Datos de altavoces: hojas de datos, bases de mediciones y medir tú

Todo cálculo de altavoces es tan bueno como los datos de los que parte. Los parámetros de la hoja de datos son un buen comienzo, pero no la última palabra. Veamos de dónde salen los datos, dónde encontrar mediciones independientes y cuándo compensa medir uno mismo.

Una hoja de datos no es una ley

Los fabricantes miden los parámetros en una o pocas unidades, a menudo nuevas y sin rodar, y la respuesta en un bafle infinito. La tolerancia de fabricación de la resonancia suele ser de ±15 %, y una vez rodada la suspensión, fs normalmente baja.

Un buen ejemplo es el Dayton RS100-4 de la Needle. El catálogo da una fs de 84,8 Hz, mientras que Acoustic Design Magazin habla de una resonancia de unos 75 Hz. Una diferencia de 10 Hz desplaza tanto la sintonía como el volumen ideal de la caja. Con una línea como la Needle importa menos; con un bass reflex sintonizado con precisión, más.

Dónde encontrar datos y mediciones de altavoces

• Hojas de datos y archivos del fabricante. Varios fabricantes, como SB Acoustics, Scan-Speak y Dayton Audio, ofrecen también archivos FRD y ZMA para descargar. Están medidos en un bafle, no en tu caja, pero bastan para un primer diseño del filtro.
• Zaph Audio. El archivo de John Krutke de mediciones comparativas de altavoces: respuesta en frecuencia, distorsión, decaimiento del cono (CSD) y parámetros. Por ejemplo, la comparativa de woofers de 8". El archivo es antiguo, pero muchos de los altavoces siguen a la venta.
• HiFiCompass. Una base de datos grande y en continuo crecimiento de mediciones de altavoces, con muchos modelos de Tang Band, Dayton y SEAS. Los usuarios de los foros la consideran una de las más completas de internet.
• Loudspeaker Database. Parámetros Thiele-Small claros de miles de altavoces en un solo lugar.
• El catálogo de Loudsmith. 1604 altavoces con parámetros completos, dimensiones y precios, directamente en la aplicación.

Mediciones de cajas terminadas: el spinorama

También vale la pena mirar mediciones de altavoces terminados. Muestran cómo es un altavoz bien diseñado. Analistas como Erin's Audio Corner y Audio Science Review miden con un Klippel Near-Field Scanner, que calcula la respuesta como en una cámara anecoica a partir de muchas mediciones alrededor del altavoz.

El resultado se presenta según la norma CTA-2034, el llamado spinorama, con cuatro curvas:

• On-axis: la respuesta en el eje.
• Listening window: el promedio en ±30° horizontales y ±10° verticales, lo que oyes desde una posición de escucha normal.
• Early reflections: el sonido que llega tras el primer rebote en paredes, suelo y techo.
• Sound power: todo el sonido radiado en todas las direcciones.

Un buen altavoz tiene curvas on-axis y listening window planas, y curvas de reflexiones y de potencia que caen de forma suave, sin jorobas ni valles. Entre las reseñas está el kit DIY Audio First Fidelia, que demuestra que una construcción casera puede estar a la altura de altavoces comerciales.

Mídelo tú mismo

Respuesta en frecuencia (FRD)

El mayor salto de calidad en el filtro llega al medir los altavoces en la caja terminada. Así se recogen la difracción en los bordes y el efecto de la caja, que una hoja de datos no puede conocer. Solo necesitas un micrófono de medida como el UMIK-1 y la medición de altavoces de Loudsmith o REW. Cada altavoz se mide por separado, en campo lejano para medios y agudos y en campo cercano para los graves, y el resultado se guarda como FRD.

Impedancia (ZMA)

Para la impedancia necesitas un circuito sencillo: una resistencia de unos 100 Ω en serie con el altavoz y una tarjeta de sonido que mida la tensión a ambos lados. Un programa como REW calcula la impedancia a partir de la relación. La impedancia muestra la resonancia real en la caja y la sintonía del tubo, la mejor comprobación de que la caja ha salido como se calculó.

Parámetros Thiele-Small por el método de la masa añadida

Bastan dos mediciones de impedancia para calcular los parámetros del altavoz. Primero mide la resonancia al aire libre fs, luego pega una masa conocida M en el cono (plastilina o monedas, por ejemplo) y mide la nueva resonancia fs'. Entonces:

• masa móvil Mms = M / ((fs / fs')² − 1),
• compliancia Cms = 1 / ((2π · fs)² · Mms),
• volumen equivalente Vas = ρ · c² · Sd² · Cms, donde ρ · c² vale unos 1,42 · 10⁵ Pa.

El programa obtiene Qms y Qes de la forma del pico de resonancia. REW lo hace automáticamente.

Cómo usa Loudsmith los datos

• Para cada altavoz compara la sensibilidad de la hoja de datos con la calculada a partir de fs, Vas y Qes, y comprueba Re frente a la impedancia. Si los datos no cuadran, te avisa y baja el altavoz en sus recomendaciones. En el catálogo detecta así unos 50 altavoces con un error en la hoja de datos.
• Sin mediciones trabaja con los parámetros del catálogo y estima la difracción en los bordes a partir de las dimensiones de la caja.
• Cuando cargas archivos FRD y ZMA de cada altavoz, sustituyen al modelo y el filtro se recalcula con datos reales.
• Desde la página de medición de altavoces envías un altavoz medido a la aplicación con un solo botón, sin copiar archivos de un lado a otro.

Así es exactamente como quiero verificar mis dos construcciones, la Needle y el Tang Band con el Peerless. Añadiré las mediciones a los artículos en cuanto las tenga.