En un altavoz , la compresión de potencia o compresión térmica es una pérdida de eficiencia observada a medida que la bobina móvil se calienta durante el funcionamiento, lo que aumenta la resistencia de CC de la bobina móvil y disminuye la potencia disponible efectiva del amplificador de audio . Un altavoz que se calienta por el uso puede que no produzca tanto nivel de presión sonora como cuando hace frío. [1] [2] El problema es mucho mayor para los sistemas de conciertos profesionales de alta potencia que para los altavoces en el hogar, donde rara vez se ve. [3]Existen dos vías principales para mitigar el problema: diseñar una forma para que la bobina móvil disipe más calor durante la operación y diseñar un transductor más eficiente que genere menos calor para un nivel de salida de sonido dado. [4]
Los transductores de audio de alta potencia tienen una baja eficiencia, con menos del 5% de la señal del amplificador convertida en ondas sonoras. El otro 95% o más de la energía eléctrica se convierte en calor no deseado, lo que hace que la bobina móvil aumente de temperatura. [5] Demasiado calor, más de 200 ° C (390 ° F), puede destruir la bobina móvil, pero mucho antes de que eso suceda, el altavoz experimentará una compresión de potencia. Una bobina móvil hecha de alambre de cobre aumentará su resistencia de CC en aproximadamente un 72% cuando se calienta de 20 ° C (temperatura ambiente) a 200 ° C, y su sensibilidad disminuirá en 4,7 decibeles. El alambre de plata tiene un problema un poco peor con la compresión de potencia, mientras que el alambre de aluminio es un poco mejor. [3]
En sistemas multidireccionales, a menudo se observa que la compresión de potencia ocurre primero en uno de los pasos de banda de baja frecuencia. Esto hace que todo el sistema tenga un desequilibrio en la respuesta de frecuencia, una reducción del nivel en un paso de banda en comparación con los demás. En altavoces pasivos con componentes de cruce internos, la compresión de potencia cambiará las características eléctricas de los filtros de cruce, y el punto de cruce puede cambiar, introduciendo distorsiones relacionadas con un filtro de cruce incorrecto. [3]
Para contrarrestar la compresión de potencia, una solución es aumentar la disipación de calor. Los métodos típicos incluyen aletas de enfriamiento en la carcasa del imán, una bobina móvil de mayor diámetro, ferrofluido en el espacio entre la bobina móvil y el imán, ventilación de la pieza polar , piezas metálicas que conducen el calor al exterior, [3] aumentando el volumen de la cámara interna de la carcasa. detrás del imán y ventiladores de refrigeración eléctricos. Otra solución es diseñar un sistema que aumente la eficiencia, por ejemplo, mediante el uso de un altavoz de bocina en lugar de un diseño de radiación directa. O eligiendo un transductor que no sea la bobina móvil, como el woofer rotatorio de Bruce Thigpen (1974) o el subwoofer con servomotor de Tom Danley (1983). [6]
La compresión de potencia generalmente se considera un problema a largo plazo, que surge con el tiempo con una señal fuerte extendida enviada al altavoz. Sin embargo, si el cambio en la resistencia es a corto plazo, observado como calentamiento y enfriamiento con cada ciclo de ondas de baja frecuencia, entonces el altavoz aumentará en distorsión armónica total . [4]
Referencias
- ^ Personal de JBL (2004). "Preguntas frecuentes: ¿Qué es la compresión de potencia?" . JBL Pro Audio . Consultado el 14 de agosto de 2019 .
- ^ Boyce, Teddy (2014). Introducción al refuerzo de sonido en vivo: la ciencia, el arte y la práctica . FriesenPress. pag. 78. ISBN 9781460238912.
- ^ a b c d Howard, Keith (26 de noviembre de 2006). "Hot Stuff: temperaturas de la bobina de voz del altavoz" . Stereophile . AVTech Media Americas . Consultado el 14 de agosto de 2019 .Enlace a la página 2 .
- ^ a b Watkinson, John (28 de mayo de 2018). "Parte 16 de la tecnología de altavoces: motores de bobina móvil" . El puente de audio de difusión . Techmedia internacional . Consultado el 14 de agosto de 2019 .
- ^ Botón, Douglas J. (1992). Disipación de calor y compresión de potencia en altavoces . JBL. Publicado por la Audio Engineering Society.
- ^ Danley, Thomas J. (1986) "La eliminación de la compresión de potencia en los altavoces Servo Drive", presentado en la 81ª Convención de la AES.