_Libro Tecnico Car Audio

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Edita : Acustica Beyma Autor: Ricardo Ferrandis Diseo: Bru Imprime: Engloba Depsito Legal: V-208-2001

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Introduccin

El interior de un automvil, es un habitculo difcil de sonorizar. Para alcanzar un alto rendimiento es complejo encontrar una ubicacin ideal de los altavoces. La psima colocacin de los altavoces de origen, as como el precario tamao de estos, hace que en muchas ocasiones nos resulte diificultoso conseguir un sonido ideal. Con este manual pretendemos ayudar a comprender todos estos fenmenos producidos en el interior de un vehculo, que an siendo cotidianos, desconocemos las causas que los producen. Para finalizar damos una pequeas nociones para la construccin de filtros pasivos y cajas acsticas pues la tendencia del mercado hace que cada da su montaje sea ms comn.

Muchas gracias por vuestro inters, Dto. Tcnico car audio acstica beyma S.A.

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ndice

CAPITULO I 1- Que es el sonido ? 2- Interferencias acsticas en el interior del vehculo 2.1-Constructivas 2.2-Destructivas 2.3-Ondas estacionarias 3- Emplazamiento de los altavoces 4- La polaridad de los altavoces 5- El altavoz electrodinmico 6- Parmetros de un altavoz 6.1-Parmetros mnimos para el diseo de cajas 6.2-Sistemas de sonido 6.3-El tweeter 7- El subwoofer por qu? 7.1 -Emplazamiento 7.2 -Efectos lmites 7.3 -Propagacin y modulacin 7.4 -Acoplamiento 8- Tipos de bafles 9- Eleccin de una caja 10- Altavoces en cajas acsticas 10.1-Comparacin entre los recintos acsticos mas corrientes 11- El automvil como entorno de audicin 11.1 -Volumen ocupado por los altavoces 11.2 -Acoplamiento simtrico e isobrico 12- Construccin de una caja 12.1-Clculo del los resonadores 13- Eleccin y emplazamiento de un cajn segn el vehculo 14- Los filtros 14.1 -Tipos 14.2 -Clculo de filtros 14.3 -Atenuacin 14.4 -Canal central 15- La importancia de un cableado en la instalacin 16- Tablas de clculo y consulta. CAPITULO II 17- Caractersticas y cubicaje de los altavoces beyma car CAPITULO III 18- Esquemas de diferentes montajes tpicos

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CAPITULO I

1.Qu es el sonido?Nos gustara antes de adentrarnos en el mundo del sonido explicar brevemente algunos conceptos tcnicos en los cuales, el hecho de ser utilizados comnmente nos hace que se d por entendido su significado, cuando en muchas ocasiones se desconoce su significado real. Se da el nombre de frecuencia al numero de veces que algo se repite de una manera peridica en un segundo . Un pasaje musical puede estar compuesto de muchas frecuencias, cada una de diferente amplitud. El sonido tiene una medida internacional para medir su nivel, a esta unidad se le llama Bel, en honor a Graham Bell. Al ser de una magnitud muy grande, normalmente se emplea el decibel dB (o sea la dcima parte). El decibelio es la relacin entre una presin acstica respecto a otra predeterminada o de referencia, ambas expresadas en la unidad de presin, el Pascal. Normalmente se toma como referencia 20 micropascales que equivalen al umbral mnimo de audicin, esto es 0 dB

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En el siguiente grfico mostramos qu rango de frecuencias reproducen los instrumentos ms comunes, esto puede ser de gran ayuda para situarlos en la escena sonora cuando se ajuste un vehiculo.

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Las ondas sonoras se propagan a una velocidad fija, esto hace que si la distancia de la fuente (altavoz) a nuestro odo es grande se produzca un retardo hasta que el sonido llega a nuestro tmpano (recordemos lo del trueno y el rayo). En un automvil las distancias son muy cortas, por ello el tiempo de retardo es muy pequeo, pero an as, se da el efecto de que el conductor escucha ms el altavoz ms prximo a l, por lo cual los altavoces estn a menudo balanceados al lado opuesto. Esto es debido a diferencias de fase en el punto de escucha y a los obstculos que interfieren el nivel de presin sonora. En la fig. 2 podis apreciar la diferencia de tiempo de retardo.

figura

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La velocidad del sonido vara en funcin del medio y de las temperaturas en las que se propague, por ejemplo: material poroso 50m/s aire a 0 330m/s aire a 20 340m/s aire a 23 345m/s Esto hace que algunos vehculos reproduzcan o absorban mejor o peor algunas frecuencias, en funcin de sus tapizados, aislamientos, etc. Por ejemplo, suponemos que habris experimentado alguna vez que estando alguna noche en un vehculo escuchando el equipo tranquilamente hayis pensado, este equipo suena hoy mejor que nunca !, esto es debido posiblemente a la diferencia de humedad , temperatura y ruido ambiente.

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2. Interferencias acsticas en el interior de un vehculoCuando dos o mas ondas se interfieren, puede ocurrir que se sumen o se cancelen en funcin de su fase y frecuencia. Este tipo de interferencias puede ser constructiva o destructiva.

2.1 Interferencia constructiva se da cuando se encuentran dos ondas con lamisma frecuencia, fase y amplitud esto hace que se sumen causando un aumento de nivel sonoro.

2.2 Interferencia destructiva ocurre cuando las ondas estn desfasadas y alsumarse se produce una cancelacin entre ellas.

Esto produce que muchas veces al ajustar un equipo de audio con un analizador RTA se descubre algn valle en determinada frecuencia, aunque intentemos eliminar esta merma con un ecualizador no se consegue ninguna mejora, incluso el resultado empeora. El problema viene dado por una interferencia destructiva y probablemente con solo variar la direccin, o la fase de un determinado altavoz respecto a los otros se logra solucionar el problema.

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2.3 Ondas estacionarias Existen otro tipo de interferencias llamadas estacionarias, estas se crean al rebotar entre dos superficies paralelas de manera que la frecuencia cuya longitud de onda coincida con la separacin de las dos superficies o sea un multiplo de ellas se ver reforzada en algunos puntos y atenuada en otros. Esto ocasiona que la percepcin del sonido cambie drsticamente en funcin del punto de escucha.

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En un automvil se da ha menudo dos casos que crean estas situaciones: 1) Cuando por el tipo de montaje (bandeja trasera, salpicadero) el sonido es reflejado en el cristal.

2) Ondas de baja frecuencia causadas por el limitado tamao del habitculo y porlas estructuras metlicas del vehiculo que dan lugar a la llamada resonancia de cavidad.

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3- Emplazamiento de los altavocesAl disear un sistema de sonido de alto nivel, el emplazamiento de los altavoces tiene un efecto muy importante sobre la imagen estreo. Una disposicin en eje (vertical) respecto al oyente nos dar una mayor calidad sonora. El instalar un sistema multivas en posicin horizontal o vertical ser un determinante de la calidad de la imagen estreo. Os presentamos un ejemplo, situaros en casa, en un saln sentados en el centro con los altavoces frente a vosotros y orientados a este centro, se formara una especie de semicrculo de unos 180 y el sonido estara alineado con los odos del oyente. Esto nos dara aproximadamente los limites del campo que creara una actuacin en vivo.

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Si nos damos cuenta, una disposicin horizontal ensanchara unos 20 grados elngulo de escucha. En un automvil la posicin de escucha fuera del centro representa un problema grave pues produce un empobrecimiento de la imagen estreo y en algn punto puede llegar a ser monoaural. El sonido radiado desde un mismo eje vertical crea una mejor imagen estreo, pues la separacin entre los centros acsticos derecho e izquierdo es ideal. Aunque posiblemente la disposicin horizontal crea un mejor foco de sonido, en un espacio de dimensiones considerables en el automvil donde las distancias son mnimas el resultado no es el esperado.

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4- La polaridad de los altavoces:En un sistema de audio todos los altavoces deberan estar conectados en fase (es decir que todos deberan moverse en el mismo sentido). Un cambio de polaridad en alguno de los altavoces puede empobrecer la imagen estreo y si es en un woofer el efecto es mayor an porque hace que desaparezcan los graves. Existen en el mercado unos comprobadores para la polaridad que generando un pulso que es reproducido por el altavoz y aplicando un micro a este nos detectan si esta es correcta o incorrecta. Si no se dispone de este comprobador hay una manera muy sencilla de poder comprobar la polaridad. Aplicando el polo positivo de una pila de 1,5 v al cable + del altavoz y el negativo al cable -, observando el movimiento del cono , este deber desplazarse hacia fuera. Si es as, la polaridad es la correcta, si va al contrario deberemos invertir los cables en la salida de audio. No es aconsejable comprobar los tweeter con este sistema. En el caso de que se disponga de un subwoofer en el maletero , debemos probar a conectarlo de las dos maneras, para ver cual es la que nos ofrece un mejor sonido. Esto es debido a que se produce un solapamiento de las frecuencias y puede generar el efecto de que el subwoofer nos suene en el maletero o se desplace a la parte frontal del vehculo. Deberemos tener en cuenta que los filtros y circuitos electrnicos tambin pueden producir un desfase en la seal, por ello aunque la polaridad sea la correcta en muchos casos es conveniente cambiarla para mejorar el sonido.

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5- El altavoz electrodinmicoEl funcionamiento de un altavoz es muy simple, cuando aplicamos una seal elctrica a este, la bobina genera un campo magntico, al estar esta dentro de otro campo magntico que es el del imn esto hace que se genere una fuerza que desplazara la bobina en sentido perpendicular a este campo, desplazando asimismo el diafragma. As pues al desplazarse la membrana de una determinada forma, se crearan unas vibraciones, o diferencias de presin del aire que sern propagadas hasta llegar a nuestro odo. A continuacin os mostramos un altavoz seccionado para que podis ver los diferentes elementos que lo componen.

Seccionado de las partes que componen un al