Recientemente escuché acerca de esta compañía que planea vender un altavoz bluetooth que levita magnéticamente . Entiendo que la levitación está motivada en parte por la estética visual, pero en el sitio web la empresa hace esta afirmación:
¿Cómo [nombre del altavoz] produce un sonido tan impresionante? ¿Qué hace que [nombre del altavoz] sea diferente de cualquier otro altavoz bluetooth? La respuesta es la levitación. En lugar de desperdiciar energía de amplificación empujando las ondas de sonido hacia un escritorio, una estantería o una mesa, toda la energía de amplificación de [nombre del altavoz] se dirige al controlador del altavoz para crear un sonido completo, nítido y claro . Esto permite que [nombre del altavoz] brinde un rendimiento de audio mucho más allá de su tamaño. [nombre del altavoz] emite 110 decibelios completos con un amplificador RMS de 3 vatios. Esto también le da a [nombre del altavoz] una duración de la batería líder en la industria sin sacrificar el rendimiento del audio: hasta 15 horas de reproducción continua al 70 % del volumen.
Mi primer pensamiento fue que seguramente algunas vibraciones deben transmitirse a través del acoplamiento magnético entre el altavoz y la unidad base. Tal vez el campo magnético no mantenga el altavoz muy rígido en su posición, pero esta "amortiguación" también podría haberse logrado mediante aisladores mecánicos de vibraciones.
Entonces, lo que me pregunto es:
Esta no es una pregunta sobre este altavoz en particular, sino más bien sobre el principio físico del que la empresa parece afirmar beneficiarse.
TL,DR:
- El acoplamiento magnético da como resultado una transmisión de energía de sonido más baja que el contacto físico
- Controlar qué superficies vibran da más control sobre la generación de sonido
- Se podría lograr el mismo beneficio con otras formas de aislamiento (por ejemplo, espuma), pero no se vería tan bien.
Es litera, en su mayoría. Un altavoz que levita magnéticamente mantiene una determinada posición (flotante) debido a un gradiente en el campo magnético; ergo, cuando el altavoz se mueve hacia arriba o hacia abajo, la fuerza cambia; así es como se obtiene un equilibrio estable. En otras palabras, si el altavoz vibra (en reacción al movimiento de la bobina/membrana), transmitirá una fuerza a la estructura de soporte. Ahora, el cambio de fuerza con la posición puede ser pequeño (un "pozo de potencial" poco profundo), de modo que el movimiento del altavoz no resulte en una gran cantidad de vibraciones acopladas al estante. En ese sentido, no es diferente a colocar el parlante sobre una almohadilla de espuma: en cualquier caso, hay un desajuste de impedancia acústica entre el parlante y el soporte, y esto refleja la mayor parte de la energía del sonido.
Esto deja al diseñador de parlantes teniendo que lidiar con la caja del parlante como una "segunda fuente de sonido", pero el movimiento suele ser pequeño (la masa de la caja es mucho mayor que la masa de la bobina + la membrana) por lo que el efecto (en el sonido patrón) es pequeño. Por el contrario, si acopla el movimiento de la caja del altavoz en (digamos) un estante grande, entonces la "placa de sonido" que crea es bastante grande y ahora pierde el control sobre cómo se emite / propaga el sonido al oyente. Obtendrá distorsiones y ciertas frecuencias se amplificarán más que otras.
Así que sí, controlar el acoplamiento de las vibraciones de los altavoces es una buena idea. Pero no, no hay nada único (aparte de la estética y el marketing) en un altavoz que levita magnéticamente que hace que el sonido sea "mejor" que otras formas de aislamiento.
Habiendo dicho eso, se ve muy bien:
Encontré una película de marketing en línea para este altavoz: los diseñadores afirman claramente que el altavoz funciona bien cuando no está levitando.
Esta estrategia publicitaria básicamente utiliza pseudociencia para lograr que personas ingenuas compren un producto. El problema de eficiencia en el diseño de parlantes no tiene nada que ver con la transferencia de impulso del parlante al aire. Eso es trivial, ya que la masa de aire que mueve un altavoz suele ser de varios órdenes de magnitud menor que la masa del propio altavoz. En cambio, el límite (de baja frecuencia) viene dado por un corto acústico entre la parte posterior de la membrana móvil y la parte frontal de la misma. Básicamente, las dos ondas emitidas por la membrana interfieren destructivamente, si la longitud de onda es más larga que el tamaño de la membrana. Las posibles soluciones a este problema son
a) Hacer la membrana más grande que la longitud de onda del sonido más bajo que se tiene que reproducir. Esto es poco práctico.
b) Absorber completamente la onda emitida por la parte posterior de la membrana, lo que elimina la interferencia. Esto viene con una pérdida significativa de poder.
c) Introducir un cambio de fase de 180 grados entre el frente de la membrana y la parte posterior. Así la interferencia destructiva se convierte en constructiva.
En la práctica, los diseños de altavoces más eficientes utilizan una combinación de los tres. Hay una gran cantidad de otros problemas en el diseño de altavoces, pero ninguno de ellos se resuelve levitando el altavoz.
Dos cosas: en primer lugar, las leyes de movimiento de Newton aún se mantienen, por lo que toda la energía aplicada a la bobina de voz moverá algo. Ya que (conservación del momento), y un altavoz atornillado a una pared tiene una masa muy grande, es más probable que envíe una mayor proporción de su energía al aire que un altavoz "flotante". Y sí, el movimiento reactivo de la caja del altavoz ciertamente se acopla a través del campo magnético para aplicar fuerza a la base.
Ahora, sobre la amortiguación de vibraciones: dado que la "altura de reposo" del altavoz permanece constante, ciertamente cualquier movimiento de la base se transmite al altavoz. Esto sugiere que lo que importa es la curva de amortiguación efectiva del campo magnético, que bien puede servir para reducir las vibraciones del rango de frecuencia de audio para que no lleguen al altavoz.
Carlos Witthoft
floris