El Altavoz como Micrófono: El Arte de la Transducción Inversa

¿Alguna vez se has preguntado si los dispositivos que emiten sonido podrían también "escuchar"? En el mundo de la electrónica de guerrilla y el DIY, existe un truco clásico: utilizar un parlante común como un micrófono pasivo.

Hoy se va a desglosar la física detrás de este fenómeno y se calculará qué tan potente es realmente la señal que podemos obtener de un parlante de 1/4 de Watt.

1. La Reciprocidad Electromagnética

Un parlante y un micrófono dinámico son, en esencia, el mismo dispositivo funcionando en direcciones opuestas.

• Como parlante: La corriente eléctrica atraviesa una bobina, creando un campo magnético que mueve un cono para producir ondas sonoras.

• Como micrófono: Las ondas sonoras golpean el cono, moviendo la bobina dentro del imán e induciendo una pequeña corriente eléctrica.

2. Conociendo al protagonista: El parlante de 1/4W

Para el experimento, se utilizará un parlante pequeño de 0.25 Watts con una impedancia típica de 8 ohmios (Ω). Antes de usarlo como micro, es útil saber cuál es su límite de diseño:

Este parlante está diseñado para manejar hasta 176 mA. Sin embargo, cuando se use como micrófono pasivo, la corriente que se generará será miles de veces menor.

3. Estimando la "Voz" del Parlante

Cuando se habla frente a un parlante de este tamaño, la presión sonora es capaz de generar un voltaje de salida (Vout) muy pequeño, típicamente en el rango de los milivoltios.

Para un cálculo realista, supongamos una presión de voz moderada que induce un pico de 5 mV (0.005 V) en los terminales del parlante.

El cálculo de la potencia generada

Usando la fórmula de potencia eléctrica en relación al voltaje y la resistencia, obtenemos:

Esto significa que el "micrófono" está entregando apenas 3.12 microwatts (uW).

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Conclusión: ¿Es útil esta señal?

Generar 3.12 uW es una cantidad de energía ínfima (aproximadamente 80,000 veces menor que la potencia nominal del parlante). Sin embargo, en el mundo del audio, esto es oro puro.

Si conecta este parlante a un preamplificador (como uno basado en el chip LM386 o un amplificador operacional), puede elevar esos microwatts a un nivel de línea suficiente para ser grabado o escuchado en audífonos.

Lo que sedebe tener en cuenta:

• Baja fidelidad: El cono de un parlante es pesado, por lo que no captará bien las frecuencias agudas. El sonido será "obscuro" o medio.

• Impedancia: Al ser de 8 [Ω], es una fuente de muy baja impedancia. Se necesitará cables cortos para evitar que el ruido eléctrico arruine la señal antes de amplificarla.