¿CÓMO FUNCIONA UN ALTAVOZ INALÁMBRICO?

Es posible que un altavoz inalámbrico en el límite del alcance del sistema de audio no reciba una señal fuerte ni tenga una buena calidad de sonido. Los audiófilos pueden no encontrarlas satisfactorias. Incluso un altavoz inalámbrico requiere energía para funcionar. Si esta alimentación no es suministrada por baterías, debe conectar el altavoz a una fuente de alimentación. Así que incluso los altavoces inalámbricos pueden tener cables. Más adelante veremos los pros y los contras de los altavoces inalámbricos.

Para empezar a entender cómo funcionan los altavoces inalámbricos, primero tenemos que entender algunas cosas sobre el sonido.

CÓMO SE PROPAGA EL SONIDO

En su nivel más básico, el sonido es una forma de percibir la vibración. Cuando un objeto dentro de la atmósfera de la Tierra vibra, empuja contra las moléculas de aire circundantes y las tira. A su vez, afectan a las moléculas de aire circundantes. Se convierte en una reacción en cadena.

Imagina una campana. Cuando suena, su superficie se flexiona hacia adentro y hacia afuera. Cuando la superficie de la campana se dobla hacia adentro, atrae las moléculas de aire hacia la superficie de la campana. Tiran de más moléculas a su alrededor, y tiran de más moléculas aún. Llamamos a esta área de disminución de la presión del aire.

La extensión hacia afuera del objeto que vibra es una onda de fluctuaciones en la presión del aire. Si estás en el rango de la onda – la energía se dispersa a distancia – el tímpano vibra en reacción a las variaciones de presión. El tímpano está conectado a pequeños huesos del oído medio. Estos huesos conectan el tímpano con la cóclea del oído interno. La cóclea está llena de líquido y de pequeños pelos. Mientras los huesos hacen vibrar la cóclea, el fluido fluye contra el cabello, activando las señales nerviosas que se mueven del oído al cerebro. El cerebro interpreta estas señales como sonidos.

El sonido puede viajar a través de sólidos, líquidos y gases. Si colocas tu oído contra una mesa y haces que alguien lo rasque suavemente, lo oirás alto y claro. Esto se debe a que el sonido generalmente viaja a través de los sólidos más eficientemente que los gases. También es por esto que el sonido no viaja en el vacío del espacio – no hay suficientes partículas que colisionen entre sí para propagar el sonido.

La naturaleza del sonido depende de la fuerza y la frecuencia con la que las moléculas chocan entre sí. Las moléculas que realmente chocan entre sí crean sonidos más fuertes. Un gran martillo golpeando un enorme gong hará que las moléculas choquen con más fuerza de lo que lo haría una pequeña campana. Las fluctuaciones más rápidas en la atmósfera crean sonidos con un tono más alto que los que tienen fluctuaciones más lentas. El sonido del gong no sólo será más fuerte que el de la campana pequeña, sino que también tendrá un tono más profundo, ya que la campana crea fluctuaciones más rápidas en la presión del aire que el gong.

«Los altavoces, tanto inalámbricos como con cable, crean sonido a través de la vibración. Todo lo que se necesita es un poco de electricidad y magnetismo».

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CÓMO FUNCIONA UN ORADOR

Un orador típico tiene varias partes. La parte que vibra para producir el sonido se llama cono o diafragma. Es una superficie flexible que puede ser empujada hacia afuera o hacia adentro por el resto del mecanismo del altavoz. Es el diafragma el que crea los cambios de presión atmosférica que percibimos como sonido.

Un electroimán llamado bobina de voz se adhiere al centro del cono. Un imán permanente – un imán que mantiene su campo magnético sin electricidad – se encuentra detrás de la bobina de voz en el otro lado del cono. Esto significa que un altavoz utiliza dos tipos diferentes de imanes, que es lo que da a los altavoces el poder de empujar y tirar contra la atmósfera rápidamente.

Los electroimanes explotan la relación entre la electricidad y los campos magnéticos. Cuando la electricidad fluye a través de un cable, genera un campo magnético. Envolviendo el cable eléctrico alrededor de un núcleo, como un clavo de hierro, se crea un imán cuando se enciende la corriente. Cuando se corta la electricidad, el campo magnético se dispersa.

Los imanes tienen dos polos: un polo norte y un polo sur. Los imanes permanentes siempre tienen los mismos polos norte y sur. Pero los polos de un electroimán pueden cambiar dependiendo del flujo de electricidad. Forzar el flujo de electricidad para invertir el flujo también invierte la posición de los polos del electroimán.

Esto es importante porque con los imanes, los polos similares se repelen entre sí y los polos opuestos se atraen entre sí. Al alterar el flujo de electricidad a través del electroimán de la bobina, el campo magnético del imán permanente empujará o tirará de la bobina. A medida que la bobina móvil se adhiere al diafragma, esto causará que el diafragma tire hacia adentro o empuje hacia afuera.

Los altavoces alteran el flujo de electricidad dentro de una bobina de voz miles de veces por segundo, creando las vibraciones precisas necesarias para crear sonidos que van desde notas bajas profundas y retumbantes hasta los agudos de una octava.

En los altavoces convencionales, la electricidad fluye desde un amplificador dentro de la fuente – como un sistema estéreo – al altavoz de dos cables. Esto permite a la fuente alternar el flujo de electricidad a los altavoces, lo que hace que los polos del electroimán pasen a través de ellos. Los altavoces inalámbricos deben crear el mismo efecto sin el beneficio de los cables. ¿Pero cómo lo hacen?

Los altavoces inalámbricos no tienen una conexión directa con un sistema estéreo u otra fuente. En su lugar, el sistema debe enviar una señal que los altavoces pueden recibir y convertir en electricidad para impulsar la bobina de voz dentro del propio altavoz. Hay algunas maneras de hacer esto.

Una forma es usar señales de infrarrojos. Esto es similar a la cantidad de controles remotos que funcionan. El sistema estéreo tiene un transmisor que envía un rayo de luz infrarroja. Debido a que el infrarrojo está fuera del espectro de luz visible, no podemos verlo.

El trabajo del transmisor es tomar las fluctuaciones de la electricidad – la misma que controlaría el altavoz si estuviera conectado al estéreo – y convertirla en un rayo infrarrojo. El rayo lleva la información a través de los pulsos. Un sistema de infrarrojos puede enviar millones de pulsos por segundo. Los altavoces inalámbricos tienen sensores que pueden detectar estas transmisiones.

Una vez detectado, el sensor envía señales electrónicas a un amplificador. Su trabajo es aumentar la potencia de salida del sensor. Sin el amplificador, las señales serían demasiado débiles para conducir la bobina de voz dentro del altavoz. Por eso muchos altavoces inalámbricos todavía necesitan una fuente de alimentación con cable para funcionar.

El amplificador envía electricidad a la bobina de voz, alternando el flujo de electricidad según las señales que envía el sensor. La corriente alterna hace que el electroimán de la bobina cambie rápidamente de polaridad. Los campos magnéticos del electroimán y del imán permanente del altavoz hacen el resto del trabajo, tirando y empujando de la bobina móvil y haciendo vibrar el diafragma del altavoz.

Este tipo de altavoz inalámbrico tiene varias desventajas. Uno de ellos es que un rayo infrarrojo requiere una línea de visión. Esto significa que debe haber un camino claro para que el rayo infrarrojo siga desde el sistema estéreo hasta el altavoz. Cualquier cosa que bloquee ese camino impedirá que la señal llegue al sensor del altavoz y el altavoz permanecerá en silencio.

Otro problema es que las señales infrarrojas son bastante comunes. Los dispositivos como la mayoría de los mandos a distancia utilizan tecnología de infrarrojos. Pero incluso las luces y los humanos emiten algo de radiación infrarroja. Esto puede causar interferencias, lo que dificulta al orador la detección de una señal clara de un sistema estéreo. Incluso el más casual de los entusiastas de la música puede tener dificultades para escuchar un sistema que proporciona una experiencia fragmentaria o inconsistente.

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Hay otras formas de enviar señales inalámbricas. Ahora al mundo de la radio.

Las ondas de radio son parte del espectro electromagnético. La luz también forma parte de este espectro. El espectro visible de la luz tiene un rango de longitudes de onda de 390 a 750 nanómetros (un nanómetro es una milmillonésima parte de un metro). La luz infrarroja (IR) tiene un rango de longitud de onda más largo, de unos 0,74 micrómetros hasta 300 micrómetros (un micrómetro es una millonésima parte de un metro). Las ondas de radio son el niño grande del bloque – las longitudes de onda van de 1 milímetro a 100 kilómetros.

Las ondas de radio tienen algunas ventajas sobre otros tipos de radiación electromagnética. Pero para llevar las ondas de radio de un sistema estéreo a un altavoz se necesitan algunos componentes. Un transmisor conectado al sistema estéreo convierte las señales eléctricas en ondas de radio enviando corriente alterna a través de una antena. Las ondas de radio son transmitidas por la antena.

Una antena y un receptor en el altavoz inalámbrico detectan la señal de radio, y el receptor la convierte en una señal eléctrica. Un amplificador aumenta la fuerza de la señal del receptor para que pueda impulsar el altavoz. El altavoz todavía necesita una fuente de energía, como un altavoz inalámbrico de infrarrojos. A diferencia de un sistema de infrarrojos, un altavoz inalámbrico que detecta señales de radio no necesita estar en la línea de visión con el sistema estéreo.

Las ondas de radio se transmiten en diferentes frecuencias. Una frecuencia es la velocidad de oscilación de una onda de radio, es decir, el tiempo que tarda una onda de radio en pasar de un pico a otro. Una onda de radio más larga tarda más tiempo en oscilar que una más corta. Las frecuencias de radio son importantes porque las transmisiones de radio que utilizan frecuencias similares pueden interferir entre sí.

Esta interferencia puede ser un gran problema – muchos de los sistemas de comunicación de los que dependemos hoy en día se basan en transmisiones de radio. Por esta razón, muchos países han establecido normas que limitan los tipos de radiofrecuencias que se permite que generen diversos dispositivos. Esto limita el potencial de interferencia de la señal.

En los Estados Unidos, las bandas de frecuencia asignadas a dispositivos como los altavoces inalámbricos incluyen 902 a 908 megahercios, 2,4 a 2,483 gigahercios y 5,725 a 5,875 gigahercios. Dentro de estos rangos, las transmisiones inalámbricas no deben interferir con las señales de radio, televisión o comunicación.

Dentro de estos rangos hay varios protocolos, como el Bluetooth. El protocolo Bluetooth permite que los dispositivos se conecten entre sí. El Bluetooth también puede permitir a un fabricante incluir controles en un altavoz que van más allá del volumen y la potencia. Dado que el protocolo Bluetooth permite la comunicación bidireccional, es posible que tengas un altavoz inalámbrico que te permita controlar qué pista se está reproduciendo o qué emisora de radio está sintonizada sin levantarte para cambiarla en el sistema principal.

 

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ORADORES

La principal ventaja de un sistema de altavoces inalámbricos es bastante obvia: no hay cables que conecten los altavoces al sistema de sonido. Puede colocar los altavoces en cualquier lugar dentro del rango de transmisión y no tiene que preocuparse por tropezar u ocultar los cables que van a su sistema de sonido. Esto puede simplificar la instalación de un sistema de cine en casa.

Los altavoces inalámbricos son populares en los sistemas de altavoces para exteriores. Si quieres instalar un sistema de altavoces en una terraza, patio o piscina, un sistema inalámbrico puede ser ideal.

Los sistemas inalámbricos tienen algunas desventajas. Dado que los altavoces inalámbricos siguen necesitando energía, es probable que tengas que conectar cada altavoz a una fuente de alimentación. Existen altavoces inalámbricos a pilas, pero es posible que no tengan la potencia de audio que quieres que tenga tu equipo de sonido. Si necesita conectar cada altavoz a una fuente de alimentación, puede que todavía esté limitado en la forma en que puede configurar su cine en casa.

La interferencia puede ser otro problema. Hay muchos dispositivos que emiten ondas de radio. Si estas ondas de radio están en la misma frecuencia que el sistema de sonido y los altavoces, es posible que reciba señales mixtas mientras escucha música. Las señales de caída también pueden ser un problema: si un transmisor o receptor deja de funcionar o se cae, afectará a su experiencia auditiva.

Otro problema es el ancho de banda. Los altavoces alámbricos pueden transportar mucha información en forma de señales eléctricas. Las señales inalámbricas no pueden competir realmente. La música puede parecer menos llena o rica. Es un elemento subjetivo que puede ser difícil de expresar con palabras. Si eres un audiófilo, es posible que encuentres altavoces inalámbricos que carecen de rendimiento.

 

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Última actualización el 2020-11-27 / Enlaces de afiliados / Imágenes de la API para Afiliados