¿Cómo convierten los altavoces la electricidad en sonido?

Dentro de un altavoz:
1. Cono
2. Electroimán (bobina)
3. Imán permanente

Para traducir una señal eléctrica en un sonido audible, los altavoces contienen un electroimán: una bobina de metal que crea un campo magnético cuando una corriente eléctrica fluye a través de él. Esta bobina se comporta como un imán normal (permanente), con una propiedad particularmente útil: invertir la dirección de la corriente en la bobina voltea los polos del imán.

Dentro de un altavoz, se coloca un electroimán frente a un imán permanente. El imán permanente se fija firmemente en su posición mientras que el electroimán es móvil. A medida que los pulsos de electricidad pasan a través de la bobina del electroimán, la dirección de su campo magnético cambia rápidamente. Esto significa que a su vez es atraído y repelido por el imán permanente, vibrando de un lado a otro.

El electroimán está unido a un cono hecho de un material flexible como papel o plástico que amplifica estas vibraciones, bombeando ondas de sonido hacia el aire circundante y hacia los oídos.

La frecuencia de las vibraciones gobierna el tono del sonido producido, y su amplitud afecta el volumen: suba su estéreo lo suficientemente alto e incluso podrá ver el diafragma que cubre el movimiento del cono.

Para reproducir fielmente todas las diferentes frecuencias de sonido en una pieza musical, los altavoces de alta calidad suelen utilizar conos de diferentes tamaños dedicados a frecuencias altas, medias y bajas.

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Hay muchos tipos de altavoces, explicaré brevemente el tipo de altavoz más común.

En pocas palabras, un orador tiene:

1. Una membrana (muy parecida a la que tenemos en nuestro oído) [4]
2. Un imán [1]
3. Una bobina de alambre que está unida a la membrana [2]

Entonces todo lo que haces es conducir la corriente a través de la bobina. Cuando una bobina está bajo corriente genera un campo magnético. Este campo es atraído o rechazado por el imán, dependiendo de cuánta corriente y en qué dirección lo conduzca. Esto lleva a que la membrana (que está unida a esa bobina) vibre. La vibración produce bolsas de aire comprimido o descomprimido, que son el sonido que escuchamos.

El sonido es lo que se conoce como onda de compresión (o longitudinal). Se propaga a través del aire (en este caso) como una serie de compresiones y rarefacciones, y sus espacios dependen de la frecuencia y la fuerza dependen del “volumen”. Una buena manera de visualizar esto es si está sentado en la bañera, si mete la mano en el agua, con los dedos extendidos y juntos, y la aleja rápidamente de usted por la bañera, verá que aparece una ola. Así es exactamente como un altavoz genera sonido.
El altavoz está conectado, eléctricamente, a una fuente de sonido. Esta fuente de sonido envía el sonido como una señal eléctrica por un cable (en realidad, un par de cables) al altavoz. En el altavoz, los cables están conectados a un electroimán en forma de anillo para que la señal eléctrica en los cables se convierta (o transduzca ) en un campo magnético cambiante en el electroimán circular. Sentado dentro del anillo hay un imán permanente (normalmente cilíndrico) que está físicamente conectado (¡por pegamento!) A un cono de papel que está fijo, en su borde al marco del altavoz o al gabinete. El campo magnético cambiante en el electroimán hace que el imán permanente (y, por lo tanto, el cono de papel) se mueva hacia atrás y hacia adelante, con una frecuencia igual a la frecuencia de la señal y una distancia proporcional a la intensidad de la señal. Esto crea una ola en el aire, de la misma manera que tu mano creó una en el agua del baño.
En la práctica, el diseño de altavoces es un arte mediante el cual el diseñador utiliza la habilidad y la experiencia para seleccionar materiales con diferentes rigideces e imanes de diferentes fuerzas para obtener el máximo rendimiento del altavoz. Consideraciones como si el cono está montado en una caja sellada o una con un orificio (puerto) hacen una gran diferencia en el sonido del altavoz, al igual que el tamaño (y, por lo tanto, la frecuencia de resonancia) del altavoz. Una de esas optimizaciones en los altavoces modernos es hacer que el electroimán sea la pieza móvil unida al altavoz y que se fijen los imanes permanentes. Esto se hace porque el electroimán puede ser mucho más pequeño, y por lo tanto más liviano, que el imán permanente, lo que significa que el cono del altavoz debe mover menos masa a medida que avanza y retrocede para hacerlo más eficiente. Notará que cualquier gabinete de altavoces decente contiene varios altavoces, de diferentes tamaños (tweeters, woofers y rango medio, por ejemplo), estos están sintonizados a diferentes frecuencias y usan componentes conocidos como ‘crossovers’ para enviar las frecuencias relevantes a los mejores oradores, pero esa es otra respuesta …

Respuesta original: ¿Cómo convierte un altavoz la energía eléctrica en energía sonora?

Es un pequeño motor eléctrico lineal. Hay una bobina, conocida como bobina de voz, enrollada en un molde ligero unido al cono. El resorte mecánico, normalmente el borde del cono, centraliza esto cuando no se aplica energía. Hay un imán dispuesto para acoplarse con la bobina de voz,

La corriente en una dirección arrastra la bobina móvil en una dirección y la corriente en la otra dirección la empuja en la dirección opuesta. Sin el imán, la bobina se movería en la misma dirección en ambos semiciclos positivos y negativos. Esto causaría la duplicación de frecuencia. El sesgo causado por thebmagnet evita esto.

Por lo tanto, las señales de CA (audio) lo harán moverse de un lado a otro en simpatía con la forma de onda, y el cono o el diafragma acopla ese movimiento al aire circundante, construyendo una onda de sonido.

Una fuerza magnética variable mueve una cosita metálica de un lado a otro. Este metal está unido a un caparazón rígido (algún tipo de fibra lacada) y ese caparazón lo sacude creando ondas de compresión longitudinal en el aire. Cuando esas ondas de compresión mueven los huesos del oído interno para producir una salida en el nervio auditivo a partir de esa percepción del sonido.

Un altavoz ruidoso es, en efecto, una cuerda vocal electromecánica.

El altavoz consiste en una bobina de voz fijada con un imán en movimiento en la bobina. el imán está suspendido y se moverá hacia adelante y hacia atrás con un campo magnético variable.

El imán está unido a un cono. Por lo general, el cono está sellado a un recinto con un borde flexible. A medida que el cono se mueve hacia adelante y hacia atrás, crea sonidos acústicos proporcionales a la señal aplicada a la bobina.

La bobina generalmente tiene una impunidad de alrededor de 8 ohmios y se necesitan varios vatios para moverla, la potencia real depende del tamaño del cono del altavoz y su alcance (recorrido) y el volumen al que está intentando jugar.