Envolvente de diafragma TMD con amortiguador de armónicos

Una innovación para revalorizar los medios.

OBSESIÓN POR LOS MEDIOS

El registro de medios es sin duda el más complejo de dominar en un sistema acústico. Por un lado, debe garantizar una unión energética armoniosa con el canal de graves. Por otro, debe ser coherente con el tweeter en términos de dispersión y aceleración. La homogeneidad tímbrica y la espacialización dependen de ello.

En los últimos veinte años, Focal ha trabajado para controlar la "ruptura" del diafragma (la frecuencia a la que el cono se deforma y provoca distorsión) con diafragmas compuestos "W" de 3ª generación, y para reducir drásticamente la resonancia del tweeter con el IAL 2. Hoy, gracias a la potencia del análisis numérico por elementos finitos, nuestros equipos han desarrollado una herramienta de simulación para visualizar el comportamiento dinámico de la envolvente que une el cono al saladier, revelando las disfunciones sobre las que se puede avanzar.

EL AMORTIGUADOR ARMÓNICO TMD

Una vez descubiertas estas disfunciones, el reto consistía en diseñar un dispositivo que permitiera controlarlas. Las soluciones conocidas para aumentar la amortiguación envolvente conducen a un aumento de la masa, lo que a su vez afecta a la definición. La respuesta se encontró en una técnica utilizada en los sistemas antisísmicos de los rascacielos, ¡y también en los envolventes de los vehículos de carreras! Se trata de la técnica Tuned Mass Damper: una masa adicional oscila en oposición a la resonancia para controlarla.

Aplicada a los altavoces, la solución consiste simplemente en dos "perlas" circulares moldeadas en la masa envolvente y de tamaño y posición juiciosos. Constituyen nuestro amortiguador de armónicos (TMD) y estabilizan el comportamiento envolvente en resonancia para evitar la deformación de la membrana y no penalizar la dinámica. Esta innovación está patentada.

ANALOGÍA VISUAL DE UN ENVOLVENTE CON O SIN AMORTIGUADOR ARMÓNICO

Dos "perlas" circulares moldeadas en la masa envolvente constituyen nuestro amortiguador de armónicos (TMD). Arriba, un envolvente convencional; abajo, una suspensión TMD. Esta sencilla solución, desarrollada gracias a nuestro nuevo software, estabiliza el comportamiento envolvente en resonancia, evitando la deformación de la membrana sin penalizar la dinámica.

EL PRINCIPIO DEL AMORTIGUADOR ARMÓNICO "TMD

El principio del amortiguador armónico "TMD": en rojo, un sistema m1/k1 con una resonancia muy pronunciada. La adición de un dispositivo masa-muelle m2/k2 (parte superior del diagrama central) dará lugar a un comportamiento con dos picos de resonancia, como en la curva azul. La depresión, o antirresonancia, ajustada a la resonancia del dispositivo principal, obtenemos la curva verde y, por último, dosificando juiciosamente la amortiguación, acabamos con la curva morada. La resonancia prácticamente ha desaparecido.

En el caso de la línea de altavoces Sopra, hemos combinado esta innovación con una membrana de forma exponencial para ampliar su respuesta en frecuencia y, por tanto, su respuesta al impulso. Otro argumento a favor de una definición aún mayor.

MEDICIONES Y ANÁLISIS

Linealidad mejorada entre 1 y 2 kHz y extensión de frecuencia gracias en parte al perfil exponencial de la membrana.

En azul, nuestro rango medio de última generación. En rojo, una gama media W de la generación anterior. Las mejoras del circuito magnético también contribuyen a ello. Nota: la caída a 3 kHz se debe a la ausencia de cubierta del núcleo en la unidad de prueba.

Acción del amortiguador de armónicos en la linealización de la respuesta en frecuencia entre 1,5 y 2 kHz(en azul, con TMD y en rojo, sin TMD).

Acción del amortiguadorarmónico sobre la distorsión, que se reduce a la mitad entre 1,5 y 2 kHz (en azul, con TMD, y en rojo, sin TMD).