Diario de construcción
Needle: la legendaria columna esbelta de banda ancha, calculada y medida
La Needle es uno de los altavoces de banda ancha DIY más conocidos: una columna esbelta con un único driver de 10 cm que suena sorprendentemente grande. He construido una, y en Loudsmith está como plantilla lista para usar. Este artículo compara lo que dice el diseño original, lo que calcula Loudsmith y lo que muestra una medición.
La Needle de un vistazo
- Driver: Dayton Audio RS100-4, banda ancha de 4", 4 Ω
- Caja: TQWT, una línea de sección creciente
- Medidas: 160 × 950 × 196 mm (an × al × fo)
- Línea: 1746 mm de largo, 46 → 130 cm²
- Salida: 25 × 110 mm delante, abajo
- Corrección: 2,7 Ω ∥ 0,18 mH ∥ 22 µF en serie con el driver
De dónde viene la Needle
El diseño original lo dibujó un constructor conocido como Cyburgs y lo compartió en el Hifi-Forum como un simple boceto. La Needle no se creó en torno a un driver concreto y se difundió rápidamente entre los aficionados. Udo Wohlgemuth, de Acoustic Design Magazin, pidió permiso al autor y la rehízo para el Dayton RS100. La guía de construcción actualizada se publicó en julio de 2017 como «Needle aufgewärmt».
Por qué el Dayton: los drivers pequeños de banda ancha suelen tener la resonancia muy por encima de 100 Hz. El RS100 la tiene en torno a 75 Hz, casi 40 Hz más abajo que los drivers de la Needle original. El autor eligió la versión de 4 ohmios porque, con el mismo amplificador, suena unos 3 dB más fuerte que la de 8 ohmios.
Cómo funciona una línea TQWT
Una TQWT, un tubo de cuarto de onda cónico, está emparentada con la línea de transmisión, pero sigue otras reglas:
- En el extremo cerrado su sección es más o menos del tamaño del cono, y se ensancha de dos a tres veces hacia la salida.
- Su longitud es un cuarto de la longitud de onda de la frecuencia de sintonía.
- El driver se sitúa entre un tercio y la mitad de la longitud desde el extremo cerrado.
- La salida es más pequeña, alrededor de la mitad del área del cono.
La idea se remonta a Paul Voigt en 1934, por eso también se llama tubo de Voigt. En la Needle la línea está plegada por la mitad, con un tabique inclinado que va de 42 mm detrás del panel frontal abajo a 86 mm arriba. Los laterales, la tapa y la base son de MDF de 25 mm, los paneles frontal y trasero de 12 mm. La amortiguación es una sola tira de guata de poliéster de 10 cm de ancho colocada en la línea sin doblar.
La red de corrección
El RS100-4 tiene un nivel algo elevado entre 400 y 5000 Hz, que el bafle estrecho acentúa aún más. La red de corrección, una resistencia de 2,7 Ω, una bobina de 0,18 mH y un condensador de 22 µF en paralelo, todo en serie con el driver, doma esa joroba en torno a 2,5 kHz. Los valores proceden del kit original. El autor dejó deliberadamente sin tocar el pico de 18 kHz.
Qué calcula Loudsmith
El modelo muestra un típico banda ancha pequeño: los graves caen suavemente, 6 dB hacia 65 Hz, y la línea los lleva aún más abajo, aunque más débiles. A 50 Hz llega como mucho a unos 80 dB antes de agotar sus 4 mm de excursión. A 150 Hz alcanza 96 dB. Es de sobra para escuchar de cerca en un salón, no para una fiesta.
La impedancia es la mejor prueba de un modelo de línea, porque toda la caja le da forma. El artículo original muestra la impedancia medida de la Needle terminada, y la comparación con el cálculo queda así:
| Frecuencia | Medida (ADW) | Loudsmith |
|---|---|---|
| 80 Hz | 12,2 Ω | 12,0 Ω |
| 500 Hz | 3,9 Ω | 3,7 Ω |
| 2,5 kHz | 6,5 Ω | 6,6 Ω |
| 20 kHz | 9,9 Ω | 10,0 Ω |
Una coincidencia dentro de 0,2 Ω significa que el modelo acierta tanto con la línea como con la corrección. Esta comparación forma parte de las pruebas automatizadas de Loudsmith.
Medición del altavoz terminado
Mediré mi Needle con un micrófono de medición UMIK-1 desde la página de medición del altavoz: campo lejano para medios y agudos, campo cercano en el cono y en la salida de la línea para los graves. La curva medida irá aquí junto al cálculo, para que veas dónde coincide el modelo y dónde no.
La medición está en camino. Actualizaré el artículo en cuanto la tenga.
Constrúyela tú mismo
La Needle es una plantilla lista para usar en la aplicación: en el diseñador, elige Needle en «Empezar desde una plantilla». Obtienes las medidas, un plano con el tabique, la corrección y la lista de la compra. Los planos del autor y el kit están en el artículo original de Acoustic Design Magazin.
Herramientas gratuitas: Planificador de sala · Medición del altavoz