Partes de un altavoz dinámico y cómo funcionan: Bobina, imán, diafragma, suspensión, cesta

Principio: Motor lineal (Ley de Lorentz)

Corriente alterna (señal audio) en bobina → campo magnético variable → interactúa con campo imán fijo → **Fuerza (F = B × I × L)** mueve bobina ↔ cono → empuja aire → onda sonora.

Componentes detallados

1. Bobina de voz (Voice Coil): Alambre cobre/aluminio esmaltado (0.1-0.3 mm) enrollado en **formillo** (kapton, aluminio, titanio, fibra vidrio). **Electroimán móvil**. Recibe señal amp. Disipa calor (crítico). Impedancia nominal (Re + inductancia).
2. Imán permanente (Magnet): **Ferrita (barato, pesado)** o **Neodimio (NdFeB: caro, fuerte, ligero)**. Crea campo **B** radial uniforme en **entrehierro (gap)**. Estructura: Placa superior (top plate) + Imán + Placa inferior (back plate) + Polo central (pole piece).
3. Entrehierro (Magnetic Gap): Espacio anular entre polo central y placa superior. **Donde vive la bobina**. Tolerancia ~0.1-0.3 mm. B = 0.5-1.5 Tesla.
4. Diafragma / Cono (Cone / Diaphragm): Mueve aire. Materiales: Papel (tratado), Polipropileno, Kevlar, Carbono, Aluminio, Magnesio, Berilio, Sándwich (Nomex/nido abeja + pieles). **Ligero + Rígido + Amortiguado** = ideal. Forma: cónico, curvado, plano.
5. Araña (Spider / Damper): Tejido resinoso (algodón/nomex) corrugado. **Centra bobina en entrehierro** (restauración axial). Define **Cms (compliance mecánica)** + **Vas**. Crítico para linealidad.
6. Suspensión / Borde (Surround): Une borde cono a cesta. **Goma butílica** (duradera, rígida) o **Espuma** (compliant, ligera, envejece). Permite excursión (Xmax). Sella caja (hermético).
7. Cesta / Chasis (Basket / Frame): Estructura rígida (acero estampado, aluminio fundido, magnesio). Soporta motor, cono, bornes. **Rigidez = menos resonancias parásitas.** Ventilación (vented pole piece, back plate holes) refrigera bobina.
8. Tapón antipolvo (Dust Cap / Dome): Cubre centro cono/bobina. Protege entrehierro. Puede ser **parte radiante** (tweeter, midrange) o solo protector (woofer). Material: papel, fieltro, aluminio, tela, composites.
9. Bornes / Terminales: Conexión cables. Bornes muelle (spring clips) o tornillo (binding post). Dorados = mejor contacto.
10. Cables internos (Lead Wires / Tinsel Leads): Trenzados flexibles (cobre estañado, plata) de bornes a bobina. **Fatiga por flexión** = fallo común. Alivio tensión (stress relief) en cono/cesta vital.

Parámetros Thiele/Small (T/S) - El ADN del driver

• Fs (Hz): Resonancia en aire libre.
• Qts: Amortiguamiento total (eléctrico Qes + mecánico Qms).
• Vas (L): Compliance acústica equivalente (volumen aire = compliance suspensión).
• Re (Ω): Resistencia DC bobina.
• Bl (T·m): Factor fuerza motor.
• Sd (m²): Área efectiva diafragma.
• Xmax (mm): Excursión lineal (voz dentro gap).
• Le (mH): Inductancia bobina (afecta impedancia agudos).

Conclusión

Cada parte interactúa. Cambiar una (ej. borde más rígido) cambia Fs, Qts, Vas → requiere rediseño caja. Ingeniería de altavoz = optimizar sistema completo para respuesta, distorsión, potencia, coste.