¿Cómo funcionan los altavoces inalámbricos? ¿Son una buena adición a un centro de entretenimiento? La construcción del hombre-cueva perfecto no es una empresa trivial. Debes tener en cuenta muchos factores. ¿Cuánta luz debe dejar entrar en la habitación? ¿Qué tamaño de televisión funcionaría mejor dentro del espacio? ¿En qué tipo de muebles querrás hundirte mientras te preparas para entretenerte? ¿Y qué haces con todos los cables malditos que se entrecruzan en nuestra inmaculada fortaleza de la soledad?
Algunas de esas preguntas quedan fuera del alcance de este artículo, pero podemos ofrecer una alternativa a cualquiera que encuentre que los cables son una molestia:los altavoces inalámbricos. Ya sea que esté tratando de crear el cine con sonido envolvente perfecto en su hogar, un sistema de sonido para exteriores para una terraza o un patio, o simplemente desee un par de auriculares decentes que no lo enreden cada vez que necesite moverse, inalámbrico los altavoces podrían ayudar.
Pero también pueden tener inconvenientes. Tienen un alcance limitado:un altavoz inalámbrico en el borde del alcance del sistema de sonido puede no recibir una señal fuerte o tener una buena calidad de sonido. Los audiófilos pueden no encontrarlos satisfactorios. E incluso un altavoz inalámbrico requiere energía para funcionar. Si esa energía no la proporcionan las baterías, deberá enchufar el altavoz a una fuente de alimentación. Entonces, incluso los altavoces inalámbricos pueden tener cables. Echaremos un vistazo más de cerca a las ventajas y desventajas de los parlantes inalámbricos más adelante en este artículo.
Para comenzar con el funcionamiento de los altavoces inalámbricos, primero debemos entender un poco sobre el sonido.
Contenido- Cuando las Moléculas Chocan
- Conceptos básicos de los altavoces
- Hay una luz
- Señales de transmisión
- Ventajas y desventajas
- Nota del autor
Cuando las Moléculas Chocan
En su nivel más básico, el sonido es una forma en que percibimos las vibraciones. Cuando un objeto dentro de la atmósfera de la Tierra vibra, empuja y tira de las moléculas de aire circundantes. A su vez, afectan las moléculas de aire circundantes. Se convierte en una reacción en cadena.
Imagina una campana. Cuando suena, su superficie en realidad se flexiona hacia adentro y hacia afuera. Cuando la superficie de la campana se flexiona hacia adentro, atrae moléculas de aire hacia la superficie de la campana. Tiran de otras moléculas a su alrededor, y esas tiran de aún más moléculas. Llamamos a esta área de disminución de la presión del aire rarefacción .
Extendiéndose hacia afuera desde el objeto vibrante hay una onda de fluctuaciones de presión de aire. Si te encuentras dentro del alcance de la onda, la energía se disipa con la distancia, tu tímpano vibra en reacción a los cambios de presión. Su tímpano está conectado a pequeños huesos en su oído medio. Estos huesos conectan el tímpano con la cóclea en el oído interno. La cóclea está llena de líquido y pequeños vellos. A medida que los huesos hacen vibrar la cóclea, el líquido fluye contra los vellos, lo que desencadena señales nerviosas que se mueven desde el oído hasta el cerebro. Luego, su cerebro interpreta estas señales como sonido.
El sonido puede viajar a través de sólidos, líquidos y gases. Si pones tu oído contra una mesa y haces que alguien lo rasque suavemente, lo escucharás alto y claro. Eso es porque el sonido generalmente viaja más eficientemente a través de los sólidos que de los gases. Esta es también la razón por la que el sonido no viaja en el vacío del espacio:no hay suficientes partículas que colisionen entre sí para propagar el sonido.
La naturaleza del sonido depende de la fuerza y la frecuencia con la que las moléculas chocan entre sí. Las moléculas que realmente chocan entre sí crean sonidos más fuertes:un mazo grande que golpea un gong enorme hará que las moléculas choquen con más fuerza que una pequeña campana. Las fluctuaciones más rápidas en la atmósfera crean sonidos con un tono más alto que aquellos que tienen fluctuaciones más lentas. El sonido del gong no solo será más fuerte que el de la pequeña campana, sino también más profundo:la campana crea fluctuaciones más rápidas en la presión del aire que el gong.
Los parlantes, tanto inalámbricos como con cable, crean sonido a través de vibraciones. Todo lo que se necesita es un poco de electricidad y magnetismo.
Conceptos básicos de los altavoces
Un altavoz típico tiene varias partes. La parte que vibra para producir el sonido se llama cono o diafragma . Es una superficie flexible que el resto del mecanismo del altavoz puede empujar hacia afuera o hacia adentro. Es el diafragma el que crea los cambios en la presión atmosférica que percibimos como sonido.
Un electroimán llamado bobina de voz se une al centro del cono. Un imán permanente -- un imán que mantiene su campo magnético sin electricidad -- se encuentra detrás de la bobina de voz en el otro lado del cono. Esto significa que un parlante usa dos tipos diferentes de imanes, que es lo que le da a los parlantes el poder de empujar y jalar la atmósfera rápidamente.
Los electroimanes aprovechan la relación entre la electricidad y los campos magnéticos. Cuando la electricidad fluye a través de un cable, genera un campo magnético. Enrollar un cable eléctrico alrededor de un núcleo, como un clavo de hierro, crea un imán cuando la corriente está encendida. Apagar la electricidad hace que el campo magnético se disipe.
Los imanes tienen dos polos:un polo norte y un polo sur. Los imanes permanentes siempre tienen los mismos polos norte y sur. Pero los polos de un electroimán pueden cambiar dependiendo del flujo de electricidad. Forzar el flujo de electricidad a invertirse también invierte la posición de los polos del electroimán.
Esto es importante porque con los imanes, los polos similares se repelen y los polos opuestos se atraen. Al alterar el flujo de electricidad a través del electroimán de la bobina de voz, el campo magnético del imán permanente empujará o jalará la bobina de voz. Dado que la bobina de voz se conecta al diafragma, esto hará que el diafragma se tire hacia adentro o se empuje hacia afuera.
Los parlantes alteran el flujo de electricidad dentro de una bobina de voz miles de veces por segundo, creando las vibraciones precisas necesarias para crear sonidos que van desde notas graves profundas y retumbantes hasta el tono alto de un flautín.
En los altavoces tradicionales, la electricidad fluye desde un amplificador dentro de la fuente, como un sistema estéreo, hasta el altavoz a través de dos cables. Esto permite que la fuente alterne el flujo de electricidad a los altavoces, lo que hace que los polos del electroimán cambien. Los parlantes inalámbricos tienen que crear el mismo efecto sin el beneficio de los cables. Pero, ¿cómo hacen eso?
Hay una luz
Los altavoces inalámbricos no tienen conexión directa a un sistema estéreo u otra fuente. En cambio, el sistema debe enviar una señal que los altavoces puedan recibir y convertir en electricidad para impulsar la bobina de voz dentro del propio altavoz. Hay algunas maneras de hacer esto.
Una forma es usar señales infrarrojas. Esto es similar a cómo funcionan muchos controles remotos. El sistema estéreo tiene un transmisor que envía un haz de luz infrarroja. Debido a que el infrarrojo está fuera del espectro de la luz visible, no podemos verlo.
El trabajo del transmisor es tomar las fluctuaciones de la electricidad, las mismas que controlarían el parlante si estuviera conectado al estéreo, y convertirlas en un haz infrarrojo. El haz transporta información a través de pulsos. Un sistema IR puede enviar millones de pulsos por segundo. Los altavoces inalámbricos tienen sensores que pueden detectar estas transmisiones.
Una vez detectado, el sensor envía señales electrónicas a un amplificador. Su trabajo es aumentar la fuerza de la salida del sensor. Sin el amplificador, las señales serían demasiado débiles para impulsar la bobina de voz dentro del altavoz. Esta es la razón por la que muchos altavoces inalámbricos aún requieren alimentación por cable para funcionar.
El amplificador envía electricidad a la bobina de voz, alternando el flujo de electricidad según lo indiquen las señales que envía el sensor. La corriente alterna hará que el electroimán de la bobina de voz cambie rápidamente de polaridad. Los campos magnéticos del electroimán y el imán permanente del parlante hacen el resto del trabajo, tirando y empujando la bobina móvil y haciendo que el diafragma del parlante vibre.
Hay varios inconvenientes en este tipo de altavoz inalámbrico. Uno de los grandes es que un rayo infrarrojo requiere línea de visión. Eso significa que debe haber un camino sin obstrucciones para que el rayo infrarrojo siga desde el sistema estéreo hasta el altavoz. Cualquier cosa que bloquee ese camino evitará que la señal llegue al sensor del altavoz y el altavoz permanecerá en silencio.
Otro problema es que las señales infrarrojas son bastante comunes. Los dispositivos como la mayoría de los controles remotos usan tecnología IR. Pero incluso las luces y los seres humanos emiten algo de radiación infrarroja. Esto puede causar interferencias, lo que dificulta que el altavoz detecte una señal clara de un sistema estéreo. Incluso el aficionado a la música más informal puede resultar una tarea ardua escuchar un sistema que ofrece una experiencia entrecortada o inconsistente.
Hay otras formas de enviar señales de forma inalámbrica. A continuación, pasamos al mundo de la radio.
Transmisión de señales
El estándar inalámbrico Bluetooth abre nuevas posibilidades para altavoces y auriculares inalámbricos. Las ondas de radio representan parte del espectro electromagnético. La luz también forma parte de este espectro. El espectro de luz visible tiene un rango de longitud de onda de 390 a 750 nanómetros (un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro). La luz infrarroja (IR) tiene un rango de longitud de onda más largo de alrededor de 0,74 micrómetros hasta 300 micrómetros (un micrómetro es la millonésima parte de un metro). Las ondas de radio son el niño grande en el bloque:las longitudes de onda van desde 1 milímetro hasta 100 kilómetros.
Las ondas de radio tienen algunas ventajas sobre otros tipos de radiación electromagnética. Pero para obtener ondas de radio de un sistema estéreo a un altavoz, necesitará algunos componentes. Un transmisor conectado al sistema estéreo convierte las señales eléctricas en ondas de radio enviando corriente alterna a través de una antena. Las ondas de radio se emiten desde la antena.
Una antena y un receptor en el altavoz inalámbrico detectan la señal de radio y el receptor la convierte en una señal eléctrica. Un amplificador aumenta la potencia de la señal del receptor para que pueda impulsar el altavoz. El altavoz aún necesita una fuente de alimentación al igual que un altavoz inalámbrico IR. A diferencia de un sistema IR, un altavoz inalámbrico que detecta señales de radio no necesita estar dentro de la línea de visión del sistema estéreo.
Las ondas de radio se transmiten en diferentes frecuencias. Una frecuencia es la velocidad a la que oscila una onda de radio:el tiempo que tarda una onda de radio en ir de pico a valle y de nuevo a pico. Una onda de radio más larga tarda más en oscilar que una más corta. Las frecuencias de radio son importantes porque las transmisiones de radio que usan frecuencias similares pueden interferir entre sí.
Esa interferencia puede ser un problema importante:muchos de los sistemas de comunicación en los que confiamos hoy dependen de transmisiones de radio. Por esta razón, muchos países han establecido reglas que limitan los tipos de frecuencias de radio que pueden generar varios dispositivos. Esto limita el potencial de interferencia de la señal.
En los Estados Unidos, las bandas de frecuencias asignadas a dispositivos como altavoces inalámbricos incluyen de 902 a 908 megahercios, de 2,4 a 2,483 gigahercios y de 5,725 a 5,875 gigahercios [fuente:Schotz et al.]. Dentro de estos rangos, las transmisiones inalámbricas no deberían interferir con las señales de radio, televisión o comunicación.
Dentro de estos rangos se encuentran diferentes protocolos, como el Bluetooth. El protocolo Bluetooth permite que los dispositivos se conecten entre sí. Bluetooth también puede permitir que un fabricante incluya controles en un altavoz que van más allá del volumen y la potencia. Debido a que el protocolo Bluetooth permite la comunicación bidireccional, puede tener un altavoz inalámbrico que le permita controlar qué pista se está reproduciendo o qué estación de radio está sintonizada en su sistema sin tener que levantarse para cambiarla en el sistema principal.
Ventajas y Desventajas
La principal ventaja de un sistema de altavoces inalámbricos es bastante obvia:no hay cables que conecten los altavoces al sistema de sonido. Puede colocar sus parlantes en cualquier lugar dentro del rango de transmisión y no tener que preocuparse por tropezarse u ocultar cables que conducen a su sistema de sonido. Esto puede simplificar la configuración de un sistema de cine en casa.
Los altavoces inalámbricos son populares en los sistemas de altavoces para exteriores. Si desea instalar un sistema de altavoces en una terraza, patio o área de piscina, un sistema inalámbrico puede ser ideal.
Hay algunas desventajas que vienen con los sistemas inalámbricos. Debido a que los parlantes inalámbricos aún requieren energía, es probable que deba conectar cada parlante a una fuente de alimentación. Existen parlantes inalámbricos que funcionan con baterías, pero es posible que no tengan el empuje de audio que desea de su sistema de sonido. Si necesita enchufar cada altavoz a una fuente de alimentación, aún puede encontrarse limitado en la forma en que puede configurar su sistema de cine en casa.
La interferencia puede ser otro problema. Hay muchos dispositivos que emiten ondas de radio. Si esas ondas de radio están en la misma frecuencia que su sistema de sonido y altavoces, podría obtener algunas señales distorsionadas mientras escucha su música. Las señales caídas también pueden ser un problema:si un transmisor o receptor deja de funcionar o se desconecta, afectará su experiencia auditiva.
Otro problema es el ancho de banda. Los altavoces con cable pueden transportar mucha información en forma de señales eléctricas. Las señales inalámbricas realmente no pueden competir. La música puede parecer menos completa o rica. Es un elemento subjetivo que puede ser difícil de poner en palabras. Si es un audiófilo, es posible que le falten altavoces inalámbricos desde el punto de vista del rendimiento.
Nota del autor
No me clasificaría como un audiófilo. Me encanta la música y puedo diferenciar entre un gran sistema de sonido y uno promedio. Pero no soy capaz de diferenciar entre un gran sistema de sonido y un sistema de primera línea. Consideraría un sistema inalámbrico si eso significara que podría tener una experiencia auditiva decente y tener la libertad de colocar los parlantes donde quisiera.