Altaveu de greus, electrodinàmic
© Fototeca.cat
Transforma un senyal elèctric procedent d’un instrument elèctric o electrònic, un enregistrament, un micròfon o un sintetitzador, en un senyal acústic que és radiat a l’aire. N’hi ha de diversos tipus segons el principi físic en què es basi la transducció: electrodinàmics, electromagnètics, electroestàtics, magnetoestàtics, piezoelèctrics o iònics. Per a la reproducció de sons musicals s’utilitzen fonamentalment els electrodinàmics i, ja en segon lloc, els electroestàtics.
Les característiques d’un altaveu són determinades per la regularitat de la seva resposta en freqüència, que s’estudia amb la corba potència sonora versus freqüència; per la seva distorsió harmònica per a cada freqüència, que es dona en percentatge i indica la quantitat de potència que l’altaveu emet a freqüències diferents de l’original; per la direccionalitat de la seva radiació, que es representa en un diagrama polar i indica el nivell de potència radiat per cada direcció; per la seva impedància, que és la càrrega elèctrica que l’altaveu suposa per a l’amplificador i que varia amb la freqüència; per la seva sensibilitat, que dona una mesura del rendiment de la seva transducció electroacústica, que és indicada pel nivell de pressió sonora (dB SPL) produïda quan se li aplica un senyal determinat a l’entrada (generalment 1 W); i, finalment, per la potència màxima admissible i la potència mínima necessària. Quan es fa servir per a reproduir sons musicals, l’altaveu ha de preservar la forma del senyal elèctric original per tal d’alterar-ne tan poc com sigui possible el caràcter, i ha de radiar la potència amb la direccionalitat que es desitgi. Això fa que en els sistemes destinats a sons en tot l’espectre acústic, com els sistemes d’alta fidelitat o els sistemes de sonorització d’espais grans, calgui utilitzar sistemes constituïts per diversos altaveus. Els altaveus petits no poden reproduir les freqüències greus amb l’amplitud suficient, i si els altaveus grans emeten una freqüència massa alta es produeixen modes de vibració no uniformes i una radiació massa direccional. Aquests problemes es resolen dividint el so en diverses bandes mitjançant un filtre elèctric o electrònic i utilitzant per a cada banda un altaveu amb les característiques necessàries. En els sistemes d’alta fidelitat s’utilitzen generalment dos o tres altaveus, i s’anomenen sistemes de dues o tres vies. En els sistemes de dues vies l’altaveu de greus és l’encarregat de reproduir les freqüències per sota d’uns 300 Hz, generalment, i el d’aguts, les superiors. Si es fan servir altaveus electrodinàmics, el de greus fa entre 10 i 40 cm de diàmetre, i el d’aguts tan sols uns pocs centímetres. En els sistemes de tres vies l’altaveu de mitjans és destinat a reproduir la banda entre uns 300 Hz i uns 3 000 Hz, generalment, i els de greus i aguts les bandes inferior i superior, respectivament.
L’altaveu electrodinàmic és el més utilitzat en la reproducció de sons musicals per la seva simplicitat, preu reduït i bon rendiment. S’anomena també de bobina mòbil, perquè consisteix en una bobina mòbil unida a un diafragma que en ésser alimentada per un corrent elèctric variable es mou en un camp magnètic permanent creat per un imant també permanent, anomenat motor. Aquest motor és cilíndric, i pot ser de ceràmica o d’un aliatge metàl·lic. Mitjançant una placa i un anell al costat de l’imant cilíndric es forma un entreferro amb un camp magnètic radial, on encaixa la bobina mòbil enganxada al diafragma, que alhora està unit mitjançant una suspensió a la carcassa. En fer-li passar el corrent elèctric altern de freqüència audible, la bobina, situada en posició pel centrador, oscil·la en l’entreferro i fa moure el diafragma. Aquest moviment es comunica a l’aire i això produeix el so. Com que la radiació s’esdevé per la cara anterior i posterior de l’altaveu en oposició de fase, es produeix una interferència destructiva que anul·la la radiació en el pla de l’altaveu. Això es resol muntant l’altaveu en una caixa tancada, que es farceix de material absorbent per esmorteir l’efecte acoloridor de les pròpies freqüències. El sistema bass-reflex, àmpliament usat, aprofita la radiació posterior de l’altaveu mitjançant una petita obertura de pocs centímetres de diàmetre a la caixa, i aconsegueix així per als sons greus una eficiència superior a la que es podria esperar de les dimensions de l’altaveu. El diafragma és fet de pasta de paper, tela, plàstic o metall, i les diferents característiques d’aquests materials fan que el so pugui ésser alterat per una diferent coloració. La bobina és formada per dues o quatre capes de fil de coure esmaltat enrotllat al voltant d’un cilindre de paper o alumini. Si cal molta potència sonora, es pot posar una botzina a l’altaveu i això optima el rendiment de la transmissió d’energia a l’aire. Si cal sonoritzar una àrea molt gran s’utilitza un feix de diversos altaveus amb botzines per a aconseguir major omnidireccionalitat.
Els altaveus electroestàtics consisteixen en una làmina fina de plàstic enclosa entre dues plaques metàl·liques perforades perquè siguin acústicament transparents. Entre les dues plaques es crea una tensió contínua de mils de volts, i això fa que la làmina de plàstic acumuli càrrega elèctrica i es mantingui en equilibri entre les dues plaques. Quan se superposa a la tensió contínua el senyal elèctric d’audiofreqüència es provoca en la làmina de plàstic un moviment oscil·lant que produeix el so. Com que aquest moviment és d’una amplitud molt petita, l’àrea de la làmina ha d’ésser molt gran per a aconseguir el nivell sonor desitjable. Els altaveus electroestàtics emprats com a altaveus d’aguts tenen generalment una superfície d’uns 20 cm2, però si es fa servir un sol altaveu per a tot l’espectre sonor pot ser que hagi de tenir una superfície de més d’un metre quadrat. Els altaveus electroestàtics aconsegueixen una qualitat sonora millor que els electroacústics, però les seves grans dimensions i el preu elevat fan que el seu ús no estigui gaire estès.