Cómo los altavoces convierten electricidad en sonido

Un altavoz es un motor lineal: energía eléctrica → movimiento mecánico → ondas acústicas. Tres componentes principales interactúan.

1. Bobina de voz (Motor)

Bobina cilíndrica de cobre/aluminio enrollada en un mandril (aluminio, kapton, titanio). Suspendida en el espacio magnético. Corriente a través de la bobina → campo magnético → fuerza de Lorentz empuja la bobina axialmente.

2. Imán permanente (Circuito magnético)

Neodimio (NdFeB), ferrita o alnico. Crea densidad de flujo radial uniforme (0.5–1.5 T) en el espacio. Placa superior, pieza polar, placa trasera dan forma al campo. Alto flujo = alta sensibilidad.

3. Diafragma / Cono (Radiador)

Unido al mandril de la bobina de voz. Mueve el aire. Materiales: papel, polipropileno, Kevlar, aluminio, titanio, berilio, fibra de carbono, sándwich compuestos. Debe ser ligero, rígido, bien amortiguado.

Componentes de soporte

• Araña (amortiguador): Tela corrugada — centra la bobina, proporciona fuerza restauradora, determina la complacencia (Cms)
• Borde: Caucho, espuma, tela, Santoprene — sella el cono al marco, permite la excursión
• Canasta/Marco: Acero estampado o aluminio fundido — rigidez estructural
• Capa antipolvo: Protege el espacio; puede extender la respuesta de alta frecuencia

Secuencia de transducción

1. El amplificador aplica voltaje → fluye corriente en la bobina de voz
2. Corriente × campo magnético = fuerza (F = B × L × i)
3. La fuerza acelera la bobina + el cono (F = m × a)
4. El desplazamiento del cono presuriza el aire → ondas de presión sonora
5. Se genera contra-FEM por el movimiento de la bobina, oponiéndose a la corriente del amplificador (amortiguación)

Parámetros clave (Thiele/Small)

Fs (resonancia), Qts (Q total), Vas (complacencia), Bl (factor de fuerza), Xmax (excursión lineal), Le (inductancia). Estos predicen la alineación de caja, la extensión de baja frecuencia, el manejo de potencia.