Encuesta sobre los diseños de los pies de página de audio

Las vibraciones parásitas de los altavoces pueden transmitirse directamente a las superficies de la sala a través del contacto con el suelo. Esto hace que las superficies de la sala irradien simpáticamente estas vibraciones como ruido audible, lo que puede afectar a la experiencia de escuchar música. El problema se agrava aún más por la gran superficie de la sala que irradia el sonido con una gran eficacia. Las vibraciones de baja frecuencia son las más perjudiciales debido a su capacidad de viajar por toda la estructura de la sala con poca impedancia.

Incluso con un aislamiento básico de las vibraciones, estos efectos degradantes de las vibraciones transmitidas por la estructura pueden mitigarse. La colocación de pies de audio aislantes de las vibraciones bajo los altavoces reduce el tiempo de reverberación, los artefactos de la caída de las vibraciones y la distorsión en algunas frecuencias[1]. Se experimentan efectos positivos similares al aislar la electrónica de audio de las vibraciones. El grado de estos beneficios puede variar mucho entre los diseños de los pies de audio.

Medición del aislamiento de las vibraciones

Buscamos medir el rendimiento del aislamiento de las vibraciones de varios diseños populares de pies de audio. A continuación medimos nuestros Carbide Base pies de página con los mismos criterios de comparación. Se midió el aislamiento de las vibraciones para cada pie de audio en las direcciones horizontal y vertical. Se utilizaron tres fuentes de vibración diferentes para generar vibraciones: una mesa de vibración electromagnética, un subwoofer y un altavoz de dos vías. En cada experimento, se colocaron cuatro pies de audio encima de la fuente de vibración y luego se colocó una placa de aluminio encima de los pies de audio. Se atornillaron pesos a la placa de aluminio para simular la masa de un altavoz o equipo de audio con una masa total de aproximadamente 32 kg (70 libras). A continuación, los sensores del acelerómetro piezoeléctrico ACH-01 de Measurement Specialties se fijaron a la placa con cinta adhesiva de doble cara para medir la aceleración en las direcciones horizontal y vertical.

Mesa vibratoria electromagnética

Se utilizó una mesa de vibración electromagnética para obtener la primera serie de mediciones. La mesa se controló digitalmente para modular la amplitud y la frecuencia de vibración de la superficie de la mesa. Para determinar la amplitud de la vibración de la mesa, se colocó un sensor acelerómetro en la mesa y luego se utilizó un multímetro para medir la salida del amplificador del sensor. Lo mismo se hizo con un segundo sensor acelerómetro fijado a la placa de aluminio. Las mediciones se realizaron desde el sensor de la placa en intervalos de 5 Hz desde 10 Hz hasta 200 Hz. La mesa vibratoria se ajustó en cada intervalo para garantizar que la mesa vibrara con una aceleración de 2,5 m/s2. Estas mediciones se centraron en la región de frecuencias graves para determinar el rendimiento del aislamiento de las vibraciones en torno a la frecuencia de resonancia de cada pie de audio.

La ventaja de este experimento era que la mesa ofrecía vibraciones consistentes en todas las mediciones. Esto permitió que las resonancias en los pies de audio fueran claramente identificables. La desventaja de este experimento fue su limitada resolución debido a las mediciones espaciadas. Este experimento tampoco ofreció ninguna información sobre el comportamiento de la decadencia de las vibraciones.

Subwoofer

Se utilizó un subwoofer como fuente de vibración para obtener mediciones de barrido en la región de frecuencias graves. Se utilizó un PC para generar una señal sinusoidal de barrido logarítmico de 15 Hz a 200 Hz que luego se reprodujo a través del subwoofer. Los sensores del acelerómetro se fijaron en el borde delantero y en la parte superior de la placa para medir simultáneamente las vibraciones horizontales y verticales. El PC se utilizó para registrar la salida de los sensores montados en la placa. A continuación, las mediciones se tradujeron en gráficos de cascada que mostraban el decaimiento de las vibraciones. El eje Y de los gráficos de cascada se ajustó para ignorar los artefactos del piso de ruido, donde 0 dBFS correspondía al límite antes del recorte. El SPL máximo durante el barrido fue de 93 dBA medido en el suelo de nuestra fábrica reverberante a una distancia de 1 m . La aceleración horizontal máxima de la cabina experimentada durante el barrido fue de 2,4 m/s2.

Altavoz de 2 vías

Se utilizó un altavoz de 2 vías como fuente de vibración para obtener mediciones de barrido en las regiones de frecuencias medias y agudas. El experimento se realizó con el mismo proceso que el de los subwoofers, salvo que los barridos se hicieron de 200 Hz a 1 kHz para los medios y de 1 kHz a 10 kHz para los agudos. Otra diferencia fue que los amplificadores de los sensores del acelerómetro se ajustaron para proporcionar una ganancia de +20 dB en relación con las mediciones del subwoofer. La ganancia adicional se aplicó debido a la amplitud de vibración inherentemente menor de las frecuencias más altas. La mayor ganancia también elevó el suelo de ruido, lo que obligó a limitar la parte visible de los gráficos de cascada de frecuencias medias y altas para evitar los artefactos del suelo de ruido. El SPL máximo del altavoz también fue de 93 dBA durante los barridos con la tensión de conducción mantenida constante durante todas las mediciones. Esta aceleración horizontal máxima de la cabina experimentada durante los barridos fue de 1,9 m/s2.

Las ventajas de los experimentos con subwoofers y altavoces eran que ofrecían una visión de alta resolución del comportamiento de la caída de las vibraciones de cada pie de audio. Las desventajas eran que la vibración de los armarios no era tan consistente con la frecuencia como en el experimento de la mesa de vibración. Sin embargo, el comportamiento de las vibraciones de los armarios fue consistente entre las mediciones, lo que permite realizar comparaciones relativas útiles entre los pies de audio. Cada medición se tomó dos veces consecutivas y luego se promedió para suavizar las irregularidades en el comportamiento de las vibraciones de los armarios.

Haga clic en el texto Mediciones bajo cada dispositivo para alternar la visibilidad de sus gráficos.

Las medidas horizontales y verticales se muestran en pestañas separadas.

Descargo de responsabilidad

Estos experimentos simularon las amplitudes de vibración experimentadas directamente en la caja de un altavoz o subwoofer que se reproduce a un volumen entre moderado y alto. Algunos pies de audio pueden medir de forma diferente al aislar las vibraciones de menor amplitud. Además, la masa soportada influye en el rendimiento de algunos pies de audio, por lo que cambiar la masa puede modificar las mediciones. Por último, todas estas mediciones se realizaron con un estímulo de vibración sinusoidal de estado aproximadamente estable, que es diferente del estado dinámico de la música.

Conclusión

El rendimiento del aislamiento de las vibraciones de los pies de audio probados varió significativamente. En la mayoría de los casos, las vibraciones parásitas no deseadas aumentaron a través de los pies en las frecuencias bajas y medias más bajas. En otros casos, la amortiguación fue insuficiente, lo que provocó que las resonancias continuaran mucho tiempo después del estímulo inicial, como indican los largos tiempos de decaimiento en algunos de los gráficos de cascada.

Los pies de página Carbide Base eran únicos por su capacidad superior para aislar y amortiguar los graves y los medios bajos, maximizando así la claridad en estas frecuencias.