva roja) es la frecuencia de resonancia (Fs), es decir, la frecuencia donde se produce el pico de impedancia. En nuestro altavoz esta frecuencia es de 34 Hz.

    La curva azul muestra la respuesta de impedancia de una caja pasiva de dos vía con recinto bass reflex. De ella podemos calcular la frecuencia de sintonía de la caja (Fb), que corresponde al valle entre los dos picos de la zona de bajos. En este caso, la caja está sintonizada a 50 Hz.

    5. La impedancia varía con la temperatura

    Un aspecto que no debe olvidarse con respecto a la impedancia es que ésta varía con la temperatura. Ello quiere decir que cuando el amplificador entrega potencia a un altavoz y su bobina se calienta, la impedancia aumenta considerablemente, tanto más cuanto mayor sea la potencia entregada por el amplificador. Esto tiene como consecuencia que el amplificador entregará menos potencia, un fenómeno denominado "compresión de potencia" que tiene como consecuencia la reducción de presión sonora, que será tanto mayor cuanto mayor sea el recalentamiento de las bobinas.


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    Comentarios 1 comentario
    1. Claudio Mendoza -
      Excelente artículo.Gracias por el aporte
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