Les quiero platicar acerca de un concepto que una y otra vez escuché por ahí, pero más me llamó la atención cuando una personalidad del Car Audio internacional, varias veces campeón en diferentes asociaciones, durante un seminario afirmó que un par de subwoofers conectados en paralelo sonaban mucho mejor que el mismo par de subwoofers conectados en serie. Él se basaba en experimentos que había realizado al respecto. Y ya me las imagino: supongamos un par de subwoofers idénticos de bobina sencilla de 4 Ohms, con una sensibilidad @ 1 Watt / 1 metro de 87 dB SPL, alimentados por un amplificador Clase D que produce, por ejemplo, 200 Watts RMS @ 4 Ohms. Al conectar el par de subwoofers en serie, la impedancia subiría a 8 Ohms (o al menos se duplicaría el valor de su curva de impedancia), el amplificador entregaría 100 Watts RMS totales, 50 Watts para cada subwoofer, por lo que el sistema debería generar unos 110 dB SPL.
Al cambiar la conexión a paralelo la impedancia baja a 2 Ohms, el amplificador entrega ahora 400 Watts RMS, 200 Watts para cada subwoofer, por lo que el sistema debe producir unos 116 dB SPL, es decir, 6 decibeles adicionales que en la configuración en serie. No se necesita ser Richard Clark para instantáneamente preferir, con creces, un sistema que desarrolla 6 decibeles adicionales. Es este punto el origen de su confusión.
Pero él además insistía que los subwoofers conectados en serie “sonaban mal”, que al pasar la señal primero por uno de ellos, él escuchaba una especie de desfasamiento, es decir, como que uno trabajaba antes que el otro. Considerando que la electricidad viaja a casi 300,000 kilómetros por segundo y una extensión de cable entre ellos de 1 metro, de trabajar de esa forma, el woofer “A” se adelantaría al subwoofer “B” 0.0000000033 segundos, produciendo con ello un desfasamiento varios órdenes de magnitud inferior a 0.1 grados, es decir, por ahí definitivamente no va la cosa.
Lo que él sí debió haber escuchado pero no supo interpretar, son todas las consecuencias derivadas de esos 6 decibeles menos de presión sonora, como lo son el cambio en la curva de respuesta en frecuencia del oído a distintas intensidades, el cambio en la percepción de los tonos (de hecho, la diferencia entre frecuencia y tono) y la discrepancia en los componentes de distorsión timpánica. Básicamente sus observaciones fueron correctas pero sus conclusiones totalmente extraviadas, por desconocimiento de los factores implicados.
Más detalladamente
En cuanto al aspecto del “desfasamiento”, creo que ya quedó totalmente aplastado con la cuenta anterior. Ahora, con el fin de entender realmente cuáles podrían ser las diferencias, realicemos un arreglo interesante.
Conectemos 4 subwoofers idénticos, cada uno de ellos con bobina sencilla de 4 Ohms, en serie-paralelo, de tal forma que la impedancia final quede en esos mismos 4 Ohms, alimentados por un amplificador capaz de generar 100 Watts RMS @ 4 Ohms.
Resolviendo el circuito con la ayuda de la Ley de Ohm, se obtiene que el amplificador tiene que generar 20 Volts y 5 Amperes para lograr aquellos 100 Watts RMS. Ya que “el voltaje en un circuito en paralelo es constante”, la diferencia de potencial entre los puntos 1 y 3 es de 20 Volts. Debido a que los subwoofers “A” y “B” así como los subwoofers “C” y “D” se encuentran en serie y la impedancia de cada uno de ellos es idéntica, la diferencia de potencial en terminales de cada subwoofer (puntos 1 y 2, 2 y 3, 1 y 4, 4 y 3) es de 10 Volts, es decir, 20 Volts entre 2 subwoofers. En cuanto a corrientes, la corriente total de 5 Amperes se divide en partes iguales entre las dos ramas de idéntica impedancia, formadas mediante los subwoofers “A” y “B” con respecto a “C” y “D”, es decir, 5 Amperes entre 2 nos dan 2.5 Amperes por lado.
Ya que “la corriente en un circuito en serie es constante”, por cada uno de los subwoofers en serie circula la misma corriente, es decir, 2.5 Amperes por subwoofer. Ahora aplicando la Ley de Watt, la potencia disipada por cada subwoofer es su Voltaje por su corriente, es decir, 10 Volts multiplicado por 2.5 Amperes, lo que nos da un total de 25 Watts por subwoofer. 25 Watts por subwoofer multiplicado por cuatro de ellos nos da los 100 Watts totales que está entregando el amplificador.
La conclusión es que en esta conexión, donde estamos empleando simultáneamente los dos conceptos en discusión, tanto los subwoofers conectados en serie como los subwoofers conectados en paralelo, al recibir cada uno de ellos exactamente el mismo Voltaje y corriente, y por ende disipar exactamente la misma cantidad de potencia, se puede afirmar que cada uno de ellos se encuentra trabajando bajo exactamente las mismas circunstancias y cada uno de ellos contribuyendo en la misma proporción para formar el resultado total. Ninguno hace más que el otro o suena distinto que el otro. Si aun así te quedara alguna duda, arma tu siguiente equipo de esta forma y deja que tus oídos se deleiten con la precisión y balance que este arreglo es capaz de producir.
Artículo obra del Ing. Juan Castillo Ortiz publicado en la Revista AudioCar #210
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