De todos los elementos de la cadena electroacústica, el que presenta una mayor variedad de diseño, diversidad de criterios para su evaluación y mayor fanatismo entre los adeptos a ciertas marcas o modelos es el sistema de Altavoces, esto se debe a que su función es extremadamente compleja de cumplir.
En primer lugar, debe ser capaz de reproducir la totalidad del registro auditivo, esto es, de 20 Hz a 20 KHz, lo cual se traduce en una gama de longitudes de onda que van desde 17 metros hasta 1.7 centímetros. Adicionalmente debe integrarse convenientemente con el ambiente acústico donde se encuentre, y esto puede ser desde un pequeño cuarto de 3 x 3 metros hasta una sala de conciertos.
Deberá reproducir todo tipo de música: sinfónica, barroca, rock, jazz, así como también los efectos sonoros no musicales de las películas, lo cual se traduce en niveles de presión sonora hasta de 120 dB.
No existe, hasta los momentos, ningún sistema de altoparlantes con la capacidad de reproducir con fidelidad todas las condiciones indicadas en los párrafos anteriores, es por ello que el ingeniero de sonido debe seleccionar cuidadosamente el sistema de altoparlantes adecuados para cada aplicación y es por ello que existe una enorme variedad de modelos: Dinámicos, Electrostáticos, de plasma, bocinas, de cinta, etc.
La historia del altavoz tiene ya mas de un siglo. En 1877 Edison [1] diseñó un aparato capaz de transcribir telegramas, y el mismo año inventó un transductor para el teléfono.
El primer transductor que utilizó fuerza electromotriz fue realizado por Graham Bell, siendo luego mejorado por Mac Lachlan. Luego se desarrollaron modelos como el Termógrafo, el Altavoz de arco, el condensador cantante y el de cuarzo, pero el que mas éxito ha tenido durante un siglo ha sido el Altavoz electrodinámico ( figura VII.3 y VII.4) y, en menor grado, el electroestático (figura VII.5).
La estructura básica de un altavoz electrodinámico es la indicada en la figura VII.6. [2].
donde se pueden observar las siguientes partes:
a.-Imán permanente. Proporciona el campo magnético para el sistema Motor.
b.-Bobina. Al circular corriente produce el efecto motor para mover el Cono.
c.-Diafragma. Es un cono, hecho generalmente de cartón, el cual está sujetado por una suspensión en su borde más externo y posee una bobina cilíndrica en su borde más interno, la cual tiene libertad para moverse axialmente. Cuando la corriente eléctrica circula por la bobina se crea una fuerza magnetomotora la cual actua con el flujo magnético de la brecha, creado por un imán permanente, lo que causa un movimiento translatorio de la bobina y por lo tanto del cono al cual está sujeta.
d.Suspensión. Permite que el cono permanezca en su posición de reposo.
La interacción de los diferentes componentes del altavoz determinan su comportamiento al serle conectada una señal de audio. Sin embargo existe otro factor primordial para la generación de ondas sonoras por parte del altavoz, esto es la interacción con el aire. Para ilustrar el problema observe la figura VII.7.
Se puede observar que hacia los lados del altavoz se produce interferencia destructiva entre las ondas sonoras generadas por el frente y las generadas por la parte posterior. Este fenómeno ocurre para las longitudes de onda suficientemente grandes para que puedan bordear el altavoz, o cualquier superficie donde éste se coloque.
Para evitar este problema se puede colocar el altoparlante en una gabinete infinito. Por definición, un gabinete infinito es cualquier cosa que aisle acústicamente el lado frontal de un diafragma del lado posterior, o mejor todavía, dentro de una caja que evite la salida de las ondas acústicas posteriores.
En el resto de este capítulo se analizará la interacción entre los parámetros del altavoz y las dimensiones de la caja acústica.