La configuración de altavoz isobárico fue introducida por primera vez por Harry F. Olson a principios de la década de 1950 y se refiere a sistemas en los que dos o más woofers (controladores de graves) idénticos funcionan simultáneamente, con un cuerpo común de aire cerrado contiguo a un lado de cada diafragma. En aplicaciones prácticas, se utilizan con mayor frecuencia para mejorar la respuesta de frecuencia de gama baja sin aumentar el tamaño del gabinete, aunque a expensas del costo y el peso.
El nombre se deriva del término isobara ("igual presión"), que proviene de la palabra griega "isobares", que significa "de igual peso". [1] Como la palabra lo implica, el aire encerrado experimenta presiones aproximadamente iguales de cada diafragma con el que entra en contacto, pero esas fuerzas son en realidad paralelas, en lugar de opuestas, por lo que el aire se ve obligado a moverse.
Dos altavoces idénticos están acoplados para trabajar juntos como una sola unidad: están montados uno detrás del otro en una carcasa para definir una cámara de aire sellada entre ellos. El volumen de esta cámara "isobárica" se suele elegir pequeño por razones de comodidad y para acoplar mejor a los conductores. En un subwoofer , donde no se necesita la salida de rango medio, la disposición óptima es de frente a frente, es decir, el cono exterior mira hacia otro cono exterior y los controladores están cableados desfasados. En diseños isobáricos, los dos controladores se colocan "cono a imán" y conectados en fase entre sí o "cono a cono" o "imán a imán" y conectados desfasados entre sí para que sus conos se muevan juntos cuando se accionan. con una señal de audio. El término "isobárico" apunta a la noción un tanto errónea de que la presión del aire en la cámara sellada entre el altavoz es constante (la condición "isobárica"), cuando en realidad habrá pequeños cambios debido a las diferencias en los parámetros técnicos de los controladores y el aire que cada uno está presurizando. Un controlador presurizará el aire en la sala de escucha, mientras que el otro presurizará un volumen menor de aire en el gabinete del altavoz.
Los dos controladores que funcionan en tándem muestran un comportamiento similar al de un altavoz en el doble de gabinete. El gabinete se define como el espacio detrás del conductor trasero. El volumen de aire entre los altavoces no tiene ningún efecto acústico en el espacio del gabinete, por lo que el espacio ahorrado es inferior al 50%. Otros aspectos no cambian, como la frecuencia de resonancia y el SPL máximo. El nuevo controlador tendrá la misma frecuencia de resonancia, Qts, excursión, etc. que un controlador con la misma señal aplicada. Con diseños desfasados óptimos, la distorsión se reduce ligeramente debido a la cancelación de la suspensión y otras no linealidades del conductor. [2] Debido a que la impedancia también se reduce a la mitad, el rendimiento de un altavoz isobárico se logra con el doble de potencia. La nueva eficiencia es, por tanto, 3 dB menor que con un solo altavoz. La razón de que la frecuencia de resonancia no cambie es simple: el nuevo altavoz combinado tiene el doble de masa en movimiento en comparación con el altavoz único, pero también la mitad de elasticidad debido a la suspensión doble.
El resultado es que el par de controladores acoplados (grupo iso) ahora puede producir la misma respuesta de frecuencia en la mitad del volumen de la caja que requeriría un solo controlador del mismo tipo. Por ejemplo, si un altavoz está optimizado para su rendimiento en una caja de 40 litros, un isogrupo de los mismos altavoces puede lograr la misma extensión de frecuencias bajas y características de respuesta general en una caja de 20 litros. Los volúmenes mencionados excluyen la cámara isobárica. Si el grupo iso se coloca en el original de 40 litros, la carga será incorrecta (si el de 40 litros fuera una carga correcta del altavoz).
Por supuesto, si duplica la masa en movimiento de un solo controlador, reduce a la mitad su cumplimiento y reduce a la mitad su impedancia, obtendrá resultados idénticos. Aunque esto requiere la capacidad de fabricar un controlador personalizado, tiene la ventaja de ahorrar espacio y costos porque solo se necesita un controlador.
Cualquier comportamiento no lineal de los altavoces afecta la presión sonora dentro de la cámara y podría dar lugar a componentes de distorsión. Para diseños en fase ("cono a imán" y no diseños de "imán a imán" o "cono a cono"), esto tiende a ocurrir debido al comportamiento no simétrico de adelante hacia atrás. Esto también puede ocurrir cuando el altavoz se conduce a niveles altos durante un período prolongado de tiempo y las bobinas móviles de los dos parlantes disipan la vibración y el calor en diferentes niveles debido a la diferente circulación del aire (un parlante está expuesto al aire exterior y el otro está expuesto). completamente encerrado en una cámara). Un diseño patentado intenta atenuar esta distorsión mediante material absorbente entre los parlantes. [3]