Sensibilidad y SPL del altavoz
Calcula el SPL del altavoz a cualquier potencia y distancia a partir de la especificación de sensibilidad nominal (dB/W/m).
Fórmula
SPL = S + 10·log₁₀(P) − 20·log₁₀(d)
Cómo Funciona
La sensibilidad del altavoz (medida en dB SPL, 1 W, 1 m) describe la eficiencia con la que un altavoz convierte la energía eléctrica en una salida acústica. La medición estándar se realiza con 1 W de ruido rosa (equivalente a 2,83 V en 8 Ω) a 1 m en el eje. Con una clasificación de sensibilidad S, al aplicar la potencia P se obtiene un SPL de S + 10·log( P) a 1 m. La ley del cuadrado inverso da entonces el SPL a una distancia d: SPL (d) = S + 10·log( P) − 20·log( d). Cada duplicación de la potencia suma ~3 dB; cada duplicación de la distancia resta ~6 dB. Los altavoces de alta sensibilidad (>92 dB/W/m) necesitan menos potencia de amplificador para alcanzar niveles de escucha altos, mientras que los altavoces de baja sensibilidad (<86 dB/W/m) exigen más potencia para la misma salida.
Ejemplo Resuelto
Sensibilidad de altavoz: 89 dB/W/m. Amplificador: 50 W. Distancia de escucha: 3 m. SPL a 1 m con 50 W: 89 + 10·log( 50) = 89 + 17,0 = 106,0 dB SPL a 3 m: 106,0 − 20·log( 3) = 106,0 − 9,5 = 96,5 dB Es un nivel de escucha alto (picos a nivel de concierto). Para comprobar si una potencia inferior es suficiente para una escucha casual a 85 dB a 3 m: SPL requerido a 1 m = 85 + 9,5 = 94,5 dB Potencia requerida = 10^ ((94.5 − 89)/10) = 10^0.55 ≈ 3.5 W Solo se necesitan 3,5 W para escuchar con comodidad, por lo que un amplificador de 50 W proporciona aproximadamente 11,5 dB de margen por encima de este nivel.
Consejos Prácticos
- ✓Para sistemas de cine en casa a una distancia de escucha de 3 m, combine un altavoz de 90 dB/W/m con un amplificador de 100 W para lograr picos de aproximadamente 110 dB con un margen de ampliación de aproximadamente 7 dB por encima de los niveles de programa de 100 dB.
- ✓Cada +3 dB de sensibilidad del altavoz reduce a la mitad la potencia requerida del amplificador; si se pasa de un altavoz de 88 dB/W/m a un altavoz de 94 dB/W/m, se reduce la potencia necesaria en un factor de 4.
- ✓La especificación de sensibilidad suele ser un promedio en la banda media. Comprueba la respuesta de frecuencia completa para identificar cualquier disminución en el punto de cruce o atenuación de graves.
Errores Comunes
- ✗Al confundir dB/W/m con dB/2,83 V/m, los fabricantes a veces califican los altavoces de 4 Ω a 2,83 V, lo que en realidad equivale a 2 W en 4 Ω, lo que aumenta artificialmente la cifra de sensibilidad en unos 3 dB.
- ✗Aplicando la regla de 6 dB/distancia en salas reverberantes: la ley del cuadrado inverso solo es válida en condiciones de campo libre (anecoico). En una sala reflectante, los niveles descienden más lentamente por encima de la «distancia crítica», donde los campos directos y reverberantes son iguales.
- ✗Ignorar el recorte del amplificador: los cálculos de sensibilidad asumen que la salida no está distorsionada. El recorte a la potencia nominal produce una distorsión armónica que puede dañar los altavoces de agudos incluso por debajo del nivel de potencia nominal.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es el rango de sensibilidad de un altavoz típico?
La mayoría de los altavoces de alta fidelidad domésticos oscilan entre 85 y 92 dB/W/m. Los altavoces audiófilos de alta eficiencia pueden alcanzar los 97 y 105 dB/W/m (diseños cargados con bocinas), mientras que los subwoofers suelen estar en el rango de 82 a 88 dB.
¿Por qué la duplicación de potencia solo añade 3 dB?
La escala de decibelios es logarítmica: +3 dB corresponde a la duplicación de la potencia acústica (10·log( 2) ≈ 3,01 dB). Nuestra percepción del volumen también es logarítmica: un aumento de +10 dB se percibe aproximadamente el doble de alto y requiere 10 veces más potencia del amplificador.
¿Puedo usar esta calculadora para varios altavoces?
Para dos altavoces idénticos conectados en paralelo (reducir a la mitad la impedancia, duplicar la potencia con la misma impedancia), el SPL total aumenta unos 3 dB. En el caso de dos altavoces en una configuración estéreo, cada uno con un sonido independiente, la suma acústica en el asiento de escucha suma entre 3 y 6 dB, según las condiciones de la habitación.
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