Woofer rotatorio

Un woofer rotatorio es un altavoz tipo subwoofer que reproduce frecuencias muy bajas utilizando el movimiento de la bobina móvil de un altavoz convencional para cambiar el ángulo de las aspas de un impulsor que gira a velocidad constante. El ángulo de las aspas del ventilador se controla mediante la señal de audio que se presenta a la bobina móvil y puede oscilar tanto positiva como negativamente, con respecto a una posición de aspas de ángulo cero. Dado que el amplificador de audio solo cambia el ángulo de las aspas, se requiere mucha menos potencia para un nivel de sonido dado para alimentar un woofer rotatorio que un subwoofer convencional, que utiliza un electroimán móvil (bobina móvil) colocado dentro del campo de un imán permanente estacionario para mover un diafragma y desplazar el aire. Los woofers rotatorios destacan por producir sonidos por debajo de 20  Hz, por debajo del rango de audición normal; cuando se instalan en la pared de una habitación sellada, pueden producir frecuencias arbitrariamente bajas, hasta un diferencial de presión estática, simplemente comprimiendo o descomprimiendo el aire en la habitación sellada. ^{[ 1 ]}

El diseño del subwoofer rotatorio fue patentado por primera vez el 1 de diciembre de 1942 por RC Sanders, Jr., bajo la patente estadounidense número 2,304,022. ^{[ 2 ]} A principios de la década de 1970, los investigadores observaron que, si bien los humanos podían detectar frecuencias inferiores a 20  Hz, el oído era mucho menos sensible a estas frecuencias. Como resultado, se requieren mayores niveles de presión sonora para percibir estos sonidos. Estas frecuencias a menudo no son audibles, pero los humanos las detectan de forma subliminal (véase: Infrasonido ). Los subwoofers típicos que utilizan conos móviles no transmiten bien la energía al aire por debajo de 20  Hz, por lo que su nivel de presión sonora (SPL) disminuye significativamente por debajo de esta frecuencia. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Para ayudar a las personas a percibir el contenido de muy baja frecuencia presente en las grabaciones, Bruce Thigpen, de Eminent Technology, experimentó con nuevos métodos para producir el nivel de presión sonora (SPL) necesario. El woofer rotatorio desplaza mucho más aire que los conos móviles, lo que permite la reproducción de frecuencias muy bajas.

En lugar de utilizar un electroimán móvil (bobina móvil) situado dentro del campo de un imán permanente estacionario para accionar un cono, como en un subwoofer convencional, en un woofer rotatorio, el movimiento de la bobina móvil se utiliza para cambiar el ángulo de un conjunto de aspas de ventilador de velocidad de rotación fija con el fin de generar ondas de presión sonora. El tono de las aspas cambia según la señal que suministra el amplificador, produciendo una onda sonora modulada debido al aire movido por las aspas giratorias. ^{[ 5 ]} Si no se aplica ninguna señal, las aspas simplemente giran "planas" a tono cero, sin producir sonido. Dado que el amplificador de audio solo cambia el tono de las aspas, se requiere mucha menos potencia para accionar un woofer rotatorio, aunque se necesita una fuente de alimentación secundaria para accionar el motor del ventilador. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

A modo de analogía, el eje del ventilador del woofer rotatorio se asemeja al plato cíclico de un helicóptero , que permite que una fuente estacionaria de movimiento alternativo —la bobina móvil del subwoofer— cambie el ángulo de las aspas giratorias. Muchos woofers rotatorios caseros utilizan platos cíclicos de helicópteros de control remoto conectados a transductores de subwoofer convencionales modificados que actúan como actuadores lineales para modular el ángulo de las aspas.

Un woofer rotatorio está diseñado para producir únicamente frecuencias inferiores a 20  Hz; la distorsión aumenta a medida que la frecuencia de entrada se aproxima a la frecuencia de las aspas al pasar por un punto determinado. La velocidad del ventilador está limitada para reducir el ruido continuo generado por las aspas. Los modelos actuales suelen girar a unas 800 RPM (13  Hz). Otro problema de los woofers rotatorios es el espacio que requieren. Mientras que un subwoofer convencional necesita un deflector o caja para evitar que las ondas traseras interfieran destructivamente con la salida, un woofer rotatorio también lo necesita. Sin embargo, debido a que las frecuencias son tan bajas, la caja o el deflector deben ser mucho más grandes. Sin un deflector o caja, la presión sonora de la parte trasera de la unidad, desfasada 180 grados, casi cancelaría por completo la de la parte frontal, lo que resultaría en una salida muy baja. Se puede crear un deflector infinito montando el woofer y un recorte circular en una ventana. Como alternativa, un ático, un sótano o una habitación libre pueden servir como caja.

Se instalaron seis altavoces rotatorios como parte de una atracción inmersiva de las Cataratas del Niágara conocida como Niagara's Fury , ubicada en Table Rock House , para proporcionar una extensión de baja frecuencia por debajo de 1  hercio y emular las olas creadas por las cataratas. Sin embargo, los altavoces rotatorios fueron retirados algún tiempo antes de septiembre de 2023. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

• Tecnología eminente
• Sirena de defensa civil

• Estudio danés sobre infrasonido (en danés)
• Artículo de Yeowart y Evans publicado en la revista Journal of the Acoustic Society.
• Documento del gobierno británico sobre el sonido de muy baja frecuencia.

• Sitio web de Rotary Woofer
• Artículo técnico de International Audio Review
• Blog sobre la instalación de altavoces rotativos