El modelo de un transductor Electroacústico, se basa en un transductor electro-mecánico y un transductor mecánico-acústico. Esto significa que se estudia por un lado la transformación de la energía eléctrica en mecánica, ya que se genera un movimiento, y por otro lado la transformación de la energía mecanica en acustica, ya que el movimiento genera energía acústica.
Existen diferentes tipos de transductores electroacústicos:
-Electrodinámico, dinámico o bobina móvil
-Electrostáticos
-Piezoelectricidad
-De radiación directa
-De radiación indirecta
-Banda ancha
-Bajas frecuencias: woofers y sub-woofers
-Frecuencias medias: mid-range
-Altas frecuencias: tweeters y ultra-high-tweeters
Hablare primero del microfono como un transductor electroacústico cuya función es traducir las vibraciones debidas a la presión acústica sobre su capsula por las ondas sonoras en energía eléctrica, lo que permite el grabar sonidos.
Existen diferentes tipos de micrófonos:
-Electrostático
-Dinámico
-Piezoelectrico
-Magnetoestrictivo
-Magnético
-De Carbón
El microfono electrostático transforma la energía acústica de la siguiente manera:
Las ondas sonoras provocan el movimiento oscilatorio del diafragma. A su vez este movimiento del diafragma provoca una variación en la energía almacenada en el condensador que forma parte del núcleo de la capsula microfonica y, esta variación en la carga almacenada (electrones que entran o salen) genera una tension eléctrica que es enviada a la salida del sistema. La señal eléctrica de salida debe ser análoga en cuanto a forma (amplitud y frecuencia) a la onda sonora que la genero.
El microfono electrodinámico:
La vibración del diafragma provoca el movimiento de una bobina móvil o una cinta corrugada ancladas a un imán permanente generando un campo magnético, cuyas fluctuaciones son transformadas en tensión eléctrica. La señal eléctrica de salida debe ser análoga en cuanto a forma (amplitud y frecuencia) a la onda sonora que la genero.
El microfono Piezoelectrico:
Las ondas sonoras hacen vibrar el diafragma y, el movimiento de este, hace que se mueva el material contenido en su interior (cuarzo, sales de Rochelle, carbón, etc). La fricción entre las partículas del material generan sobre la superficie del mismo una tensión eléctrica. La señal eléctrica de salida debe ser análoga en cuanto a forma (amplitud y frecuencia) a la onda sonora que la genero.
En la actualidad, toda la instrumentación de medida de ruido esta equipada con micrófonos de condensador, debido a que son los que dan las mejores prestaciones de toda la gama.
El sistema de transformación se puede explicar:
La energía mecánica se transforma en energía eléctrica mediante dos placas metálicas cargadas electricamente separadas una pequeña distancia (20 micras aprox.), mediante la aplicación de una tensión continua de polarización. De las dos placas, una actúa como electrón fijo y la otra (el diafragma), se desplaza acercándose o alejándose de la fija de acuerdo con las variaciones de presión producidas por el sonido incidente. Los desplazamientos de la membrana producen variaciones en la distancia que se separa ambos elementos, lo que da lugar a variaciones en la capacidad del condensador, con dieléctrico de aire, producto de ambas placas.
Los cambios en la capacidad, son proporcionados al nivel de presión dinámica incidente, y a su frecuencia y pueden ser leídos en forma de tensión en los terminales apropiados, de acuerdo con la siguiente ecuación:
En el caso de bajas frecuencias (menores de 20 Hz), se puede considerar que wRC<<1, con lo cual la ecuación queda:
Siendo la frecuencia de corte:
Para las zonas de altas frecuencias se puede considerar wRC>>1, con lo cual quedaría:
Ahora viene el proceso inverso mediante un transductor electro-mecánico, que convierte la energía eléctrica en energía acústica, es decir, transforma los impulsos eléctricos en movimientos mecánicos, y estos a su vez, en ondas sonoras. La Bocina.
En su conjunto la finalidad de una bocina es la de reproducir con la mejor calidad posibles sonidos dentro de la gama audible (20Hz-20kHz) e intensidades que van desde 0dB hasta 120 dB (umbral de dolor). Se arma con varios elementos que hacen posible la transformación de los pulsos eléctricos al audio:
-Marco o canasta: sostiene todo el conjunto, debe ser lo mas rígido posible con el fin de evitar resonancias.
-Bobina móvil: impulsa o transmite el movimiento oscilatorio al cono. Al hacer circular una corriente a traves de ella arrastra al cono debido a la acción del campo magnético.
-Imán: provee el campo magnético.
-Membrana: reproduce el sonido.
-Suspensión: minimizan los procesos mecánicos a los que se somete la membrana.
-Centrador: diafragma con pequeñas nervaduras que permite flexibilidad y centra a la bobina móvil en el lugar de alojamiento dentro del núcleo de hierro y evitar que choque con el.
-Trencilla: malla de alambre de cobre muy flexible, para realizar las conexiones y alimentar a la bobina móvil.
-Bornes de conexión: sirve para alimentar de energía eléctrica a la bocina.
Y de esta manera se explica la función en la trasformación de la energía mecánica a eléctrica y viceversa.
*HorusEdition2011*
A NA SHE
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