Altavoz coaxial

Un altavoz coaxial es un sistema de altavoces en el que las unidades de transductor individuales irradian sonido desde el mismo punto o eje. Existen dos tipos generales: uno es un diseño compacto que utiliza dos o tres transductores , generalmente en audio para automóviles , y el otro es un diseño de dos vías de alta potencia para audio profesional , también conocido como altavoz de fuente única o altavoz concéntrico dual . ^{[ 1 ]} El diseño es preferido por su compacidad y comportamiento como fuente puntual de audio .

Los altavoces coaxiales en audio profesional permiten que el sonido de dos transductores provenga de una sola fuente. Esta característica ofrece un campo de escucha más amplio gracias a la suma sincronizada de los transductores, en comparación con las cajas acústicas que contienen transductores físicamente separados. Además, el patrón de respuesta es simétrico con respecto al eje del altavoz. ^{[ 2 ]}

Desde la introducción en 1943 del controlador coaxial Altec Lansing Duplex 601, los monitores de estudio de grabación a menudo han sido diseños de altavoces coaxiales. En 1945 se introdujo el Altec 604 mejorado ^{[ 3 ]} , y pronto se convirtió en el monitor de estudio estándar de la industria de grabación en los EE. UU. ^{[ 4 ]} Presentado por primera vez en 1947 en Inglaterra, el diseño Tannoy Dual Concentric asumió el mismo papel en toda Europa a partir de la década de 1950. El Altec 604 combinaba un woofer de 15 pulgadas (380 mm) con un controlador de compresión conectado a una bocina para transportar las altas frecuencias. El Tannoy también usaba un woofer de 15 pulgadas y un controlador de compresión para las altas frecuencias, pero se diferenciaba en que el propio woofer servía como la bocina final para el controlador de alta frecuencia. ^{[ 5 ]} Por lo tanto, su patrón de salida era radialmente simétrico, no solo simétrico en imagen especular como en el Altec. Ambos diseños colocaban el controlador de alta frecuencia detrás del controlador de baja frecuencia, y ninguno de los dos estaba alineado en el tiempo inicialmente. Las frecuencias altas llegaban al oído del oyente un poco más tarde que las frecuencias bajas. 

Una desventaja del diseño es la dificultad en la línea de producción para acoplar los dos transductores y para reemplazar o reparar el woofer. Otra desventaja es que las bajas frecuencias tienden a modular las altas, causando una mayor distorsión de intermodulación . ^{[ 6 ]} El estilo coaxial de Tannoy, con el woofer formando parte de la bocina de alta frecuencia, tenía una mayor distorsión de intermodulación. Los diseños similares al Altec 604 tienen problemas adicionales con la difracción de las bajas frecuencias alrededor de la bocina central y con las emanaciones hacia atrás del cuerpo de la bocina reflejadas hacia adelante por el woofer desincronizadas con el sonido directo. Todos los problemas con las ondas sonoras tienden a aumentar con el nivel de presión sonora , causando cambios significativos en el tono a medida que el altavoz cambia de volumen. ^{[ 7 ]}

A finales de la década de 1970, Bill Putnam de Universal Audio trabajó con Ed Long y su diseño patentado de crossover de alineación temporal para solucionar el problema de larga data de que los dos pasos de banda no estuvieran alineados en el tiempo en su punto de cruce. El Altec 604 recibió esta nueva y elaborada característica de crossover y se incorporó al monitor de estudio UREI 813, que también tenía un segundo woofer físicamente separado del par coaxial. Este diseño dominó los estudios de grabación de la década de 1980, y la alineación temporal se convirtió en una característica de los fabricantes competidores. ^{[ 5 ]} En 1977, Bob Cavin de McCune Sound en San Francisco modificó el Altec 604 para el McCune SM-4, un gran monitor de escenario patentado, utilizando el diafragma de driver de compresión de alta conformidad patentado por John Meyer , un woofer de mayor potencia y biamplificación controlada por procesador con alineación temporal de paso total a nivel de línea . ^{[ 8 ] [ 9 ]} El McCune SM-4 fue el primer monitor de escenario multiángulo y fue utilizado por muchos clientes de McCune, como el Playboy Jazz Festival y el Monterey Jazz Festival . En la década de 2000, Fulcrum Acoustic utilizó el procesamiento digital de señales (DSP) para reducir algunos de los inconvenientes coaxiales, como la difracción del rango superior del woofer alrededor de la bocina central, rellenando esta sombra con sonido de baja frecuencia del controlador de compresión y contrarrestando las reflexiones fuera de tiempo que rebotaban en el woofer. ^{[ 7 ]}

Los altavoces coaxiales se han utilizado en monitores de escenario , proporcionando a los músicos un campo sonoro más uniforme gracias a su característica de fuente única. Además, la caja acústica puede ser más compacta. En la década de 1980, Professional Audio Systems (PAS), utilizando la tecnología de alineación temporal de Ed Long, comercializó la popular serie SW de monitores de escenario compactos, disponibles con un woofer de 12 o 15 pulgadas y con una bocina de alta frecuencia de proyección, como en el modelo 604. Otros monitores de escenario con diseño coaxial son fabricados por Clair Brothers, L-Acoustics , Radian Audio Engineering, RCF, Beyma, dB Technologies, Fulcrum Acoustic y Rat Sound en colaboración con Eastern Acoustic Works . ^{[ 10 ]}

David Gunness y Fulcrum Acoustic diseñan altavoces coaxiales desde 2009, destacando su colaboración con PreSonus en 2013 para crear la línea autoamplificada de monitores de estudio coaxiales Sceptre S6 y S8, ^{[ 11 ]} y el lanzamiento en 2018 de la serie de altavoces de bocina de rango completo FH15 de Fulcrum. ^{[ 12 ]} Todos los diseños coaxiales de Fulcrum utilizan procesamiento digital de señales para reducir los modos de distorsión. El proceso patentado de Fulcrum se denomina Ecualización Temporal (TQ). ^{[ 13 ]}

En 2015, Fluid Audio lanzó el monitor de estudio FX8, que presenta un diseño coaxial con el tweeter montado directamente delante del woofer en un poste fijo. El tweeter está alojado en una guía de ondas de plástico que reduce la distorsión de intermodulación . ^{[ 6 ]}

Tannoy fabrica altavoces coaxiales para el mercado doméstico de alta fidelidad desde principios de la década de 1950. Sus primeras series de transductores "Dual Concentric" incluían, en orden de lanzamiento: Tannoy Blacks, Tannoy Silvers, Tannoy Reds y Tannoy Golds. Jensen presentó varios altavoces coaxiales en la década de 1950, incluidos sus aclamados modelos triaxiales. Otros fabricantes también introdujeron altavoces y transductores coaxiales en la década de 1950, entre ellos University. Sin embargo, debido a su elevado coste, la mayoría no perduró en el mercado de consumo.

En 1988, KEF introdujo una extensión del concepto de altavoz coaxial. Su driver Uni-Q es un driver coincidente, donde los dos drivers comparten el mismo centro acústico y, por lo tanto, están más alineados en el tiempo. Esto fue posible gracias al uso de imanes de neodimio, entonces asequibles, potentes y pequeños, para el tweeter, lo que hizo que todo el conjunto del tweeter, imán incluido, fuera lo suficientemente pequeño como para caber dentro de la bobina móvil del woofer. Otras compañías de altavoces de audio doméstico que fabrican altavoces coaxiales son TAD, Cabasse con su driver concéntrico de 4 vías QC-55, presente en su modelo insignia La Sphère, Hsu, Vandersteen, hasta hace poco Theil, e Insignia fabricó un altavoz económico hace unos años.

Los altavoces coaxiales en los automóviles son altavoces de 2 o 3 vías en los que el tweeter , o el tweeter y un altavoz de rango medio, se montan delante del woofer , ocultándolo parcialmente. La ventaja de este diseño es la posibilidad de utilizar un área más pequeña, de ahí su popularidad en el audio para automóviles. Las ondas sonoras de baja frecuencia del woofer no se atenúan demasiado por los altavoces que se encuentran en su trayectoria. Sin corrección de alineación temporal, el sonido del tweeter puede llegar ligeramente antes que el del woofer; esta desalineación generalmente no se corrige en los sistemas de sonido para automóviles.

Este diseño se popularizó en la década de 1970 cuando Electronic Industries, Inc. de South Holland, Illinois, introdujo el concepto general en mayo de 1973, ^{[ 14 ]} y Jensen Loudspeakers introdujo un modelo comercial al mes siguiente. ^{[ 15 ]} A esto le siguieron diseños de Sparkomatic, Clarion , Infinity y otros.