El altavoz electrostático cuádruple (ESL) es el primer altavoz electrostático de rango completo de producción del mundo , lanzado en 1957 por Quad Electroacoustics , entonces conocida como Acoustical Manufacturing Co. Ltd. [1] El altavoz tiene una forma similar a la de un radiador eléctrico doméstico , ligeramente curvado en el eje vertical. Son ampliamente admirados por su claridad y precisión, pero se sabe que son altavoces difíciles de utilizar y mantener.
El ESL original, en producción entre 1957 y 1985, ha sido aclamado en Sound & Vision como uno de los altavoces más importantes del siglo XX. [1] Fue sucedido en 1981 por el ESL-63, que permaneció en producción hasta 1999. A partir de 2013, Quad mantiene cuatro altavoces electrostáticos en su gama.
En 1949, la Acoustical Manufacturing Company había lanzado un "Corner Ribbon Loudspeaker" híbrido de cinta y con bocina, [2] pero no tuvo éxito comercial. Los electrostáticos fueron diseñados por Theo Williamson y el fundador de la empresa, Peter Walker, a partir de un principio elaborado por Edward W. Kellogg para General Electric que recibió una patente en 1934. [3] Sin embargo, más inmediatamente, un libro publicado en los EE. UU. en 1954 en el que se ensalzaban los méritos científicos del transductor electrostático [ESL] [Nota 1] inspiró a Walker a desarrollar su propio altavoz electrostático; Esto fue posible gracias a la película Mylar desarrollada por Dupont que llegó al mercado en 1949. [2] Walker demostró un prototipo de altavoz de panel electrostático (con una claridad excepcional en el rango medio) y un altavoz deflector infinito de frecuencia completa (con una amplia respuesta de graves) en la Exposición Anual de la Asociación Británica de Grabación de Sonido en mayo de 1955. Después de más investigaciones, el altavoz de panel grande con mejor respuesta en todo el rango de frecuencia se demostró a la Sociedad Física en marzo de 1956. [4] El ESL entró en producción comercial en 1957 y se interrumpió recién en 1985. [1]
El desarrollo de su sucesor comenzó en 1963, dando lugar al nombre de producto "ESL-63", lanzado en 1981. Intentó abordar tanto la deficiencia en la respuesta de graves del ESL original como su direccionalidad extrema en altas frecuencias. Este último objetivo se logra dividiendo los estatores en ocho anillos concéntricos, cada uno alimentado con un ligero retraso de tiempo en comparación con el anillo inmediatamente interior, intentando así emular una fuente puntual . [6] El último ESL-63 salió de la fábrica en 1999, cuando fue reemplazado por el ESL-988 y su variante más grande, el ESL-989. [7]
Stereophile describió el altavoz como diseñado para "oyentes de música seria (llamémosla 'clásica') que escuchan discos más por placer musical que por el sonido". [8] Quad lanzó el altavoz en 1957, con un precio de 52 libras esterlinas, [4] [9] creyendo que un sistema de audio debería ser capaz de extraer todo lo valioso que hay en una grabación, al tiempo que resta importancia a las irritaciones de las grabaciones de sonido mediocres. [8] Consiste en un panel plano minimalista, ligeramente curvado. [1] El "Altavoz electrostático cuádruple" o "ESL", como los diseñadores pretendían llamarlo, se conoce de diversas formas como Quad 57 y Quad 55. Sus descendientes todavía se conocen simplemente como Altavoz electrostático cuádruple como parte del legado. [2] Walker llamó al concepto detrás del ESL-63 FRED, que es el acrónimo de "Dipolo electrostático de rango completo". [10]
Un altavoz electrostático tiene solo un marco para sostener el diafragma cargado. [11] Utiliza una película de Mylar (tereftalato de polietileno biorientado) estirada ultrafina como el componente principal de sus unidades de accionamiento. Hay dos placas perforadas con una diferencia de potencial de hasta 10.000 voltios, entre las cuales se intercala una película muy fina, recubierta de una sustancia ligeramente conductora de electricidad. [2] [12] El sonido se produce cuando la señal de audio, amplificada por un transformador elevador, pone en movimiento el diafragma de película. La carga diferente entre las dos placas permite que el diafragma sea atraído y repelido alternativamente por cada placa. En el QUAD original, dos paneles de graves flanquean un panel de agudos para proporcionar un sonido de rango completo.
El diafragma del panel de agudos se subdivide a su vez en secciones de medios y agudos, que se consiguen sujetándolos a cada lado de su centro. Tanto las secciones de medios como las de agudos se accionan por separado, y toda la unidad de agudos funciona a voltajes sustancialmente más bajos: los voltajes de funcionamiento se especifican como 6 KV para los graves y 1,5 KV para los agudos. [13] El altavoz debe estar enchufado a la red eléctrica y debe cargarse antes de su uso. Esto se debe a que el diafragma funciona en un modo de "carga constante" y la carga tarda un tiempo en acumularse. En la práctica, el altavoz se puede utilizar después de cargarlo durante menos de medio minuto, pero el sonido mejora gradualmente a medida que se acumula la carga. El mejor rendimiento se consigue cuando el altavoz se ha cargado por completo, lo que puede tardar hasta una hora. La electricidad solo se utiliza para cargar el diafragma, por lo que el consumo es insignificante. [14]
El diseño electrostático elimina dos debilidades importantes de los altavoces en caja: las coloraciones del recinto y la degradación de la señal debido al filtro de cruce. El filtro de cruce en el ESL consiste simplemente en resistencias que trabajan con la capacitancia inherente de los elementos del altavoz para obtener una respuesta de primer orden. Debido a que es dipolar, ambos lados de los elementos no están encerrados, sino que irradian directamente al aire. De esta manera, se minimizan las coloraciones debidas a los componentes del filtro de cruce y se eliminan las reflexiones inducidas por el recinto.
La respuesta transitoria rápida y la baja distorsión son características de la electrostática. El controlador, con un grosor de tan solo 0,00137 pulgadas y un peso de tan solo 3 mg, [15] es capaz de detenerse y comenzar de manera aparentemente instantánea sin necesidad de amortiguar las unidades de control. [4] [16] Sin embargo, el diseño también limita el ancho de banda a entre 40 Hz y 10 kHz. Kohli de TNT observó que el registro superior comienza a disminuir por encima de los 10 kHz y luego cae drásticamente por encima de los 13 kHz, y se reduce entre 15 y 20 dB a 20 kHz. [16] El diseño de los altavoces los hace extremadamente direccionales, [17] y la práctica general es inclinar los altavoces para que apunten directamente al oyente. Aunque una ligera desviación no pareció marcar la diferencia, en la práctica no es posible que más de una persona disfrute de un escenario sonoro razonablemente equilibrado con el ESL. [5] [16]
Contrariamente a la apariencia plana del altavoz, los tres paneles están ligeramente curvados a lo largo del eje vertical para mejorar la calidad. Los paneles en sí son planos, pero obtienen su curvatura al estar ligeramente doblados hacia un respaldo curvado. Debido a la naturaleza dipolar del altavoz, que emite sonido tanto desde las superficies frontal como posterior, la aplicación de una lámina de fieltro en la parte posterior de los paneles amortigua y absorbe las frecuencias altas que irradian desde la parte posterior. Sigue siendo necesaria una red de cruce, ajustada a 500 Hz, para ajustar la interferencia de atrás hacia adelante que causa pérdida de salida a bajas frecuencias. [18] Además, el altavoz debe colocarse en un espacio libre para lograr un sonido óptimo. El libro de instrucciones contiene consejos contra la colocación del altavoz en esquinas o posiciones cercanas o paralelas a las paredes, y explica además que una colocación en una esquina afectará negativamente la respuesta de graves y será perjudicial para el rango medio debido a las ondas estacionarias generadas. [9] [18] [19]
Su impedancia se especifica como '30-15 ohmios en el rango de 40 Hz-8 kHz, disminuyendo por encima de 8 kHz', [20] aunque otra fuente afirma que 'las impedancias son aproximadamente 1,8 ohmios a 20 kHz pero 60 ohmios a 150 Hz', [5] y su carga es altamente capacitiva. No consume grandes cantidades de energía, sino que la devuelve al amplificador en oposición en algunos puntos durante cada ciclo. Esto es muy exigente con la estabilidad de los amplificadores. [17]
Aunque está diseñado para usarse con los amplificadores de potencia QUAD II, 303 o 405 con limitadores, [21] un amplificador de potencia capaz de entregar 15 vatios por canal es suficiente; se sabe que una entrada de voltaje excesiva causa arcos eléctricos dentro de los paneles de los altavoces. [17] De hecho, el libro de instrucciones indica que es poco probable que un amplificador regulado adecuadamente que no entregue más de 33 V pico en cualquier carga cause daños al altavoz. [21] Los altavoces electrostáticos se clasifican con mayor precisión por voltaje, no por potencia. En el caso del ESL, a la impedancia nominal de 16 ohmios, se alcanzaría el límite de 33 voltios pico cuando la potencia de salida del amplificador alcance los 15 vatios (si estuviera impulsando una carga convencional). [ cita requerida ]
Los modos de falla más comunes fueron la pérdida de sensibilidad causada por la infiltración de polvo en los paneles de los altavoces y la formación de arcos eléctricos internos en los paneles causados por una potencia excesiva en el transformador elevador; [22] el uso a grandes altitudes también puede causar el mismo efecto. [23] Además, debido a sus novedosas características eléctricas, el altavoz podía provocar que algunos amplificadores se volvieran inestables y provocar daños en uno o ambos. Al final de la vida del altavoz, muchos propietarios descubrieron que el NAIT de 15 vatios de Naim, lanzado en 1983, funcionaba bien con el ESL. [24]
El ESL mide 31 x 34,5 x 10,5 pulgadas (79 cm × 88 cm × 27 cm) [Nota 2] y pesa 35 libras (16 kg). [4] En términos de apariencia, el ESL original tiene una rejilla de metal expandido y tres pequeños pies de madera. La versión anterior tiene rejillas de bronce dorado y tapas de extremo clásicas de teca. Las versiones de producción posteriores tienen rejillas negras y las tapas de extremo tienen un acabado de palisandro; existen otras variantes menores. [17] Los componentes electrónicos del altavoz, que consisten principalmente en un transformador de audio, fuente de alimentación EHT , filtro de cruce y transformador de red, están fijados a la base del gabinete. [17]
El ESL-57 original tenía problemas de confiabilidad, [8] frecuentemente causados por el uso de una amplificación inadecuada o por ser accionado demasiado. [8] [17] En general, el diafragma se arqueaba por estar sobrecargado, [12] o el transformador de audio se bloqueaba por estar expuesto a voltajes excesivos. [17]
La falta de integridad estructural del diseño se considera otra debilidad significativa del Quad ESL-63 desde su inicio, y perduró en sus diversos sucesores. [6] [7] [25] Otras deficiencias incluyen niveles de presión sonora muy limitados , [Nota 3] lo que significa que no reproducirá fuerte, y su respuesta de graves era deficiente. [2] [15] [23] Además, un revisor experimentó problemas con apagados al reproducir música con bombos de alta intensidad. [23] [26]
Quad ha lanzado ya cinco generaciones del diseño electrostático clásico. [11] Originalmente diseñados para el sonido monoaural en un contexto doméstico, la popularización del sonido estereofónico impulsó al fabricante a modificar los paneles electrostáticos para mejorar su dispersión estéreo. [1] Estos altavoces presentaban paneles más grandes y un diseño de estator revolucionario, formado por ocho anillos concéntricos alimentados desde el centro hacia el exterior a través de líneas de retardo analógicas, de modo que la señal de audio da la ilusión de irradiar desde una fuente puntual a un pie detrás del panel. [7] [22]
Quad abordó hasta cierto punto las limitaciones del diseño original con el ESL-63. El desarrollo del nuevo diseño se inició en 1963 y el producto se lanzó en el CES de 1981. Debido a un cambio de orientación, el ESL-63 mide 36 por 26 por 6 pulgadas (91 cm × 66 cm × 15 cm), el altavoz parecía más pequeño que antes. [22] [27] Se incorporó un nuevo circuito de protección de "sujeción de triac" para evitar la formación de arcos eléctricos. Otro circuito de protección de "acción de palanca" podía detectar el ruido de alta frecuencia que acompaña a la ionización del aire cuando el altavoz forma un arco eléctrico y apaga la energía cuando eso ocurre. [22] La potencia nominal se aumenta a 100 W. [27] Además, debido a que los paneles del ESL original eran propensos a atraer polvo, el ESL-63 se hizo a prueba de polvo. [15]
En 1988, se necesitaba una nueva estrategia de marketing para el mercado estadounidense. Como el aumento de la libra esterlina hizo que el producto fuera mucho más caro para los clientes estadounidenses, se decidió mejorar las especificaciones del ESL-63 y apuntar al precio de 4000 dólares con una versión "USA Monitor". [10] Se basó en el modelo "Pro" más robusto que poseía rejillas de metal y un marco de acero (en lugar de aluminio) que se había creado para la división de grabación de Philips. [12]
Su lanzamiento fue esperado con gran entusiasmo: incluso antes de su lanzamiento, se escribieron varios artículos sobre él en Wireless World en 1955; apareció en la portada del Anuario Hi-Fi de 1956. [ 2] En general, tuvo una buena acogida desde su lanzamiento y desde el principio se lo denominó "la maravilla de Walker". [17] El altavoz se utilizó como monitor de estudio para controlar la calidad del sonido de las transmisiones. Entre estos usuarios profesionales se encontraban Philips [14] y la BBC. [28]
El ESL original, que se fabricó entre 1957 y 1985, vendió 54.000 pares durante su vida útil. [9] A pesar de algunas debilidades importantes, es aclamado universalmente como uno de los altavoces más importantes del siglo XX. [1] Home Theater Review dijo que era "el producto de alta fidelidad más preciado de todos los tiempos", y que Walker había sido elevado a la categoría de dios en el mundo del audio. [2] What Hi-Fi destaca la lealtad fanática de los propietarios del altavoz o la fascinación de las personas que anhelan poseerlos. La demanda de versiones de segunda mano de los ESL originales de 1957 o de los ESL-63 posteriores sigue siendo alta muchos años después de que se discontinuaran. [29]
La demanda de los clientes hizo que la fabricación del "ESL-57" continuara en el Reino Unido hasta 1995. [1] Las máquinas herramienta de Quad para su fabricación fueron compradas por el representante de QUAD en Alemania, QUAD Musikwiedergabe, que sigue fabricando altavoces completos y piezas de repuesto, y revisando los altavoces de los clientes. [30] Hay pequeñas empresas en todo el mundo dedicadas al mantenimiento de este altavoz. [31]
Al comentar sobre el ESL-63, J. Gordon Holt de Stereophile consideró que era un fallo importante del altavoz que se apagara durante los clímax de la orquesta. Dijo que "independientemente de los méritos sonoros que posee, [el altavoz] simplemente no tenía la capacidad de manejo de potencia" para el material de programas más recientes en CD. [22] [26] Sin embargo, esta revisión se realizó en un lugar de gran altitud, lo que afectó la capacidad de los altavoces para alcanzar volúmenes altos.
El ESL es famoso por su transparencia sonora y su muy baja distorsión. [1] Su rendimiento de rango medio suele describirse en términos superlativos, algo común en otros diseños electrostáticos. [11] Su sonido es tonalmente neutro, excepcionalmente espacioso y la respuesta transitoria es muy rápida. [14] Un par estéreo configurado correctamente generaría un "punto dulce" muy pequeño donde el escenario sonoro se enfoca. Esto dio lugar a críticas sobre la direccionalidad del altavoz, que en la práctica rara vez era un problema y tenía el beneficio de reducir los efectos de las resonancias de la sala. [4]
La experiencia de escuchar el ESL se describe a menudo como no fatigante o escuchable. [10] [32] Sam Tellig escribió en Stereophile en junio de 1989 sobre el sonido neutral que emana del ESL-63: "No hay discontinuidad de graves a medios y agudos, todo es tan natural. La respuesta transitoria es excelente. No hay coloraciones cuadradas porque no hay cajas". [10] Sus características sonoras superiores se vieron compensadas por su manejo de potencia moderado y la necesidad de un espacio relativamente grande en el que "respirar". Su respuesta de frecuencia utilizable va desde los 40 Hz hasta mucho más allá de los 20 kHz, y ocasionalmente se la critica por ser ligera en graves. [17] Su extensión moderada de graves se considera adecuada para los fanáticos de la música clásica, aunque se dice que las encarnaciones posteriores ofrecen un mejor rendimiento de graves. [11] [29]
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