CONSTRUYA UN AMPLIFICADOR DE 300 VATIOS

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Este amplificador fue utilizado en la consola de sonido Hard rock 300, usando el integrado TDA7294, que ha mostrado por muchos años su gran calidad y rendimiento. Además por su gran potencia, es ideal para las videorockolas. No olvide usar un buen disipador, para garantizar su larga vida.

Una gran aplicación del TDA7294, es la configuración puente (bridge), donde dos TDA7294, manejan una salida. En este tipo de

configuración, el valor de la carga no debe ser inferior a 8 Ohm.Las principales ventajas que ofrece este amplificador son:- Alta potencia con un bajo nivel de voltaje.- Considerable potencia de salida, incluso con altos valores de carga (16 Ohm). Con una carga de parlantes de 8 Ohm, y un voltaje de ± 25 voltios DC, el máximo rendimiento que se puede obtener es de 150W por canal, mientras que con carga de 16 Ohm, y un voltaje de ± 35 voltios DC, tendrá un máximo de 170W por canal.Este amplificador fue probado con 2 parlantes de 300 vatios de potencia y una carga de 8 ohmios y de 12 pulgadas, dando un excelente rendimiento.

 

Podemos apreciar los materiales para la construcción de este amplificador. Al final de este artículo encontrará un archivo PDF con el circuito impreso, el diagrama y la lista de materiales, para que luego de imprimirlo se dirija a su almacén de electrónica de confianza y consiga todo lo necesario para el desarrollo de este proyecto.

 

 

 

 

El transformador es una parte fundamental del amplificador. Para construirlo es necesario conseguir los siguientes materiales:Alambre de cobre magneto calibre 22, según la tabla AWG; para el devanado primario, alambre de cobre magneto calibre 16; para el devanado secundario, alambre calibre 23; para el devanado adicional. Chapas o láminas de hierro silicio, vienen en formas de letras (I) y (E) que intercaladas forman el núcleo del transformador. Conseguir estas chapas nuevas es costoso, pues sus fabricantes las venden al por mayor; por esta razón es mejor visitar los depósitos o cacharrerías, para que así, reciclen las chapas de transformadores usados. Carrete o formaleta, esta se consigue en plástico o la puede hacer en cartón con los diagramas que se encuentran en nuestro artículo de construcción de un transformador casero. Papel parafinado o papel pergamino, cinta aislante, tornillos y piedeamigos o ángulos.

 

En la construcción del transformador para este amplificador, usamos un núcleo de 3.8 centímetros, por 5 cm. En Colombia el voltaje de la red pública es de 115 voltios, por lo tanto fue necesario enrollar 266 vueltas de alambre, calibre 22 en el devanado primario y 84 vueltas de alambre, calibre 16 en el devanado secundario. Para los países que tiene un voltaje de 220 voltios en la red pública, es

necesario dar 510 vueltas en el devanado primario y el calibre de este, baja a 24.Recuerde que en la construcción de este transformador; por tener TAP central, es necesario detenerse a la mitad de las vueltas del devanado secundario y soldar un cable de salida, antes de dar la otra mitad de vueltas de alambre; Otra manera de hacerlo, consiste en  enrollar simultáneamente dos alambres calibre 16 y dar 42 vueltas, al final debemos unir un extremo del principio de uno de los alambres, con el extremo del final del otro alambre.

 

 

El circuito impreso se hace a partir del dibujo que se encuentra en el archivo PDF, que puede descargar después de leer todo el artículo. Se puede construir de varias maneras; la más económica, es usando la técnica de planchado con papel termo transferible, que consiste en imprimir el dibujo del impreso, sobre el papel termo transferible, usando una impresora láser, luego se coloca de cara a la baquelita y se plancha durante 10 minutos. Después se sumerge en agua y cuando está bien mojado el papel, se retira, quedando el dibujo sobre la baquelita. Posteriormente se sumerge en cloruro férrico o cloruro nítrico y se agita suavemente para que caiga el cobre de las partes donde no esté el dibujo y luego de perforan los orificios donde irán los componentes. Recuerde invertir el dibujo usando el photoshop, o algún programa de retoque de imágenes, antes de imprimir.En el caso de la fotografía, el impreso fue hecho de manera industrial, con el método de serigrafía. Para este caso no es necesario invertir el dibujo.

Después de hacer el impreso, comenzamos por colocar todas las resistencias. Para esto utilice como guía la máscara de componentes. Todas las resistencias son de ¼ de vatio, excepto las resistencias de la red de soel (2.7

ohmios y 8.2 ohmios), que son de 1 vatio.Las resistencias no tienen polaridad. Esto facilita su colocación, ya que sólo es corroborar que el valor, sea el correcto y colocarla en su sitio correspondiente.

 

 

 

Los puentes (jumpers), se hacen del residuo que queda al cortar los excedentes de las patas de las resistencias. Es necesario medir la distancia entre los dos orificios para hacer el puente al tamaño correcto.

 

 

 

 

Cortando a lo largo las bases de 14 y 16 pines, podemos hacer una base para el integrado TDA7294, que nos servirá en caso de necesitar reponerlo, esto facilita el trabajo, ya que desoldar un integrado de tantas patas es algo dispendioso y corre el riesgo de despegar una o varias pistas del circuito impreso.

 

El circuito impreso de este amplificador, fue diseñado con protección en los pasos de corriente de +Vcc y de –Vcc, colocando porta fusibles para fusible corto de 5 o 6 amperios.Las protecciones nunca sobran, por lo que recomendamos que no omita estos porta fusibles y por ningún motivo los reemplace por puentes. Observe que el portafusible está formado por dos piezas, cada una tiene una aleta que debe ir hacia afuera, para de esta manera contener el fusible.

 

 

 

 

Ahora colocamos todos los condensadores electrolíticos. Los condensadores electrolíticos tienen polaridad, para su colocación, es importante usar la guía de la máscara de componentes. Los dibujos de los condensadores electrolíticos, tienen una saliente que determina el polo negativo y un signo mas (+), que determina el

polo positivo. Los condensadores traen una franja que muestra el negativo y la pata más larga es el positivo.

 

 

 

Luego colocamos los condensadores cerámicos y de poliéster. Estos no tienen polaridad.Los condensadores cerámicos soportan voltajes hasta de 50 voltios, mientras que los condensadores de poliéster soportan diferentes voltajes, que van desde 50 hasta 1000 voltios. En la superficie de estos, aparece escrito el voltaje y la capacitancia, mientras que los condensadores cerámicos sólo dicen su capacitancia.

 

Las bobinas se deben construir de acuerdo a la aplicación. En este caso las bobinas forman parte de la Red de Soel, que se encarga de proteger las salidas de los TDA7294, de corrientes inversas, que pueda enviar el parlante.Para hacer las bobinas, tomamos alambre de cobre, calibre 18 según la tabla AWG, (1.024 mm.) y una broca de 3/8, sobre la cual damos 11 vueltas uniformemente,  cortamos el excedente

de alambre y enderezamos las patas de la bobina, dándoles la forma que se aprecia en la fotografía.

 

 

 

El diodo 1N4148, es un diodo encapsulado en vidrio, de tipo SMD. Observe que el diodo tiene una banda negra que marca el terminal negativo o cátodo, para poder diferenciarlo del positivo o ánodo. Se trata de un diodo que puede conmutar a alta velocidad, entre los estados de alta impedancia y baja impedancia (4 nanosegundos). En este caso el diodo 1N4148 se encarga de enviar ciclos positivos a la pata 9 del TDA7294, que es (stand by), pasando primero por unas resistencias. Si desea, puede colocar un interruptor en serie con el diodo y usarlo como interruptor de encendido, y de esta manera no habrá el molesto (pop) al encender.

 

El conector para la entrada de alimentación, es un conector de 6 pines, al que le quitamos tres pines de por medio. La alimentación es dual o simétrica, por lo tanto irán tres cables; dos que serán los extremos del transformador y el otro es el TAP central, que hará de tierra (Ground). Recuerde que al conectar el transformador, los dos extremos del transformador van seguidos en el

conector y el TAP central, va al tercer pin (G).

 

 

 

 

Observe el conector de una de las salidas a parlante. Usamos un conector de tres pines al que le retiramos la pata del centro.Este amplificador por ser configuración puente (bridge), no tiene un tierra común en las salidas. A esto se le llama, salida a parlante flotante. Por esta razón debemos utilizar el mismo orden de una salida, a la otra, para que los parlantes no queden en desfase.

 

 

 

 

Le conector del ventilador es un conector de tres pines pequeño, al que le retiramos el pin del centro. El ventilador puede ser de 12 o 24 voltios DC.

 

 

 

La entrada de señal tiene un conector de 3 pines. Los dos pines de los extremos, son: entrada de señal izquierda (L) y entrada de señal derecha (R) y el pin del centro, es tierra o común. Recomendamos usar este amplificador con alguno de nuestros preamplificadores que se encuentran

en nuestra sección de proyectos.

 

 

 

 

Un puente de diodos, es un componente que agrupa 4 diodos conectados de forma específica; en una sola capsula, que es usado en la mayoría de las fuentes de alimentación. Tiene como función convertir la corriente alterna a corriente directa. Para este amplificador podemos usar un puente de diodos de 15 amperios en adelante. Recomendamos el de 25 amperios, para evitar recalentamiento

 

 

 

En la fotografía se aprecia el fusible colocado en su porta fusible. Observe como debe quedar el fusible contenido y presionado por las aletas de los extremos. El fusible debe quedar ajustado, debe entrar por presión. De quedar suelto el fusible corre el riesgo

de averiar el amplificador o el circuito puede quedar abierto.

 

 

 

Como el amplificador trabaja a +25V, -25V DC, tomamos de los +25 voltios una derivación y le colocamos una resistencia en serie, para limitar la corriente y así alimentar un ventilador de 12 voltios. La resistencia del ventilador de 12v se calcula así: 25 voltios de alimentación del amplificador, menos 12 voltios del ventilador, igual a 13 voltios; esto dividido entre los miliamperios que consume el ventilador = a resistencia en Ohmios. Para este caso usamos un ventilador de 270 miliamperios, Y la resistencia nos dio 13 / 0.27 amp =  48 ohmios. Entonces colocamos dos resistencias de 100 ohmios en paralelo, para dividir su valor en ohmios y bajar el calor a la mitad.

 

 

 

El puente de diodos rectificador, es el componente formado por 4 diodos que

convierte la corriente alterna, en corriente continua. El transformador convierte el voltaje alterno de entrada, en otro voltaje alterno de salida, con el valor deseado, este voltaje o tensión es rectificado por los diodos; que envían todos los semiciclos positivos, al polo positivo del condensador y los ciclos negativos, al polo negativo del otro condensador, de tal forma que estos condensadores terminen de rectificar la corriente, filtrándola y estabilizándola.

 

 

El TDA7294 es un circuito integrado monolítico en paquete Multiwatt de 15 patas, diseñado para ser utilizado como amplificador de audio clase AB, en aplicaciones de campo de alta fidelidad. Gracias a la amplia gama de tensiones y a la capacidad de alta corriente, es capaz de suministrar la mayor potencia en ambas cargas  de 4 Ohmios y 8 Ohmios, incluso en presencia de baja regulación, con alta tensión de alimentación de rechazo. Tiene  función de muting, con posibilidad de retraso y operación a distancia, para evitar ruidos de encendido y apagado.Observe como queda instalado en las bases. Cerciórese de que las patas queden bien ajustadas en cada orificio de la base.

 

 

Hemos utilizado un ángulo de aluminio, unido con un riel de aluminio, que servirán como aleta disipadora;  formando así un disipador económico y funcional.Recuerde Aplicar grasa siliconada entre las dos piezas de aluminio, también, entre el integrado y el disipador y atornillar los integrados fuertemente.No olvide que los TDA7294 van aislados del disipador con aislantes de

mica y grasa siliconada que servirá para transmitir el calor al aluminio.Además es importante que el disipador sea lo suficientemente grande, ya que estos integrados emiten bastante calor.Aplicamos grasa siliconada en la parte posterior de los TDA7294,  Coloque el disipador

y atornille la tuerca, apretando fuerte para optimizar la transmisión de calor de los integrados al disipador de aluminio.

 

 

Lave bien la tarjeta con thinner y un cepillo de dientes, hasta que no quede ningún residuo de soldadura o mugre alguno. Esto es indispensable para evitar posibles corto circuitos y dar una buena estética al producto.

 

 

 

 

Observe el amplificador terminado y listo para el ensamble final. Sólo falta colocar los conectores de entrada, salida y alimentación. Coloque los componentes derechos y suelde lo mejor que pueda. La presentación y calidad de las soldaduras

son muy importantes para el éxito de cualquier proyecto electrónico.

Construcción de la caja o gabinete para el amplificador de 300W

Después de tener el circuito listo, hay que darle una buena presentación para tener éxito a la hora de comercializarlo. En este tutorial podrá aprender a construir sus propias cajas que le servirán de protección y harán que sus productos sean más atractivos a los ojos de sus clientes.

Para hacer una caja o gabinete para el amplificador, se pueden usar varios materiales como; madera, acrílico, metal o la combinación de varios materiales. En este caso se usó una lámina de hierro la cual doblamos para formar una (U),

con un par de pestañas de 2 centímetros, que servirán como soporte para atornillar posteriormente la tapa de madera. Esta lámina preformada, debe llevar los orificios para: el interruptor de encendido, los potenciómetros de control de tonos y volumen, el ventilador, salida de parlantes, entrada de señal, fusible, cable de poder y en el piso tiene los agujeros para los tornillos que ajustarán el transformador y el amplificador. Todos estos orificios fueron abiertos con taladro, excepto el del ventilador, el de la salida a parlante y el switch, que se hicieron con una caladora manual con una cuchilla para metal.

Esta lámina fue pintada con Pintura Electrostática (Powder Coating), que quiere decir (Pintura en polvo). Esta pintura se aplica en polvo seco, se utiliza para dar un acabado más resistente que la pintura convencional. Para su secado se usa un horno de curado con rayos UV. El resultado tanto en el acabado, como en su sellado hermético, la hacen ideal para este tipo de productos de trabajo pesado. Además es más fácil de aplicar, y desde un punto de vista ecológico, no contamina el medio ambiente, ni es nocivo para la salud de quien lo aplica. El precio también es atractivo, sólo nos costó 5 dólares. Es importante recordar que la caja debe tener todos los orificios necesarios para la correcta acomodación de las partes a colocar. Por esto le aconsejamos que programe muy bien la hechura de la caja, antes de pintarla.

 

Ahora: para la tapa del gabinete, hicimos un túnel de Aglomerado en el cual entrará la lámina de metal. También puede hacerlo en MDF. La madera fue unida con pegante para madera y tornillos autoperforantes, además le lijamos las esquinas para dar un acabado más suave. Recuerde dejar al menos 5

milímetros de espacio entre la estructura metálica y el túnel de madera, para el recubrimiento en moqueta, cuerina o el material que vaya a usar para tapizarla.

 

 

La vida útil del amplificador depende de una buena y permanente ventilación, que garanticen la temperatura en el rango recomendado por el fabricante de los circuitos integrados. Cuando hablamos de corrientes de aire implica una entrada y una salida de este. El ventilador ingresa el aire fresco que recorre el interior del gabinete, empezando por airear el disipador, que es el dispositivo que recoge el calor de los TDA7294. El aire caliente saldrá por orificios laterales. Estos orificios se abrieron con una broca de copa de 2 pulgadas.Posteriormente debemos darle un acabado estético a estos orificios. Por esta razón recuerde conseguir unas mallas metálicas, que sirven como malla protectora y a su vez enriqueceran el diseño de nuestro gabinete.

 

 

En la fotografía se aprecia como entra la lámina de hierro en el tunel de madera. Debe haber un espacio de al menos 5 milímetros de espacio entre la estructura metálica y el túnel de madera, para el

recubrimiento en moqueta, cuerina o el material que vaya a usar para tapizarla.

 

 

 

En la lámina, en las pestañas superiores, fueron hechos unos orificios que posteriormente deben coincidir con los orificios en la caja de madera, para el agarre a la hora de cerrar la caja. Por estos entrarán 4 tornillos autoperforantes que se encargarán de asegurar la caja y evitarán que se salga la lámina del túnel de madera.

 

 

 

 

Ahora: Para pegar el tapizado, usamos pegante bóxer, o cualquier pegante de solución de caucho. Estos pegantes se aplican en las dos superficies a pegar. Para aplicarlo sobre materiales blandos; en este caso moqueta, se utiliza una espátula que puede ser construida con un pedazo de cartón grueso. Aplique de manera uniforme y de manera abundante. Deje secar las partes antes de pegar.

 

 

 

Para aplicar el pegante sobre la madera, use un trapo o un pedazo del mismo material del tapizado. Hacemos la misma recomendación de aplicar uniformemente y sin dejar grumos o espacios sin pegante.

 

 

 

Al momento de pegar la moqueta o el recubrimiento que utilice para forrar la madera, hágalo por secciones, ya que después de que se adhieren los dos materiales, es muy difícil despegarlos. Se pega de a una cara y al final se debe tener especial cuidado para lograr un buen empate, que deberá quedar por la parte de abajo. Evite dejar arrugas o

descuadres en el pegue. Observe la foto con sólo dar clic sobre ella.

 

 

 

El remate en los bordes es muy importante. Proceda a hacer cortes de 45 grados en las esquinas y pegue de uno en uno, teniendo en cuenta no dejar ranuras en las que se pueda ver la madera. Pegue las 4 pestañas por dentro para que al introducir la lámina metálica, sólo se vea el tapizado y no la madera.

 

 

Ahora pegamos la calcomanía que previamente diseñamos en Corel Draw, mostrando las funciones de los botones de la parte frontal. Lo imprimimos en papel de vinilo adhesivo, y luego de pegarlo, lo cubrimos con papel contact para proteger la calcomanía. Si es posible, use papel flu graphic que es más resistente. Esto le da una muy

buena presentación a la caja, además, si la intención es vender amplificadores, esto le da confianza al cliente al ver un aparato con su propia marca.

 

 

Presentamos nuestro gabinete terminado y listo para comenzar a ensamblar el amplificador. La importancia que le damos al diseño y desarrollo de estas cajas o gabinetes obedece a la necesidad de generar un mercado a todos los productos que en nuestra página enseñamos. Ya que los productos presentados de esta forma, tienen un efecto positivo para su comercialización y difusión, además de proteger y darle larga vida a sus creaciones.Si usted desea producir industrialmente este tipo de cajas o gabinetes, debe diseñar un prototipo perfecto, que mandará a troquelar para así abaratar sus costos de producción.

 

 

Ensamble del amplificador de 300W

El ensamble de cualquiera de nuestros proyectos es de sumo cuidado y pulcritud. Las partes deben encajar y ajustar a la perfección. Cuando vamos a ensamblar un amplificador por primera vez, es muy posible que nos encontremos con algunos obstáculos o eventualidades. Estos inconvenientes, son previsibles o evitables, si planeamos de principio a fin, cada paso a seguir.

Teniendo la caja o gabinete para el amplificador, procedemos a acomodar las partes. Comenzamos por instalar el transformador, atornillándolo al piso de la caja metálica. El cable de poder para la alimentación, es una serie; entre el transformador, el interruptor y el porta fusible. El interruptor con piloto, muestra cuando el amplificador está encendido.

La tarjeta principal del amplificador esta asegurada con tornillos pasantes, los cuales no se deben colocar sin antes de haber colocado unos soportes de caucho para mantener una distancia entre el piso de la caja y el circuito, así evitar posibles corto circuitos.Conecte los cables de alimentación, ventilador, entrada de señal y salida de señal a la tarjeta, en sus respectivos lugares.

 

 

A éste amplificador le hemos colocado dos preamplificadores con entrada de micrófono y línea con EQ. Por esta razón es necesario implementar el Sumador de señales, que nos permita mezclar la señal de los dos preamplificadores, para poder entregárselas al amplificador y poder manipularlas por independiente. El sumador tiene su fuente rectificadora propia, con una salida de voltaje DC, de la cual podemos alimentar los dos preamplificadores. Para llevar la señal de los preamplificadores al Sumador, se debe utilizar cable blindado estereo o apantallado, para evitar filtraciones de ruido.

 

Para las salidas a parlante, usamos un terminal de presión doble. El orificio fue

hecho a la medida, para que el terminal entre por la parte posterior, para luego ser atornillado con dos tornillos pasantes con tuerca.Para las entradas de señal se utilizaron terminales RCA hembra doble, para chasis. Atorníllelos con tornillos pasantes con tuerca.Colocar una malla para el ventilador es muy importante, ya que protege el ventilador y de posibles accidentes humanos al manipular el amplificador. La malla que usamos es de 3 ½ pulgadas de diámetro, al igual que el ventilador. Puede atornillarla simultáneamente con el ventilador, para usar los mismos agujeros y tornillos.

 

El amplificador de 300 watts con doble control de tonos, entrada de micrófono y línea mezclada, puede ser usado en eventos de mediano tamaño, bares, discotecas o en videorockolas, ya que actualmente se construyen con computadores portátiles (laptop), consiguiendo videorockolas de 10 centímetros de espesor, por 45 cm de ancho y 60 cm de alto. Estas videos rockolas tienen su amplificador externo al igual que los bafles. De tal forma que el manejo del volumen y la ecualización se hacen desde el mostrador del negocio. Esta optimización redunda en economía y ahorro de espacio.

 

Amplificador de 300W ya terminado con dos preamplificadores y sumador

>>>Descargue aqui<< < El archivo PDF con los planos y el impreso del amplificador de 300W, totalmente gratis.

MONITOR Introducción Objetivo Principios de diseño Elección del woofer Elección del tweeter Diseño de la caja. El filtro v1.0 Material absorvente Primeras impresiones (acústicas) Apéndidce A: reparación del tweeter.

o Introducción o Despiece o Reparación

Introducción.

Esto pretende ser un ejemplo de diseño al completo de una caja acústica. La metodología es la habitual: decidir los objetivos y luego elegir la mejor manera de cumplirlos.

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Objetivo:

Se desea un monitor de sonido lo más neutro posible, de dimensiones reducidas con la finalidad de evaluar amplificadores auditivamente. Y además, con un bajo coste.

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Principios del diseño.

El nombre "monitor" es ya de por sí una declaración de funcionalidad. No he empleado ni un sólo segundo en buscar un nombre bonito. Tampoco en tener sentido estético.

Las reducidas dimensiones se refieren a 15 litros aproximadamente. Esto se puede conseguir con drivers de 6.5 o 5", aunque los 6.5" son la opción más valorada por cuestiones de distorsión armónica, extensión en frecuencia y eficiencia. Esto a su vez permite utilizar un diseño de 2 vías. Con un 8" hubiese sido prácticamente imposible. Otro de los puntos fue el de reutilizar componentes que tenía en "stock". Al necesitar sólo un monitor, sólo se necesita un driver o un componente de cada. Y sin que el hecho de reutilizar llegase a condicionar en lo más mínimo los objetivos de diseño.

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Elección del woofer

Se requiere un woofer de 6.5" con una reproducción muy neutra y niveles de distorsión armónica bajos. Esto implica que el motor debe ser bueno y el diafragma no debe ser rígido, ya que en un diseño dos vías es difícil de evitar el pico de resonancia del diafragma, que colorea el sonido y rompe al gran neutralidad del resto del rango. Tratar de eliminar ese pico puede perjudicar otros objetivos como mantener baja la THD, ya que la primera tentación es bajar la frecuencia de corte y eso aumenta la THD del tweeter. Un polipropileno o un papel duro puede ser una opción. Otro requisito es que "quepa" en una caja de dimensiones reducidas.

Disponemos de un SPH170TC, que cumple los requisitos. Su respuesta es razonablemente plana, y en la realidad, cumple la respuesta esperada. Los indicios de resonancia del diafragma se producen a partir de 3000Hz, inusualmente alto para un 6.5", y están muy amortiguados por el propio material del cono, el polipropileno. el guardapolvo (dustcap) es de tela tratada, y de 5cm de diámetro, lo que ayuda a contener esta resonanciaPor lo demás, no es una maravilla de driver como podría ser cualquier Scan-Speak. Respecto al motor, tiene refrigeración en el núcleo pero no llega a ser un motor lineal, muy parecido al motor de algunos Vifa. El desplazamiento es de 5mm, un poco pobre en comparación con otros pero suficiente para el SPL requerido, y superior en todo caso a un driver de calidad baja.Pese a todo, dispone de un anillo de cobre para cortocircuitar corrientes de Foucault y para mantener constante Le, lo cual reduce THD e IMD, un punto a favor. El chasis es de hierro, un mal material para un chasis. La suspensión es de goma, muy fina y sin apariencia de acumular vibraciones, aunque tampoco de absorverlas. El centrador dispone de 7 arrugas simétricas, lo que garantiza baja THD por lo que al

centrador se refiere.

El imán tiene un gran tamaño, y las piezas de hierro también. En la gráfica no se observa ningún comportamiento extraño a la frecuecnia de resonancia del chasis, lo que apoya la teoría de que es un driver basante neutro. Desde luego no es la octava maravilla pero tiene una muy buena relación calidad-precio, hay que pensar que cuesa aproximadamente entre 25€ y 30€.

Medimos sus parámetros thiele-Small y nos llevamos una sorpresa. Fs no es tan baja como indica el fabricante. Por otro lado, en la gráfica de impedancia que ofrece el fabricante tampoco coincide con la Fs que indican ellos ¿?. Desde luego el dato más fiable es el que estamos midiendo. QMS es más alto de lo indicado, y QES si coincide.

VAS también coincide, aunque lo comprobamos a posteriori.

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Eleccción del tweeter

La elección del tweeter vino condicionada por el "stock". El que más se ajustaba a los requisitos era un T2010 de Beyma que estaba fundido. Arreglarlo no fue difícil. Es un tweeter con cúpula de Supronyl de 3/4", lo que da una cierta mezcla de neutralidad y defición, semejante a lo que puede ser una tela tratada dura aunque sin llegar a destacar en ningunos de los dos aspectos.

El pequeño diámetro (3/4") lleva su zona de ruptura a frecuencias mayores que otros tweeter de 1", y eso fue lo que determinó su elección, la extensión en frecuencias agudas sobre los demás candidatos. En un amplificador la mayoría de las distorsiones se concentran en la banda aguda y es donde más neutralidad debe haber, es donde más información se puede sacar.

...Y esto a costa de aumentar la THD a frecuencias más bajas. Pero afortunadametne el woofer aguantaría una frecuecnia de corte más alta de lo habitual.

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Diseño de la caja.

¿Cerrada o bass-reflex? La eterna pregunta... cerrada da una reproducción más fiel pero bass-reflex tiene una mayor extensión en graves, y ambos factores son muy importantes.

El volumen necesario para una bass-reflex óptima es mayor del que marcan los objetivos. La decisión final fue atenuar la contribución del port, pero hacer una caja bass-reflex. En la simulación se observa una chepa debido al menor volumen. Esto es lo que se tratará de eliminar.

Vemos que la chepa sube 1.5dB por encima de la respuesta plana, lo que no es alarmante, el punto de -3dB está a 64Hz y la frecuencia de sintonía es de 55 Hz.

El retardo de grupo muestra que a frecuencias que a 50 Hz en bass-reflex, es de 7ms, lo que no está mal, aunque dista de la caja cerrada.

Las proporciones de la caja son 0.8:1:1.25.15 litros interiores con 30x25x20cm interior.El grosor de la caja elegido fue de 2cm, un tamaño que dará suficiente neutralidad a la caja sin llegar al extermo de que el sonido sea apagado y sin cuerpo, lo que haría que los medios dominasen el sonido y enmascarasen el resto. El material empleado es un MDF de baja calidad, si existiera el LDF esto sería un ejemplo. Es muy fibroso y débil, lo que garantizará una alta autoabsorción.

Se emplean dos capas de 1cm pegadas entre si con cola de contacto y tornillos.

Como el MDF usado es muy poroso, se diluye la cola de contacto con acetona, para que así se pueda extender de manera eficiente con una espátula.

Hay grandes discusiones sobre los tornillos... hasta ahora no he encontrado ninguna evidencia de que un tornillo vibre a una frecuencia diferente de la caja a la que está atornillado, ni que su contribución en la coloración sea mayor que cualquir otra.

Queda pendiente la opción de añadir refuerzos en el interior para controlar el timbre. Con MDF estándar

posiblemente no sean necesarios.

Todas las paredes quedan sólidamente unidas entre sí mediante el uso de tornillos y pasta de cola de contancto y serrín. En algunas piezas, debido a la tremenda debilidad del MDF utilizado se usaron tornillos tirafondos de gran longitud (8cm) para escayola, con un resultado muy bueno.

La tapa de atrás debía quedar fácil de desmontar ya que era lógico que se debían hacer pruebas y correcciones el el filtro, el material absorvente y el interior del recinto (refuerzos, etc...). La opción fue utilizar tubos que se usan para empalmar varillas roscadas. Se introducen en un agujero, se llena de cola de contacto y se le presiona con un tonillo tirafondos por el interior del MDF. Tienen rosca métrica y 20mm de profundidad, lo que da un tamaño perfecto.

Los drivers van enrasados porque luego se empleará un método antiestético pero eficaz para controlar y eliminar en ciertos casos la difracción. Se hace cortando ods agujeros de diferente tamaño en las capas de MDF. Los tornillos que sujetan los drivers son pasantes y apoyan sobre arandelas de goma o silicona, así se reduce la transmisión de vibraciones entre el driver y la caja.

Todas las esquinas van selladas con silicona. En el frontal se peparará una capa de silicona sobre la que se apoyan los drivers. La silicona cede, pero es más dura de lo que parece en este tipo de construcción. Por eso debe tener la forma del driver bajo el que va a encajar. Para esto, se forra la parte que no llevará la silicona pegada con cinta de embalar. Es de polipropileno y la silicona no pega sobre ella.

Para dar más facilidad a la hora de "despegar", conviende untarla con aceite o grasa. Luego se coloca el driver en su hueco, apretando para que coja su forma pero no tanto como lo apretarán los tornillos. Se deja secar durante dos días y luego se separa. Esto forma un molde perfecto. Los drivers encajan como un guante, quedan estancos y se reduce de manera drástica la transmisión de vibraciones. Entre todos los materiales empleados para esto, la silicona es con diferencia el mejor.

La tapa de atrás, que será desmontable también va sellada de esta misma manera.

El tubo del bass-reflex irá en la parte trasera. Aquí hay dos consideraciones. El tubo debería ir centrado respecto a la altura del woofer, así la radiación sonora sería perfectamente simétrica respecto de un plano horizontal. Pero si hacemos esto, saldrán frecuencias que no les corresponde por el tubo (medios) que "ensuciarán" el sonido).

Por ese motivo y por evitar una carga espacial con la mesa (habitalmente estará apoyado en una mesa) se coloca en la parte de arriba.

Los drivers se colocan de manera que la distancia mínima entre el centro y el borde superior e inferior de la caja no sea igual que con los laterales. De esta forma se evitan problemas de difracción, que se acrecentarían con la regularidad de las distancias. También se colocan lo más cerca posible, con 0.5cm entre sus chasis.

El interior de la caja se forra de moqueta, y a la vez se sella el MDF con la cola de contacto utilizada para pegarlo. Se cubre absolutamente todo. La parte trasera lleva dos capas de moqueta.

Los drivers también se forran en la media de lo posible con moqueta. Toda parte es susceptible de crear reflexiones, asi que todas deberán llevar moqueta. Hay que tener cuiado de no tapar la ventilación del núcleo del woofer.

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El filtro v1.0

El fitro que se requiere es un filtro duro. Los drivers están próximos al estremo de su rango, tanto inferior (tweeter) como superior (woofer)

Se elige un filtro de 3er orden por es un filtro de gran dureza y a la vez mantiene la degradación de los componentes pasivos en niveles tolerables. Un filtro de 4º orden pasivo no conlleva grandes diferencias a oído,y el comportamiento del driver al final del rango es bueno por lo que se estima que 3er orden es suficiente.

La frecuencia de corte debe ser algo elevada al haber elegido un tweeter con diafragma pequeño. Se elige 2800Hz, lo que hace que el tweter no reciba grandes interacciones con su Z y fase a Fs (los altos parámetors Q hacen que su comportamiento paso bajo tenga el punto de -3dB a menos de 1000 Hz ya que los polos están muy próximos a 1000Hz.

Esto se ve cuando la fase del T2010 es igual a +60º desde 2000Hz en adelante. De 2000 a 1000 sube ligeramente a +90, inapreciable. Queda pues un filtro muy bien trabado, donde a la frecuecnia de corte el habitual desfase de 90º queda reducido a 30º.En las mediciones del fabricante, que en materia de THD están bastante acertadas muestan que por debajo de 3kHz es donde la distorsión aumenta de manera descontrolada debido a la excesiva excursión. La distorsión armónica de 2º orden muestra deficiencias en el diseño del motor, aunque no son extrañas en un tweeter.

Con centro en 4kHz vemos una gran subida de la distorsión de 3er orden. Está causada por la resonancia del chasis, un grave fallo que se debería haber eliminado en su diseño, con cualquier material absorvente se puede reducir. Eso se muestra también en las gráficas del SPL.

La respuesta del D2010 es ligeramente caótica. Su eficiencia es muy alta en comparación con la del woofer, las gráficas marcan 95dB en los puntos máximos. Mis mediciones distan de las del fabricante una vez más. y a 3khz dan el mismo SPL que a 10kHz. Desgraciadamente tiene dos valles y la extrema delgadez del supronyl hace que su autoabsorción sea muy buena, pero no se extienda demasiado en frecuencia. Se añade una L-pad que atenúa 6dB. Para corregir la caída a HF se coloca una ecualización integrada en la L-pad que introduce un cero a 12kHz y un polo a 24kHz.

EL valle a 6kHz, que ocupa desde 5kHZ hasta 7200Hz se deja sin tratar en esta versión del filtro, ya que tiene un ancho corto y la Q del notch correspondiente puede ser incómoda por un valor "alto". La inclusión de una red implicaría componentes muy precissos.

 

La frecuencia de 2800Hz hace que el woofer tenga aún un cierto margen para no reproducir sus resonancias. La dureza del filtro y la frecuencia elegida permite que los chillidos del tweeter no sean obvios más que a muy altos SPL, cosa que no se requiere en este monitor. El woofer requiere una red Zobel, ya que el valor de su inductancia es demasiado grande como para integrar su inductancia en el fitro. Por cierto, sólo se conecta una de las bobinas del SPH170TC. Dará la opción de que si algún día un

amplificador falla y quema la bobina quedará otra de repuesto. Un fusible sería conveniente, para le versión definitiva se investigará.

En esta primera versión del filtro se utilizan componentes como condensadores MKT en general y un MKP @100V (baja absorción dieléctrica y ESR) para la ecualización del tweeter. Las bobinas son de núcleo de aire pero en la versión definitiva se sustutuirán algunas por otras de núcleo de ferrita, ya que por ejemplo en el tweeter su RDC es crítica, mejora el filtrado de baja frecuencia y eso reduce la IMD. A la derecha se ve el filtro del tweeter.El material empleado para esa bobina será de grado N27 (una ferrita normal y corriente) que puede trabajar hasta 100kHz. Los valores requeridos son bajos, 0.6mH máximo y los fenómenos de saturación son difíciles de alcanzar en la bobina del tweeter. No así en la de 0.6mH del woofer, aunque si son (3 veces) más difíciles de alcanzar en la 2ª bobina del woofer, la de 0.2mH. Una solución sería poner de ferrita las de 0.2 y 0.3mH y dejar de aire la de 0.6mH.

Las resistencias empleadas son de carbón de 2W, motivada por una elucubración acerca de la distorsión de cruce por cero creada por los microrectificadores Shottky que forman los óxidos en los metales (ver cables Van Den Hull). En cualquier caso no suena diferente de las de film metálico, y SI suena mejor que una bobinada.

La distorsión armónica del tweeter a 3000Hz es de un 0,316%, con un tamaño grande en la barra de ferrita se puede consegir que la distorsión de la bobina de ferrita sea baja. La distorsión del woofer es mucho menor. Pero otra parte, el hecho de que sea un filtro duro minimiza los efectos de esta distorsión, ya que ésta distorsión está presente sólo en la banda eliminada, lo que significa que un filtro de 1er orden con una bobina de ferrita no es una buena idea.

Como curiosidad, estas barritas y sus chasis de plástico distribuidas por Ariston son las que utiliza Beyma para hacer sus filtros.

Un tema muy importante con bobinas de núcleo de aire es ponerlas en perpendicular unas respecto de otras para que no se acoplen los campos mangéticos entre sí.

La colocación tiene su punto de importancia, el paso alto está en un lado y el paso bajo en el contrario.

Los cables utilizados son cable de cobre estañado forrado de teflón, de 0.5mm^2 de área y formando pares o cuartetos trenzados. Están sacado de un cable de telecomunicaciones. Lo más cortos posible.

Los conectores son conectores banana estándar. No se ha previsto bicableado ya que la distancia al amplificador será siempre inferior a 1 metro. En el interior todo va soldado excepto los contactos de atrás del conector banana, por si hay que separar la tapa trasera.

 

 

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Material absorvente.

El material absorvente utilizado en el interior es la moqueta y la fibra de poliéster. El modo y la contidad consistieron en cubrir los laterales y tener especial interés en las esquinas y detrás del woofer. Se debe dejar un espacio libre para que el aire circule libremente desde el woofer hasta el port.

Pero la mayor novedad no está dentro sino fuera.La lucha contra la difracción y las pocas perspectivas estéticas me llevaron a forrar el monitor al completo con moqueta.

De esta forma las vibraciones de la caja no pasan al aire, y en el caso del frontal es donde realmente se evita la difracción. A la derecha se vé la manera de forrar con el menor cúmero de cortes posible.La gran absorción impide que se refleje sonido en el frotal, a pesar de que el reducido tamaño de la cúpula del T2010 hace que tenga una radiación sonora muy amplia. Se cubrió todo el frontal del T2010 con dos capas de moqueta, y se hicieron dos agujeros de prácticamente el mismo tamaño que la cúpula, para ayudar a la absorción del sonido radiado en todas las direcciones y que quede un ángulo menor.

Hay que pensar que normalmente estaré a poca dsitancia y que pretendo obtener información del altavoz, no recrear una escena que por otra parte no voy a poder recrear en estéreo, ya que sólo hay un monitor.

 

 

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Primeras impresiones (acústicas)

Pues no es como unas Proac 2.5, lógico, cuesta unos 110 € en materiales la unidad, frente a los 330-360 € con más o menos lo mismo: 2 vías 6.5"+3/4" y filtro de 3er orden.

Son los polos opuestos. Una falla donde la otra destaca, por ejemplo en este monitor la profundidad del grave es baja, consecuencia de su menos extensión en frecuencias, y los agudos extremos también son peores gracias al D2010 de Scan-Speak, tweeter en el que se "inspira" por no decir otra cosa el D2010 de Beyma.

Pero los medios agudos tienen una buena definición y sobre todo una gran ausencia de coloración y distorsión. Por lo demás no son comparables, la diferencia entre las dos pantallas es tan grande como la diferencia en costes.

 

El objetido de neutralidad está cumplido de sobra, la elección de la frecuecnia está muy acertada y en general no hay coloración. Por los graves hay alguna cosa que corregir. Recordamos que tenemos un pico en la respuesta del woofer que hemos decidido tener para que el comportamiento sea un término medio entre sellada (infinita) y bass-reflex. Con un trozo de fibra de poliéster rellenamos el tubo, que como indicaba nuestra simulación, silba a gran SPL. La fibra reduce la turbulencia el descontrol del paso del aire, Con la fibra se elimina este comportamiento. La chepa se reduce y la coloración también, llegando a confundirse con las resonancias creadas por la sala.

 

Al posicionar el monitor en uno de los 8 puntos áureos de la sala, y situarme en otro se advierte que no hay resonancias apreciables y ya no se tiene la sensación de que la caja "sólo produce una nota" como pasa en miles de subwoofers malos. El instrumento que más diferencias marca en la coloración alrededor de 100Hz (truco sucio promovido por las investigaciones en psicoacústica para tener la impresión de que hay más graves de los que en realidad hay), que es el bajo de acompañamiento demuestra cuando se perciben en el punto correcto los numerosos armónicos y cuándo una nota sobresale... y de manera ovbia. Esta prueba queda superada pero queda todavía algún punto pendiente.

 

Por ejemplo la sensación de cuerpo es buena, la gran neutralidad en medios hace que no se enmascare ninguna nota, pero en la tonalidad predomina el grave, por lo que se necesitará un refuerzo transversal en los laterales. Así se hará que la frecuencia de resonancia de la caja suba y el timbre sea ligeramente más agudo.

 

Otro aspecto a corregir es que se percibe una pérdida de claridad entre 800 y 2000 Hz. Lógico por otra parte. La primera línea de trabajo es el material absorvente. Posiblemente requiera algún material más contundente que la fibra de poliéster justo detrás del woofer.

Todavía no he econtrado el material adecuado para corregir este defecto.

 

En general la definición de su sonido es: Neutro y correcto. Pero no tan neutro como para llegar a ser aburrido, a pesar de la gran inexpresividad del polipropileno.

Suenan muy bien los que no suele sonar bien en otras pantallas, me refiero a voz de soprano, violín, guitarra eléctrica, lo que lleva a pensar que la reducción de la THD y el trabajo para eliminar la difracción han merecido la pena, ya que el hecho de que se oiga bien no es un mérito de esta pantalla sino un defecto de las demás.

Cuesta hacerla chillar, y en esa situación está dominado por la THD por excesivo desplazamiento del tweeter. En música pop, preparada y predigerida para pantalls con poca extensión en graves se defienden de manera excelente, también en ciertas piezas de clásica con mucha cuerda y viento.

 

Cuando se implemetne el filtro definitivo se realizarán una serie de medidas que se contrastarán con las impresiones acústicas, aparte de complementar y apoyar las decisiones de diseño.