Como Calcular el SPL real de un altavoz

Cálculo de SPL

El SPL es el parámetro de un altavoz al que se le ha dado el peor uso y que se le ha manipulado de la peor manera en la actualidad. Como la mayoría sabe que el SPL esta relacionado a la intensidad del sonido que puede producir el altavoz, se piensa que mientras más alto, mejor. En general, así es…

Recientemente, algunos fabricantes han tomado medidas inusuales para “evaluar” el SPL de un altavoz. Estas van desde el uso de “alimentación” que está fuera del estándar, medir a medio metro de distancia, hasta usar mediciones dentro de un recinto. Esto nos pone en desventaja, a menos que se nos indique el método que utilizaron.

¿Será cierta esta afirmación? ¡En realidad, no! Existe una manera de calcular la eficiencia de un altavoz. Es decir, se pueden aplicar unas simples ecuaciones para obtener una medida de que tan eficiente es un altavoz para convertir la energía eléctrica en energía acústica. Y a partir de esa cifra, se puede obtener fácilmente el SPL. De esta manera podemos poner a todos los altavoces en igualdad de circunstancias al remover la influencia del fabricante sobre las cifras especificadas.

Para empezar, necesitaremos algunos de los parámetros Thiele-Small básicos. Este artículo asume que al menos puedes obtenerlos. De lo contrario, toma todo lo que el fabricante te diga con un gran puño de sal. Si el fabricante no está dispuesto a proporcionar los parámetros básicos de tu altavoz, entonces…

Lo que se necesita es obtener: Qes, Vas, y Fs. Si, con estos 3 pequeños parámetros se puede calcular la eficiencia efectiva, y subsecuentemente el SPL de un altavoz. Se hace de la siguiente manera:

Eficiencia = 9.64 * 10^(-10) * Fs^3 * Vas / Qes

donde

10^(-10) es diez elevado a la potencia de menos diez (0.0000000001)
Fs es la frecuencia de resonancia, en Hz
Vas es el equivalente del volumen de aire que tiene el mismo amortiguamiento que la suspensión del altavoz, expresado en litros
Qes es la Q eléctrica del altavoz

Esto nos da como resultado usualmente llamado n0, o eta naught. Generalmente se expresa como un porcentaje, así que se multiplica por 100.

Ahora, n0 es una medida de la eficiencia de conversión de potencia del altavoz. Es decir, nos dice que porcentaje de la potencia eléctrica es convertido en potencia acústica. De esta manera, podemos calcular la potencia acústica de salida multiplicando la potencia de entrada por n0.

¡No hay que asustarse si el número es inferior al 1% (0.01)! De hecho, esto es típico en la mayoría de los subwoofers. Si, los altavoces son ineficientes, pero esto es con lo que tenemos que trabajar…

Entonces, ¿como calculamos el SPL de un altavoz a partir de n0? Se utiliza la siguiente ecuación:

SPL = 112 + 10 * log(n0 )

donde

n0 es la eficiencia calculada en el paso anterior
log es el logaritmo base 10


Hagamos un ejemplo. Usemos nuestro subwoofer Shiva. Para empezar, tenemos que: Fs=21.6 Hz, Vas=136.6 litros, Qes=0.3996. Por lo tanto, n0 sería:

n0 = 9.64*10^(-10) * Fs^3 * Vas / Qes
n0 = 9.64*10^(-10) * 21.6^3 * 136.6 / 0.3996
n0 = 0.0033 o 0.33%

Ahora, traduzcamos esto a SPL:

SPL = 112 + 10 * log(n0 )
SPL = 112 + 10 * log( 0.0033 )
SPL = 87.21 dB SPL @ 1W, 1m

Esta es la sensibilidad del Altavoz a 1 Watt, 1 metro. Apliquen las ecuaciones a su altavoz favorito y vean si el fabricante es honesto con ustedes.


Fuente:

http://www.decibeles.com?