Altavoces – Fallos típicos

Antes de comprender cuales son los fallos o averías mas frecuentes de un altavoz es necesario conocer sus partes:

Partes de un altavoz típico

Partes de un altavozCuando un componente de altavoz da problemas, obviamente es importante identificar y, de ser posible, corregir el fallo. En algunos casos será necesario hacer investigar bastante profunda.

De no hacer una investigación acerca de lo que ha causado la avería podemos volver a tener el mismo problema una vez hayamos sustituido el altavoz. Por eso es importante conocer que es lo que ha llevado a que el altavoz falle.

Los fallos mas frecuentes en los altavoces son  generalmente de dos fuentes:

  1. Defectos de fabricación
  2. Operación incorrecta. Esto incluye fallos debido a problemas en el procesamiento de la señal externa. Estos problemas son más difícil de rastrear, particularmente si son intermitentes.

En todos los casos el punto de partida para identificar la causa de un fallo del altavoz es el componente fallido en sí mismo. Mediante el examen de los síntomas y la evidencia visual a menudo es posible determinar y corregir el problema.

Principales defectos de fabricación y métodos de prueba:

Defecto Prueba Resultado
Pegado insuficiente de los elementos de suspensión Barrido sinusoidal Zumbidos; Separación de cono (suspensión y araña) o diafragma
Unión incompleta de la bobina móvil  al diafragma Barrido sinusoidal Zumbidos; Rozamiento de bobina Separación de la bobina del diafragma
Soldaduras defectuosas en el terminaciones de la bobina móvil Resistencia  de conexión de bobina de voz Resistencia de la bobina infinita o intermitente; el sonido cesa o está lleno de estática
Diafragma mal ensamblado al marco o carcasa Chequeo visual, Barrido sinusoidal Grietas, partes sueltas, Zumbidos; ruido de rozamiento de bobina

Fallos ocasionados por los usuarios:

La causa de la mayoría de los fallos provocados en los altavoces son instalaciones poco sofisticadas, con operadores con pocos conocimientos y los fallos de conexión. Dichos fallos pueden ser de distinta naturaleza y fáciles de identificar pero de consecuencias catastróficas la mayoría de las veces.

Muchas veces será necesario desmontar o incluso destruir el componente para averiguar que ha sucedido, en cualquiera caso puede merecer la pena para establecer la causa del problema y evitar futuros fallos.

Ejemplos de fallos ocasionados por un operador con pocos conocimientos:

La mayoría de los amplificadores pueden producir muchos más vatios de los que se muestran si se les permite operar con distorsión de recorte (CLIP). Es así porque una forma de onda cuadrada tiene el doble de potencia que una onda sinusoidal de la misma amplitud. El peligro de permitir que un amplificador clipee no es que haya algo malo sobre una onda de frecuencia de audio recortada (o cuadrada) sino simplemente que la potencia de salida efectiva ha aumentado, ¡a menudo de forma espectacular! Reproduciendo música, la potencia promedio entregada al altavoz puede aumentar hasta 10 veces cuando un amplificador está recortando en comparación con la situación sin recorte. Es así porque el recorte es la forma más simple de compresión de audio. AUMENTA el nivel promedio de una señal. No es el hecho de que el amplificador esté saturado lo que causa fallos al altavoz: es la energía extra que se transmite al altavoz. El aumento en la potencia promedio es proporcional al aumento de la ganancia del sistema en comparación con la configuración sin recorte.

Recuerda: Un amplificador funcionando operando con distorsión de recorte puede quemar la bobina móvil.

Fallos de operación que pueden quemar la bobina móvil (Coil Voice)

Volumen excesivo
Cuanto más potente sea el sistema de sonido envolvente y más excesivo sea el volumen, mayor será la dificultad para que el amplificador transmita una señal de calidad. Si a potencia moderada el sonido no es de calidad, subir el volumen solo empeorará las cosas ya que se generarán de distorsiones que harán que el altavoz funcione por encima de sus especificaciones.

Ajustes excesivos en graves y agudos
Aunque una corrección razonable puede mejorar la calidad, establecer los valores al máximo o cerca de dicho máximo aumentará la potencia emitida en los registros afectados aproximadamente tres veces o más.

Ejemplo: Sin corregir niveles, a un nivel promedio de aproximadamente 30 vatios para un altavoz de dos vías, la distribución del sonido será de aproximadamente 7 vatios para el altavoz de agudos y 23 vatios para el altavoz de graves. Si se aumentan los graves tanto como sea posible, recibirá (para la misma configuración de volumen), aproximadamente 80 vatios en lugar de 23. En este caso, sería necesario que el amplificador fuera capaz de entregar esta potencia sin distorsión.

Cuando se muestra en la pantalla de un osciloscopio una señal de prueba de onda sinusoidal (una señal que consta de una frecuencia fundamental sin sobretonos ni armónicos), su parte superior e inferior los extremos exhibirán contornos normalmente redondeados. La potencia de salida promedio es la mitad de la potencia máxima de salida.

Ecualización excesiva
Cuando tiende a usarse el ecualizador como un corrector para amplificar graves y agudos sin referencia a la realidad. SI algunos faders de los ecualizadores se activan hasta +12 decibelios, es el equivalente a multiplicar la potencia entregada en esta frecuencia por 16. Si tomamos el ejemplo de un woofer que recibe 27 vatios, una corrección de  12 dB  requiere en el amplificador una solicitud de pontencia de 27 W x 16 = 432 vatios. Como muchos amplificadores no son capaces de proporcionar tales niveles de potencia sin recorte, esto genera un riesgo considerable para el altavoz.

Amplificador de poca potencia
Como medida de precaución, economia o por puro desconocimiento muchos usuarios eligen un amplificador que es de muy poca potencia en relación a la potencia admitida por el altavoz. A volumen alto, el amplificador recortará la señal y distorsionará o enviará “señales cuadradas.” Cuando un amplificador está saturando multiplica su potencia por 2x o por 3x durante algún tiempo.

Resulta difícil entender para muchas personas como un amplificador de poca potencia puede quemar altavoces que según las especificaciones del fabricante pueden soportar altas potencias. Para comprender porque puede pasas se necesita entender previamente la naturaleza de la música y como se relaciona con la potencia y la distorsión en los amplificadores.

Las notas musicales no son homogéneas en la distribución de las frecuencias que la forman. Hay mucha más potencia en las frecuencias mas bajas que en las regiones de medios y agudos.

Si examinamos el gráfico adjunto, podemos ver que el contenido de energía de las frecuencias agudas es de 10 a 20 dB menos que las frecuencias medias y graves. Por lo tanto, incluso si permitimos picos 10-dB en la parte de alta frecuencia algo que es común, el driver (tweeter) de alta frecuencia de un sistema se utilizará solo para manejar una décima parte de la potencia que deben soportar los componentes de frecuencia baja y media.

Así que en principio la distribución natural de la energía musical funciona a nuestro favor. Significa, por ejemplo, que un sistema de altavoces de dos vías capaz de manejar 10 vatios debe tener un tweeter capaz de manejar 10 vatios. Y por tanto, si el tweeter está pensado para soportar 20 vatios de potencia (característica de muchos altavoces) estamos construyendo un factor de seguridad 100% en la unidad de alta frecuencia. El resultado es que las capacidades de los componentes de un sistema de altavoces son equiparables a la distribución de energía natural de la música.

Amplificador (sobrecarga):
La especificación de salida de potencia de un amplificador no es un dato absoluto. Bajo ciertas condiciones de funcionamiento, por ejemplo cuando el control de volumen está configurado demasiado alto o cuando la señal de entrada es demasiado grande (clip), el amplificador puede exceder su salida de potencia publicada. La potencia de salida de un amplificador se clasifica con referencia a un nivel dado de distorsión armónica total (THD). Si se le pide más potencia, el amplificador la dará, pero a niveles de distorsión considerablemente mayores. Por ejemplo, un amplificador con una potencia nominal de 10 vatios (20 a 20,000 Hz con una carga de 8 ohmios) a no más de 0.5% THD podría sobrecargarse para producir 20 vatios de potencia de salida para los altavoces. Bajo estas mismas condiciones de trabajo, un amplificador con una potencia nominal de 20 vatios podría entregar 40 vatios a los altavoces; un amplificador de 800 vatios podría entregar 1600 vatios y así sucesivamente. Esta salida distorsionada extremadamente potente podría estar muy bien en la región de agudos,como pronto veremos.
La potencia adicional generada al sobrecargar el amplificador es rica en armónicos. Estos armónicos pueden ser particularmente peligrosos para los transductores de alta frecuencia (Tweeter). Los armónicos son múltiplos de frecuencia más alta de la señal original; por lo tanto, el componente de alta frecuencia de un sistema de a altavoces debe soportar el peso de la distorsión, aunque la señal original haya sido alimentada por un bajo.

Cuando un amplificador está saturando, los contornos de la onda se “recortan”, produciendo una onda casi cuadrada, que tiene áreas planas en los límites superior e inferior, donde la potencia promedio se aproxima a la potencia máxima. Cuando esto ocurre, se puede entregar al transductor de alta frecuencia hasta el doble de la potencia nominal, algo que quizás no pueda soportar. Sin embargo, un amplificador de mayor potencia puede generar los niveles de potencia requeridos sin saturación, lo que permite que el sistema de altavoces la señal que contenga un nivel normal de niveles de energía. Bajo estas condiciones, el daño al transductor de alta frecuencia es muy poco probable.

¿Qué se puede hacer para proteger al máximo los altavoces y evitar algunos de los fallos mas frecuentes?

No hay reglas rápidas. Muy pocos amplificadores tienen medidores que son capaces de indicar con precisión cuando un amplificador está saturando hasta el punto de dañar los altavoces. Incluso la posición de control de volumen no es una buena pista: la mitad de la rotación a menudo produce considerablemente más o menos del 50% de la potencia de un amplificador. No hay absolutos Ojalá hubiera. Sin embargo, podemos ofrecer algunas pautas:

1. Instala un amplificador más potente que la potencia nominal del los altavoces.
Recuerda. un altavoz puede requerir hasta diez veces el nivel de potencia promedio para esas ráfagas instantáneas de potencia sónica conocidas como transitorios (sonidos momentáneos frecuentemente producidos por los instrumentos de percusión) . Si el amplificador tiene suficiente potencia de reserva, los transitorios serán claros y nítidos. De lo contrario, los transitorios sonarán distorsionados. Cuando un amplificador se queda sin potencia para distorsiones, se ve forzado a exceder sus capacidades de diseño, produciendo niveles peligrosos de potencia ricos en distorsión de alta frecuencia.

2. No usar el amplificador clipeando.
Cuando un amplificador está clipeando se puede llegar a percibir un sonido distorsionado y generalmente ocurre en pasajes ruidosos cuando se reproduce a niveles de volumen alto.
Si el recorte ocurre regularmente, baja el nivel de volumen o instala un amplificador más grande que pueda entregar la potencia requerida sin distorsión.

3. No conecte ni desconecte las conexiones al amplificador mientras está funcionado.
Desenchufar o insertar conectores en un amplificador, preamplificador o receptor mientras está funcionando puede producir zumbidos fuertes momentáneos. A menudo, estos zumbidos ocurren a alta potencia y puede destruir las bobinas de voz del altavoz muy rapidamente

4. Evite el excesivo refuerzo de graves.
Recuerda que un aumento de 3 dB en el volumen es poco perceptible al oído, pero requiere el doble de potencia del amplificador, y muchos controles de tono son capaces de proporcionar un aumento de 15 dB.