Un altavoz isobárico es un altavoz en el que dos o más woofers (controladores de graves) idénticos funcionan simultáneamente, con un cuerpo común de aire encerrado adyacente a un lado de cada diafragma. 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. Los altavoces isobáricos fueron introducidos por primera vez por Harry F. Olson a principios de la década de 1950.
Como su nombre lo indica, el altavoz funciona a través de un proceso isobárico en el que el aire encerrado permanece a una presión aproximadamente constante, pero se ve obligado a moverse por las fuerzas combinadas de los dos altavoces.
Dos altavoces idénticos se acoplan para trabajar juntos como una unidad: se montan uno detrás del otro en una carcasa para definir una cámara de aire sellada entre ellos. El volumen de esta cámara "isobárica" se elige generalmente pequeño por razones de conveniencia y para acoplar mejor los controladores. En un subwoofer , donde no se necesita la salida de rango medio, la disposición óptima es de adelante hacia adelante, es decir, el cono exterior se enfrenta a otro cono exterior y los controladores están cableados fuera de fase. En los diseños isobáricos, los dos controladores se colocan "cono a imán" y se conectan en fase entre sí o "cono a cono" o "imán a imán" y se conectan fuera de fase entre sí para que sus conos se muevan juntos cuando se activan con una señal de audio. El término “isobárico” hace referencia a la idea, un tanto errónea, de que la presión del aire en la cámara sellada entre los altavoces es constante (la condición “isobárica”), cuando en realidad habrá pequeños cambios debido a las diferencias en los parámetros técnicos de los parlantes y el aire que cada uno de ellos está presurizando. Un parlante estará presurizando el aire en la sala de escucha, mientras que el otro estará presurizando un volumen de aire más pequeño en el gabinete del altavoz.
Los dos parlantes que funcionan en tándem exhiben un comportamiento similar al de un altavoz en el doble de gabinete. El gabinete se define como el espacio detrás del parlante trasero. El volumen de aire entre los parlantes no tiene efecto acústico en el espacio del gabinete, por lo que el espacio ahorrado es menor al 50%. Otros aspectos no cambian, como la frecuencia de resonancia y el SPL máximo. El nuevo parlante tendrá la misma frecuencia de resonancia, Qts, excursión, etc. que un parlante 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 parlante. [1] Debido a que la impedancia también se reduce a la mitad, el rendimiento de un parlante isobárico se logra con el doble de potencia. La nueva eficiencia es, por lo tanto, 3 dB menor que con un parlante. La razón para la frecuencia de resonancia sin cambios es simple: el nuevo parlante combinado tiene el doble de masa móvil en comparación con el parlante único, pero también la mitad de flexibilidad debido a la suspensión duplicada.
El resultado es que el par de parlantes acoplados (grupo isobárico) ahora puede producir la misma respuesta de frecuencia en la mitad del volumen de caja que requeriría un solo parlante del mismo tipo. Por ejemplo, si un altavoz está optimizado para su rendimiento en un recinto de 40 litros, un grupo isobárico de los mismos altavoces puede lograr la misma extensión de baja frecuencia y las mismas características de respuesta general en un recinto de 20 litros. Los volúmenes mencionados anteriormente excluyen la cámara isobárica. Si el grupo isobárico se coloca en el recinto de 40 litros original, la carga será incorrecta (si los 40 litros eran una carga correcta del altavoz).
Por supuesto, si duplicas la masa móvil de un solo parlante, reduces a la mitad su flexibilidad y reduce a la mitad su impedancia, obtendrás resultados idénticos. Si bien esto requiere la capacidad de fabricar un parlante personalizado, tiene la ventaja de ahorrar espacio y costos porque solo se necesita un parlante.
Cualquier comportamiento no lineal de los altavoces afecta la presión sonora dentro de la cámara y podría dar lugar a componentes de distorsión. En los diseños en fase (de "cono a imán" y no de "imán a imán" o "cono a cono") esto tiende a ocurrir debido a un comportamiento no simétrico de adelante hacia atrás. Esto también puede ocurrir cuando el altavoz se activa a niveles altos durante un período prolongado de tiempo y las bobinas de voz de los dos parlantes disipan la vibración y el calor a diferentes niveles debido a la diferente circulación del aire (un parlante está expuesto al aire exterior y el otro está completamente encerrado en una cámara). Un diseño patentado intenta atenuar esta distorsión mediante material absorbente entre los parlantes. [2]