Desafíos del diseño de resonancia
Una vez que los diseñadores conocen la frecuencia de resonancia de un dispositivo, solo les quedan dos desafíos con respecto a la resonancia: en primer lugar, hacer uso de la frecuencia y la zona de resonancia inherentes para maximizar el SPL, y en segundo lugar, evitar zumbidos y traqueteos no deseados en la instalación debido a los efectos de la resonancia inducida.
Si bien la diligencia debida y las evaluaciones aproximadas son importantes en la fase de diseño inicial, no hay sustituto para construir un prototipo y utilizar prueba y error para producir empíricamente el gabinete óptimo para una fuente de audio específica. Cualquier implementación también debe considerar el rango de tolerancias de los componentes y las variaciones de producción.
Además, particularmente para los altavoces, es importante garantizar que haya suficiente volumen cúbico en el gabinete para que la salida de audio no se atenúe debido a la falta de espacio para distribuir la energía del audio. Incluso una modesta reducción de 3 dB en el SPL causada por la cubierta o los materiales del gabinete, corresponde a una disminución del 50% en la potencia sonora de salida. Nuestro artículo de fonde, “Cómo diseñar una carcasa para microaltavoces” proporciona información útil sobre este tema y consejos sobre el diseño adecuado de la carcasa.
En general, es importante observar la respuesta de espectro completo del dispositivo de audio y utilizar la gama más amplia de frecuencias a ambos lados de la frecuencia resonante. El objetivo final del diseño es optimizar el SPL de salida y la frecuencia para una potencia determinada entregada al zumbador o altavoz. Para lograr esto, la frecuencia con la que se acciona el dispositivo debe adaptarse a la resonancia, así como al espectro de respuesta más amplio. Tenga en cuenta que la frecuencia de resonancia no es un número exacto ni necesariamente estrecha, por lo que probablemente habrá una respuesta deseable en ambos lados de la cifra numérica especificada en una hoja de datos.
Conclusión
Al diseñar un dispositivo de audio y su salida en una aplicación, los ingenieros deben tener en cuenta la frecuencia de resonancia del dispositivo para garantizar que el producto final maximice el SPL y al mismo tiempo evite zumbidos y traqueteos indeseables. Esto requiere el uso de cifras proporcionadas por el proveedor, particularmente la frecuencia de resonancia, y luego, optimizar el diseño en la zona de resonancia por encima y por debajo de este valor. Una vez completado el diseño inicial, se debe realizar una verificación práctica de la interacción entre el gabinete y el montaje para confirmar los cálculos teóricos. El resultado será una salida de audio que cumpla con los objetivos del producto al satisfacer tanto los requisitos del usuario como los de fabricación.
Jeff Smoot, vicepresidente de Ingeniería
Desde que se unió a CUI Devices en 2004, Jeff Smoot ha revitalizado los departamentos de Calidad e Ingeniería de la empresa con énfasis en el desarrollo, soporte y lanzamiento de productos al mercado. Con un enfoque en el éxito del cliente, también encabezó el establecimiento de un equipo de ingeniería de aplicaciones para brindar soporte técnico y diseño de ingeniería mejorado en el campo y en línea a los ingenieros durante su proceso de diseño.
Fuera de la oficina, Jeff disfruta del aire libre (esquiar, viajar con mochila, acampar), pasar tiempo con su esposa y sus cuatro hijos y ser un fanático de los Denver Broncos desde siempre.
